リプレイ攻撃の概要とブロックチェーンにに与える影響

仮想通貨市場は回復力があり、長持ちすることが証明されていますが、資産の変動やハッキングの可能性から、投資には十分なリスクが伴います。ハッカーがブロックチェーンに侵入し、他のウォレットから本質的にコインを盗む方法の1つとして、リプレイ攻撃があります。これらは主にハードフォークが実装されている間に発生するため、比較的まれです。このガイドでは、リプレイ攻撃と、それらが仮想通貨プラットフォームにどのように影響するかについて詳しく説明します。

リプレイ攻撃とは？

リプレイ攻撃は、悪意のあるアプリを使用して、ネットワーク上で発生するデータ送信を遅延または傍受します。この情報は、取引を効率的に複製するために、処理および何度も繰り返すことができます。

リプレイ攻撃では、元のデータを検証する必要があります。この検証リクエストは通常、認定ユーザーによって送信されます。リプレイ攻撃はネットワークを直接標的としていますが、そのセキュリティプロトコルはリプレイ攻撃をデータの標準的な送信と見なします。

送信中、ハッカーはデータをネイティブに遅延または傍受するため、何の暗号解読も必要とせずに、攻撃をタイムリーに実行できます。ハッカーがリプレイ攻撃を行うことは比較的簡単ですが、ネットワークがセキュリティを強化し、これらの攻撃を未然に防ぐために使用できる手法はいくつかあります。

仮想通貨におけるリプレイ攻撃のしくみ

ブロックチェーンがプロトコルを変更または更新すると、リプレイ攻撃が可能になります。これはハードフォークと呼ばれるプロセスです。ハードフォークが発生している間、プロトコルの両バージョンは引き続き処理されます。つまり、以前のバージョンで有効とみなされる取引は、新しい台帳でも有効となります。

ハッカーがリプレイ攻撃を実行すると、ハードフォークを使用して以前のバージョンでの取引をシミュレートし、その後、同じ金額の資金をウォレットにさらに振り替えることができます。ネットワークが停止しない限り、何度でもリプレイ攻撃を実行できます。

ハードフォークはなぜ使用されるのですか？

ハードフォークは、ブロックチェーン技術では比較的定期的に発生します。無効な取引やブロックを有効にするために、ネットワークのプロトコルが更新されたことが原因です。ハードフォークは、すべてのユーザーまたはノードが最新バージョンのソフトウェアにアップグレードされた場合にのみ発生します。

フォークは、特定の仮想通貨のコミュニティが、通貨が提供する特定の機能にもはや満足していない場合に発生することが一般的です。利用者がブロックチェーンの新バージョンに移行すると、旧バージョンでトークンを保有する利用者には、新バージョンのトークンが付与されます。

従来のブロックチェーンの機能は、新バージョンよりも大幅に少なくなります。そのため、多くのお客様が短期間で新バージョンにアップグレードします。ビットコインは長年にわたって多くのフォークを経験しており、ビットコインゴールドやビットコインキャッシュなどの他のデジタル通貨が誕生しています。

ビットコインのブロックチェーンに顕著な変更が発生した場合、ブロックチェーンの2つのブランチが作成されます（以前のバージョンと新しいバージョンに従うため）。ビットコインソフトウェアがアップグレードされているため、マイニング手順もアップグレードされます。ユーザーが新しいバージョンに移行した場合、以前のバージョンのソフトウェアからのすべての取引は拒否されます。

最初のビットコインフォークは、2014年に最初に誕生したビットコインXTです。ビットコインのハードフォークの中でも、最も成功したフォークはビットコインキャッシュでした。ビットコインキャッシュは時価総額を見ると現在最大級のデジタル通貨です。

イーサリアムのネットワークは、2016年に2つのブロックチェーンにハードフォークを経験しました。2つのブロックチェーンは、イーサリアムクラシックとイーサリアムとして知られるようになりました。現在、イーサリアムクラシックは独自の仮想通貨であり、まったく異なる目標を持っています。

リプレイ攻撃は仮想通貨の世界にどのような影響を与えますか？

リプレイ攻撃によって、さまざまな問題が発生する可能性があります。ネットワークがこれらの攻撃から防御するのは比較的簡単ですが、仮想通貨の世界に与える影響はかなり大きいです。リプレイ攻撃は範囲が限られており、その防止方法は数多くあるため、深刻なサイバー・セキュリティ攻撃とはみなされません。

ハッカーはリプレイ攻撃で不正な送信を実行できますが、送信中はデータに完全にアクセスできません。これは、ネットワークが送信を拒否する原因になるためです。一方、リプレイ攻撃が発生すると、ユーザーもネットワークも大きな損失を被る可能性があります。

従来型の市場では、リプレイ攻撃により、ハッカーが取引をコピーしたり、検証済みの情報を中継したりする目的で、ネットワーク上の特定の情報にアクセスできるようになります。リプレイ攻撃はクレジットカードで一般的に使用されていますが、ブロックチェーンでも実行できます。

ブロックチェーンフォークが発生すると、その台帳とプロトコルは効果的に分割されます。つまり、2つの完全に独立したプロトコルが2冊の本を支配します。イーサリアムやビットコインのように、フォークが新しい仮想通貨を作成する可能性さえあります。ブロックチェーンを介して別の個人から暗号資産トークンが送られた場合、最初の個人はトランザクションを複製する前に別のブロックチェーンに移動し、同じ数の暗号資産をアカウントに送信できます。

ブロックチェーンはリプレイ攻撃を受けやすいのか？

ブロックチェーンは、ハードフォークが発生した直後にリプレイ攻撃を受けやすくなります。ただし、ハッカーがこの攻撃を行った後にできることには制限があります。リプレイ攻撃が発生すると、ハッカーは事実上、他のユーザーのIDの代わりになり、そのユーザーのネットワークアクセス認証情報を取得できます。ここから、ハッカーは、ユーザーが過去に行ったすべてのアクションを見ることができます。この情報があれば、不正な送信が始まる可能性があります。

リプレイ攻撃は、最大限の可能性を持って実行されると、サービスの拒否を伴う可能性があり、従来のブロックチェーンはそのコンピューティング能力の一部を失うことになります。パワーが低下し始めると、攻撃の50%以上がスペースから解放されます。現時点では、まったく新しい取引を問題なく行うことができます。

ハッカーがリプレイ攻撃を行う方法にかかわらず、制限があります。たとえば、ハッカーがアクセスしたデータは、いかなる方法でも変更できません。変更が発生した場合、送信は拒否されます。そのため、ハッカーは過去の行為を繰り返すことしかできません。

リプレイ攻撃を防ぐ方法

リプレイ攻撃はネットワークや利用者に多額の損失をもたらす可能性がありますが、そもそもこれらの攻撃を防ぐ方法は数多くあります。ほとんどの場合、リプレイ攻撃はハードフォークが原因で発生します。そのため、多くのブロックチェーンでは、フォークの1つが開催されると、追加のセキュリティプロトコルが導入されます。

また、ウォレットにセキュリティ対策を実装することも可能です。たとえば、ブロックチェーンの新バージョンで特定のブロック数に達するまで、コインの振替を阻止できます。このアプローチを採用すると、ネットワークはリプレイ攻撃を確認できなくなります。同様に、タイムスタンプをデータ送信に追加し、繰り返しメッセージをキャッシュすることで、特定の回数繰り返した後に停止することもできます。これにより、攻撃者が短時間でメッセージを連続して再生し、攻撃が起こらないようにするチャンスが最小限に抑えられます。 

これらの攻撃を阻止する最も一般的な方法は、強力なリプレイ保護とオプトインリプレイ保護の2つです。

強力なリプレイ保護

強力なリプレイ保護には、ハードフォークの発生後に作成された新しい台帳にブックマークが配置されます。このブックマークを設定すると、そのバージョンのブロックチェーンで行われた取引はすべて無効になります。この種の保護は、ビットコインキャッシュが最初にビットコインから形成されたときにビットコインキャッシュに追加されました。このブックマークにより、ビットコインキャッシュのノードは、標準的なビットコインで発生した取引と、ビットコインキャッシュで発生した取引を区別できるようになりました。

オプトイン再生保護

オプトインリプレイ保護は、仮想通貨の台帳更新後にハードフォークが発生した場合に主に使用されます。この保護が実装されたら、利用者は手動で取引を変更し、取引が再生されないようにする必要があります。

終わりに

リプレイ攻撃は、仮想通貨がハードフォークに遭遇したときに発生します。しかし、仮想通貨にとって最も一般的なタイプのサイバーセキュリティ攻撃ではありません。フォークが発生したときにのみ実行できるため、用途は限られています。ユーザーやネットワークは、これらの攻撃を防止または軽減するために、メッセージにタイムスタンプを追加したり、新しい台帳にブックマークを配置したりするなど、多くの予防措置を取ることができます。