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ビットコインはどのくらい回復力があるのか?

今日、私たちは電気、水道、ガスなどの不可欠なユーティリティから、ストリーミング・ソリューションやソーシャルメディア・プラットフォームに至るまで、さまざまなサービスを利用している。

深刻度や関係するサービスに応じて、ネットワーク停止の影響は、些細な(多くの場合、むしろ迷惑な)問題から悲惨な危機まで多岐にわたる。

2018年のMasterCardとVisaのダウンタイムでは、ヨーロッパのカード会員が数時間にわたって商品やサービスの支払いができなくなった一方で、テキサス州では現在も続く電力危機により、2月10日以降、何百万人もの人々が暗闇の中にいる。

さらに、EUは昨年3月にNetflixなどのストリーミングプロバイダーに対し、自己隔離している市民の利用が増えたことで、インターネットサービスプロバイダーのネットワーク停止を回避するために、サービスの動画品質を下げるよう命じた。

このような理由から、障害や通常の運用が困難になった場合でも、許容できるレベルのサービスを提供し、維持することを意味するネットワーク・レジリエンスの重要性は、ここ数年でますます高まっている。

ネットワーク回復力は、ビットコインにとっても非常に重要であり、創業以来、ほぼ継続的なアップタイムを達成している。

しかし、ビットコイン・ブロックチェーンの安定性が向上した背景には何があるのか、そして暗号通貨のネットワークは将来も同じレベルの回復力を維持できるのか。

ビットコインとネットワークの混乱

2009年1月の発売以来、ビットコインは99.986%以上のアップタイムを特徴としており、世界で最も安定したネットワークの中で暗号通貨を置く。

数多くの業界で1,000のウェブサイトを監視したBinaryCanaryの研究によると、サイトの平均稼働時間は99.41%であり、各サービスの年間ダウンタイム52時間を意味する。

実際、共有ウェブホスティングプロバイダーが毎年平均35時間のダウンタイムに直面しているのに対し、フォーチュン500社の60%近くが年間83時間のネットワーク停止を経験している。

それに比べて、ビットコインは、暗号通貨の寿命の間に、わずか14時間47分の間に2回ダウンしたことがあります。その結果、BTCネットワークは年間平均で1時間14分のサービス障害に直面している。

ビットコインは、2010年8月15日にバグのために最初のネットワーク問題を経験し、ブロックが3つの異なるアドレスで約1850億BTCのトランザクションを作成する原因となった。

バリューオーバーフロー事件」として知られるこの問題を解決するために、開発者はソフトフォークアップグレード(以前のバージョンと互換性のあるマイナーアップデート)を含む新バージョンのクライアントを公開した。

ソフトフォークによってなんとかバグが解消され、取引がキャンセルされたものの、アップグレードが本番になるまでの8時間27分、ビットコインネットワークはダウンしていた。

ビットコインネットワークが中断された2回目(そして最後)は2013年3月、異なるバージョンのBTCクライアントを実行しているマイナーがBIP 0050のアップグレード中にブロックについて意見の相違が発生したときであった。

その結果、小さなチェーンスプリットが発生し、鉱夫たちは同じクライアントに再編成することで解決した。この事件は6時間20分続きてきた。

ビットコインの歴史の中で2つのネットワークの問題があったにもかかわらず、それらは停電とは考えられず、迅速に修正された軽微な混乱に過ぎない。

ビットコインがレジリエンスを維持する方法

2度の軽微な混乱があったにもかかわらず、ビットコインのネットワークはなんとか回復力を維持し、安定性の点でAmazon、Google、Microsoftなどのテック大手のシステムと競合している。

しかし、ビットコインのネットワークの回復力の背後には何があるのでしょうか?

停電と内部の問題を最小限に抑える

その答えは、ブロックチェーンソリューションの分散型アーキテクチャにある。

ネットワークを運用するために中央サーバーを使用する従来のシステムとは異なり、ビットコインのブロックチェーンは世界中の数百万人の採掘者によって維持されている。

その結果、ビットコインは単一の障害点の脅威を排除している。そのため、ハッカーの攻撃や技術的な障害によって多数のノードがオフラインになったとしても、残りのノードがネットワークの運用を維持するため、停電につながることはない。

ノードとは、ネットワークに接続された物理的または仮想的なデバイスのことで、さまざまな機能(例えば、トランザクションの検証やチェーンへの新しいブロックの追加など)を実行したり、通信ポイントとして機能したりする(採掘者はすべてノード)。

Bitnodes.ioによると、現在、Bitcoinは世界中に1万人以上のアクティブなフルノードを持っている。興味深いことに、BTCは国際宇宙ステーション(ISS)でもノードを運用しており、昨年、毎秒5マイルで地球を周回しながら暗号取引を承認するために使用されてきた。

さらに、インターネット関連の問題を回避するために、複数の技術(Blockstream Satelliteなど)により、ビットコインノードがウェブに接続せずに相互に通信できるようになっている。

外部からの脅威からの保護

ネットワーク内のすべての採掘者は、すべての変更をリアルタイムで記録しながら、同じバージョンの分散型台帳を共有する。

参加者は、チェーンに新しいブロックを追加したり、トランザクションを確認したり、コンセンサスを通じて変更を加えたりすることしかできないが、これはネットワーク内の全員が合意に達しなければならないことを意味する。

そのため、悪意のある者がネットワークの51%を乗っ取り(51%攻撃と呼ばれる)、取引を改ざんしてビットコインのブロックチェーンをコントロールする必要がある。

しかし、ビットコインのハスレートは現在1億5,500万TH/sに達し、継続的に成長しているため、ハッカーがこのような攻撃を実行するにはコストがかかりすぎるだろう。

11ヶ月前、このトピックに関する記事を書いたとき、BTCの保有率は1億1100万TH/sであった。当時の51%攻撃を成功させるためには、ハッカーはマイニングリグを取得するために27億1000万ドルの固定料金を支払わなければならず、それを運用するための1週間のコスト7800万ドルをカバーしなければなりませんでした。

ビットコイン・ブロックチェーンは、51%の攻撃に加えて、分散型サービス拒否(DDoS)攻撃やシビル攻撃、二重支出などの他のサイバー侵害や不正行為に対しても非常に回復力がある。

ビットコインネットワーク(およびほとんどのブロックチェーンシステム)が現在準備されていない唯一の攻撃は、量子コンピュータを介して実行される攻撃。

量子コンピュータは計算を行い、数学的パズルを非常に速く解くことができます。例えば、グーグルの量子マシンは、世界で最も強力な(現在の)スーパーコンピュータを1万年かけて必要とするであろう計算を実行するのに200秒かかった。

そのため、量子コンピューターは、ビットコインや他のデジタル資産ネットワークがブロックチェーン上の取引やその他のデータを暗号化するために使用している公開鍵暗号を理論的に破ることができる。

しかし、2019年10月にグーグルが量子コンピューターの大躍進を達成したとはいえ、この分野の開発はまだ非常に初期の段階にある。

その結果、量子コンピューティングがこれらの先進的なマシンがブロックチェーンネットワークの公開鍵暗号を破れるところまで進むには、数年(あるいは数十年)かかることになる。

さらに、将来的に量子コンピューティングの脅威がより重要になるとすぐに、ビットコインや他の暗号通貨は、量子攻撃からネットワークを効果的に保護するポスト量子暗号を実装することができる。

ビットコインは将来的にさらに回復力を増すだろう

ビットコインの分散型アーキテクチャと膨大なネットワーク参加により、暗号通貨のネットワークは内部的な問題と外部からの脅威の両方に対して非常に回復力が高く、99.99%の稼働率に近づきつつある。

そして忘れてはならないのは、開発者や主要な業界関係者がビットコインの回復力とセキュリティを継続的に向上させていること。

実際、MITは先月、BTCネットワークを強化し、デジタルアセットのセキュリティを強化し、将来の脆弱性を排除するために、デジタル通貨イニシアチブの立ち上げを発表した。

また、ビットコインはここ数ヶ月で機関投資家からの大きな需要を経験しています。その結果、法人プレーヤーは個人投資家とともにかなりの量のBTCを保有している。

そして、流通が良くなればなるほど、より多くの機関がビットコインの存続に関心を持ち、最終的には政府も含めて、暗号を取り巻く効果的な規制の枠組みを介して市民を保護することになるでしょう。

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