ブロックチェーンの安安全性とセキュリティ

コンセンサス・ベイス株式会社
代表取締役社社⻑
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

志茂博

⾃⼰紹介

志茂 博 Shimo Hirooshi

コンセンサス・ベイス
ス株式会社代表取締役社⻑

アメリカの⼤学にてコンピュュータ・サイエンスを専攻。CTC、インターネットイニシ
アティブ、フリーランスのエエンジニアを経て、Webサービス会社を起業。
現在、ブロックチェーン技術術專⾨企業である「コンセンサス・ベイス」を起業し、代表を務める。
個⼈のブロックチェーンにおける活動● 経済産業省「ブロックチェーン検討会」委員
経済産業省「ブクチン検討会」委員● 暗号通貨技術ユーザ会：Cryptocurrency Techh Japan 代表
メディア掲載デ掲載● 週刊ダイヤモンド「FinTechの正体」に掲載● ⽇経CNBCのテレビ番組「ザ・⾦融闘論〜仮想
⽇経CNBCのテレビ番組「ザ ⾦融闘論 仮想想通貨 最前線〜システム進化の光と影〜」に出演
最前線 システム進化の光と影 」に出演
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

実績（15案件以上）
コンサルティング・開発

⼤⼿通信
信会社様（ビットコイン関連サービス）
ソフトバ
バンク様（国際募⾦プラットフォーム）
⼤和証券
券グループ様（ミャンマー資本市場）
⼤⼿メーカー様
⼤⼿メー
カ 様（コンサルティング）（ ンサルテ ング）
某システ
テム会社様（⾦融系サービス）スタート
トアップ数社（販売所、取引所など） その他、多数

教育

セブン銀銀⾏様（社内勉強会）
IIJ様（技技術ワ クショップ）
技術ワークショップ）

会 社

個⼈の実績

NRI様：証券分野の実証実験
某
某メーカー：スタンプ関連の実証
カタ プ関連 実 実験
みずほFG様+ISID様+⽇本マイク
クロソフト様：シンジケートローンの実証実験
NRI様+JPX（⽇本取引所グル（⽇本取引所グループ）プ）様：証券の実証実験
様
その他、多数© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

本⽇のプレゼ
ゼンテ ション
ゼンテーション

ブロ クチェーン全般のブロックチェ
ン全般のセキュリティ（主にパブリック）の概要© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

今回伝えたいことパブリックとプライベーートは、ほぼ別物● プライベート
プライベ ト → ほぼ従来通り
りのセキ リティ対策
りのセキュリティ対策● パブリック→ 従来とは違ううセキュリティ対策

ブロックチェーンの新ししいセキュリティの形● 新しい実装と新しい攻撃⼿法（分散型合意やフォーク）● ガバナンスや経済合理性というセキュリティ
セキ リティ
→ 従来のセキュリティの考え⽅や⼈材では難しいのでは？
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

結論: 今までの経験からの私⾒

セキュアでない？
使える場所で使うという発想
既存の要件を満たさない、ではなく利⽤できるところで使う教育のための情報と⼈材の育成

セキュリテ
ティの話しは かなり先
話しは、かか
それ以前
前にやるべきことがが沢⼭ある© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

まだブロックチェーンを正しくだブ
クチをく
理解するという段階ガバナ
ンスや経済合理性に関する知⾒を持つ⼈も必要セキ リテ
セキュリテ
ティ て？
ティって？

© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

セキュリティとは？
情報セキュリティのの三⼤要件（ＣＩＡ）

1. 機密性

2. 完全性完

3. 可⽤性Confidentiality

Inteegrity

Availability

正当な権利を持った⼈のみ利⽤できる（情報漏えい アクセス権）（情報漏えい、アクセス権）

正当な権利をを持たない⼈に変更されてない（改改ざん防⽌ 検出）
改ざん防⽌、検出）必要な時に利⽤できる（⼆重化など）

ブロックチェーンは、2ブロックチェ
ンは、2と3が強く、１が弱い？と3が強く、 が弱い© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

セキュリティとは？
情報セキュリティ
ィのその他四要件

4. 真正性

5. 責任追跡性

6. 否認防⽌7. 信頼性A thenticit
Authenticity

Acco ntabilit
Accountability

Non ep diation
Non-repudiation

Reliabilit
Reliability

ある主体⼜は資源が、主張通りであることを確実にする特性利⽤者、プロセス、システム、情報などのエンティ
情報 ど
ティに対して適⽤するあるエンティティの動作が、その動作から動作主のエンティティまで⼀意に追跡できることを確実にする特性
確実特性ある活動⼜は事象が起きたことを、後になって否認されないように証明する能⼒
能⼒

意図した動作および結果に⼀致する特性

設計、実装
装による？
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ブロックチブロックチェーン特ン特特有のセキ リティ
特有のセキュリティ

© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

セキュリティのレイヤー例
セキュリティ・レベル
ガバナンス

ブロック
クサイズ、ハ ドフォ ク
クサイズ、ハードフォーク

ネットワーク

51%攻撃
撃など

分散組織

分散組織
織運営

プログラミングスクリプ
プト コントラクト
プト、コントラクト

アカウント

秘密鍵のの管理

トランザクション

検証されれているか？

http://startupmanagement.org/2016/08/08/blockchain-security
p //pgg// / /y-is-multi-layered-here-are-the-6-most-important-levels/yyp/© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ガバナンスと経済性● ガバナンスと経済合理性が、ガバナンスと経済合理性が 安全性を決める● ネットワ
ネットワークやソフトウェア
クやソフトウェア
アのガバナンス
・安全なソフトウェアか？
・⽅針を誰がどう決める？（ハード⽅針 誰がど 決（ドドフォークと⾃分のコインの価値）
ク ⾃分価値）● インセンティブ設計
・報酬設計：マイナー集中やハッシ
シュパワーに影響（PoW）
・経済合理性：⾃分のコインの価値値を下げたくないから攻撃しない？
・シェアの設計 ：密かにシェアが多多いと攻撃される（PoS）© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

設計とセキュリティ
１．パブリック、コンソーシア
パブリ ク
シアム、プライベートの違い
ム プ イ
ト 違
２．コンセンサス・アルゴリズ
ズムによる違い
３．ノードの管理⽅法

設計の仕⽅が、⾮常に重要© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

１．パブリックとプライベートの違違い

パブリック● 誰かわからない⼈からの攻撃（シビル攻撃）● 不安定なネットワ
不安定なネットワーク
ク● 確率的なことが多い⇒ ファイナリティ、秘密鍵のの衝突● 鍵の管理など、⾃⼰管理・⾃⼰鍵の管理など ⾃⼰管理 ⾃⼰⼰責任© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

１．パブリックとプライベートの違違い

プライベート／コンソーシ
シアム● お互いに知っている主体間のネネットワーク⇒ 攻撃者が少ない、特定可能
能● ネットワークの安定性をコントロール可能● フォークせず、ファイナリティ
ィのある形を作れる● 鍵の管理も、管理者でコントロ
鍵の管理も 管理者でコントロロ ル可能 （より良いUX）
ロール可能© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

２．コンセンサス・アルゴリズムのの安全性

ProofofWork

ProofofStake© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

51%攻撃
ASICによる中央集集権化

Nothing at Stakke：

復数のフォークで同時にブロック承認できる復数のフォ
クで同時にブロック承認できる

Stake Grindin g：

過去に遡って過半数を取得できるブロックがあれば、それ以降のブロックを全て改ざんできる

低コスト51%攻撃
撃：

コインの51%を買える資⾦の証明をし、買うと公表しコインの価格を下げて、コインを購⼊する

どのアルゴリズムが安全と⾔える？
アルゴリ
リズム名
Proof of Importanceアカウントの重要性にもとづく

DPOS

代理投投票

Ripple Consensus

信頼でできるノードリストを利⽤

Stellar Consensus Protocol

ノ ドのグループによる分散合意
ノードのグル プによる分散合意

Tendermint

デポジット式のPoS

PBFT

従来型型コンセンサス・アルゴリズム© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ファイナリティの問題と対策
ファイナリティ問題
ビットコインでは、ブロックが承認されるるまでに10分〜60分などかかる
時間の⻑短はそのときのブロックマイニン
ングの状況、フォーク（同時に2つ以上のブブロックチェーンが⽣じること）の有無にクチが⽣じと） 有無に左右される
左右され対策● コンセンサスアルゴリズムの改変・⾼⾼性能化● スーパーノードの導⼊© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

３．ノードの設計と管理⽅法

ノードの数⇒ 可⽤性とと 機密保持の範囲と、機密保持の範囲

ノ ド管理者 ⇒ 信頼の範
ノード管理者
範囲 機密保持の範囲
範囲、機密保持の範囲
秘密鍵の保管場所と管理⽅
⽅法© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

秘密鍵の管理に関する安全性

複数署名

Multi-signature

ハードウェアウォレット© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

セキュリティ
指針vs. 利便性ネットワ クのネットワークののセキ リティのセキュリティ© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ノード発⾒に関する安全性
初期初期ノードの発⾒⽅法
ド 発⾒⽅法● クライアントソフトウ
ウ アに直書きウェアに直書き● DNSに問い合わせ⇒ DNSSECを利⽤してていない?
● 前回アクセスしたリスストを利⽤© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

Ｐ２Ｐネットワークの安全性
エクリプス攻撃● P2Pネットワークの分断攻撃● ネットワークAとネットワークBがあっったとき、双⽅のネットワークを繋ぐ悪意のあるノードが、A側から来た通信デーータを書き換えてB側に送り、B側から来たデータを書き換えてA側に送る、またたはデータを送らないという攻撃。
● ビットコインのネットワークの場合、ブロックチェーンが分岐し、別々のブロックチェーンになる。

対策

双⽅のネットワークのノードに届くようににデータを送信する。
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

経路の安全性

今までとさほほど変わらず
どず
ＳＳＳＨＶＰＰＮ
専⽤⽤線

その他：フルメッシ
シュにするのか？
© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

フォークが起こす問題

ファイナリティ２重⽀払い

データが確定しない商品を盗まれる© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ソフトウェアの安全性ソフトウ© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ソフトウェアの安全性と対応策

コントラクト（チェーンコード）の安全性
レビュー、段階的リリースなど

ブ ックチ
ブロックチェーン・ソフトウェア
ン ソフトウ アの安全性
アの安ア性● クライアント・ソフトウェアの安全性性（検証）● Gitian（複数⼈でバイナリを作ってササインする）© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

暗号の安全性● 鍵の再⽣成● 乱数⽣成（衝突）● ハッシュ関数（ダブルルハッシュ）の問題© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

今後の安全性の展望と動き
アカデミックな動き
BSafe.network

Enigma

MITのD
Dr WongとDr Matsuoが⽴ち上げた ブロ
Dr.WongとDr.Matsuoが⽴ち上げた、ブロックチェ
ェーン研究期間のネットワーク● MITがが⽴ち上げ分散型クラウドコンピューティ
ングプロジェクト
● 制限付付き完全準同型暗号を⽤いて、プライバシーを保保保ちつつ、かつスケーラブルなクラウドコ
ブンピューティンの実装を⽬指している© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.

ブロックチェーンののご相談はお気軽にコンセンサス・ベイス株式会社
代表取締役社社⻑ 志茂博support@conse
ensus-base.com© コンセンサス・ベイス株式会社 All Rights Reserved.