Web3について学ぼう問題集28

ChatGPTで作成した一問一答の問題集です。

ただ、模擬解答以外にも解答が存在するケースがありますので、よかったらコメントなどで教えてください。

また、chatGPTの回答をチェックしてはおりますが、気になる点等ありましたらコメントいただけましたら、非常にありがたいです。

Q1　ブロックチェーンネットワークにおいて、すべてのトランザクション履歴とネットワークの状態を完全に保存するノードのタイプは何ですか？

Q2　ブロックチェーンネットワークのProof of Stake（PoS）コンセンサスアルゴリズムにおいて、不正行為やネットワークに対する攻撃を防ぐために、悪意のあるバリデータに対して課されるペナルティは何と呼ばれますか？

Q3　ブロックチェーンネットワークのProof of Work（PoW）コンセンサスアルゴリズムにおいて、ある攻撃者がネットワークの計算能力の過半数を制御し、トランザクションを二重支払いしたり、ブロック生成を妨害したりできる脆弱性は何と呼ばれますか？

Q4　ブロックチェーンネットワークにおいて、攻撃者が多数の偽のアイデンティティやノードを作成し、ネットワーク上で権限を獲得しようとする攻撃手法は何と呼ばれますか？

Q5　分散型ネットワークにおいて、不確かな通信チャンネルや不誠実な参加者が存在する状況下で、参加者間で合意に達するために解決すべき問題は何と呼ばれますか？

A1　アーカイブノード

ブロックチェーンネットワークでは、さまざまなタイプのノードが存在し、それぞれが特定の役割を果たしています。アーカイブノードは、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのトランザクション履歴とネットワークの状態を完全に保存するノードです。

アーカイブノードは、ネットワークのセキュリティと完全性を維持するために重要な役割を果たします。これらのノードは、過去のすべてのトランザクションと状態の変更を保存しており、他のノードが必要に応じてこれらの情報を参照できるようにします。また、アーカイブノードは、新しいノードがネットワークに参加する際に、過去の履歴をダウンロードして同期するのに役立ちます。

ただし、アーカイブノードは、大量のデータを保持するために多くのストレージ容量を必要とします。このため、一般的には、リソースが豊富な組織やインフラストラクチャプロバイダーがアーカイブノードを運用することが一般的です。

A2　Slashing

ブロックチェーンネットワークでは、コンセンサスアルゴリズムがネットワークのセキュリティと整合性を維持するために使用されます。Proof of Stake（PoS）は、そのようなコンセンサスアルゴリズムの一種であり、バリデータは、ネットワークに対するステーク（通常、仮想通貨）を証拠として提供することで、新しいブロックを生成および検証します。

Slashingは、PoSベースのブロックチェーンネットワークにおいて、不正行為やネットワークに対する攻撃を防ぐために設計されたペナルティメカニズムです。悪意のあるバリデータが不正行為を行ったり、ネットワークを攻撃したりした場合、そのバリデータのステークが没収される（Slashing）ことがあります。

Slashingの目的は、バリデータに対して不正行為を行わないインセンティブを提供することです。バリデータが不正行為を行うと、彼らが保有するステークの一部または全部が失われるため、ネットワークの安全性と正確性が向上します。このペナルティは、バリデータがネットワークを損なう行為を行わないようにする強力な抑止力となります。

A3　51%攻撃

ブロックチェーンネットワークでは、コンセンサスアルゴリズムがネットワークのセキュリティと整合性を維持するために使用されます。Proof of Work（PoW）は、そのようなコンセンサスアルゴリズムの一種であり、マイナーは計算問題を解決することで新しいブロックを生成し、ネットワーク上のトランザクションを検証します。

51%攻撃は、PoWベースのブロックチェーンネットワークにおいて、攻撃者がネットワークの計算能力の過半数を制御し、その結果、トランザクションの二重支払いやブロック生成の妨害が可能になる脆弱性です。攻撃者がネットワークの51%以上のハッシュパワーを持つと、ブロックチェーンの正当なバージョンを上書きすることができ、ネットワークの信頼性とセキュリティが損なわれます。

このような攻撃は、通常、大規模なマイニングリソースを持つ個人や組織によって行われる可能性があります。しかし、51%攻撃を成功させることは、多くの場合、非常に高いコストがかかり、ネットワークの価値を下げる可能性があるため、攻撃者にとって利益を得ることが難しいとされています。それにもかかわらず、51%攻撃は、ブロックチェーン技術のセキュリティ上の懸念事項の一つとして認識されています。

A4　シビル攻撃（Sybil Attack）

解説: シビル攻撃は、ブロックチェーンネットワークにおいて、攻撃者が多数の偽のアイデンティティやノードを作成することで、ネットワーク上で権限を獲得し、ネットワークの機能を悪用または妨害しようとする攻撃手法です。シビル攻撃は、分散型ネットワークの脆弱性を悪用することで、ネットワークのセキュリティと信頼性を損なう可能性があります。

ブロックチェーン技術は、シビル攻撃からの防御策として、Proof of Work（PoW）やProof of Stake（PoS）などのコンセンサスアルゴリズムを使用します。これらのアルゴリズムは、ネットワーク参加者がリソース（計算能力やステーク）を提供することで、ネットワーク上での権限を獲得することを要求します。これにより、攻撃者が大量の偽のアイデンティティを作成しても、それらを利用してネットワークを攻撃することが難しくなります。このようなコンセンサスアルゴリズムは、ネットワークの信頼性とセキュリティを維持するために重要な役割を果たします。

A5　ビザンチン将軍問題（Byzantine Generals Problem）

ビザンチン将軍問題（Byzantine Generals Problem）は、分散型ネットワークにおいて、不確かな通信チャンネルや不誠実な参加者が存在する状況下で、参加者間で合意に達することの困難さを表す抽象的な問題です。この問題は、参加者（将軍）がそれぞれの部隊を持ち、敵の都市を包囲している状況を想定しています。彼らは連携して攻撃するか撤退するかの合意を図る必要がありますが、通信が妨害されたり、将軍の中に裏切り者がいたりする場合があります。

分散型ネットワークでは、この問題はコンセンサスアルゴリズムによって解決されます。ブロックチェーン技術では、このビザンチン将軍問題を解決するために、Proof of Work（PoW）やProof of Stake（PoS）などのコンセンサスアルゴリズムが使用されます。これにより、ネットワーク参加者が、不確かな通信チャンネルや不誠実な参加者がいる状況でも、正確で信頼性のある状態に合意することが可能になります。この問題の解決は、ブロックチェーンネットワークのセキュリティと整合性を維持する上で重要です。