ヘデラ（HBAR）のネットワークセキュリティの強みとは？

分散型台帳技術（DLT）は、金融、サプライチェーン管理、医療など、様々な分野で革新をもたらす可能性を秘めています。しかし、DLTの普及を阻む大きな課題の一つが、セキュリティです。ブロックチェーン技術を基盤とする多くのDLTプラットフォームは、51%攻撃や二重支払いの問題、スケーラビリティの課題など、様々なセキュリティリスクにさらされています。ヘデラハッシュグラフ（Hedera Hashgraph、HBAR）は、これらの課題を克服するために開発された、次世代の分散型台帳技術です。本稿では、ヘデラのネットワークセキュリティの強みについて、技術的な詳細を交えながら詳細に解説します。

1. ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズム

ヘデラの基盤となるのは、ハッシュグラフと呼ばれる分散型コンセンサスアルゴリズムです。従来のブロックチェーンとは異なり、ハッシュグラフはブロックを生成するのではなく、イベントと呼ばれるトランザクションを記録します。これらのイベントは、ハッシュグラフと呼ばれる有向非巡回グラフ（DAG）構造で相互に接続されます。この構造により、トランザクションの順序が明確になり、コンセンサスを達成することが可能になります。

ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムは、以下の3つの段階を経てコンセンサスを達成します。

• イベントの作成: 各ノードは、トランザクションをイベントとしてハッシュグラフに追加します。
• ゴシップ・プロトコル: 各ノードは、他のノードとランダムにイベントを共有します。このプロセスをゴシップ・プロトコルと呼びます。
• バーチャル・ヴォーティング: 各ノードは、ゴシップ・プロトコルを通じて得られた情報に基づいて、トランザクションの有効性についてバーチャル・ヴォーティングを行います。

このプロセスにより、ハッシュグラフは、従来のブロックチェーンよりも高速かつ効率的にコンセンサスを達成することができます。また、ハッシュグラフは、フォーク（分岐）が発生しないため、トランザクションの確定性が非常に高いという特徴があります。

2. 非同期バイザンチンフォールトトレランス（aBFT）

ハッシュグラフは、非同期バイザンチンフォールトトレランス（aBFT）と呼ばれる、非常に強力な耐障害性を提供します。aBFTは、ネットワーク内のノードが、悪意のあるノードや故障したノードを含んでいる場合でも、正しいコンセンサスを達成できることを保証するものです。従来のブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム（例えば、プルーフ・オブ・ワーク）は、同期的なネットワーク環境を前提としているため、aBFTを提供することができません。しかし、ハッシュグラフは、非同期的なネットワーク環境でもaBFTを提供することができます。

ハッシュグラフがaBFTを提供できる理由は、以下の2点です。

• ゴシップ・プロトコル: ゴシップ・プロトコルは、ネットワーク内のすべてのノードに情報を拡散するため、悪意のあるノードが情報を隠蔽することが困難です。
• バーチャル・ヴォーティング: バーチャル・ヴォーティングは、各ノードが独立してトランザクションの有効性を判断するため、悪意のあるノードの影響を最小限に抑えることができます。

3. 公正性保証

ハッシュグラフは、公正性保証と呼ばれる、トランザクションの順序が公平であることを保証する機能を提供します。従来のブロックチェーンでは、マイナー（採掘者）がトランザクションの順序を決定するため、マイナーがトランザクションの順序を操作する可能性があります。しかし、ハッシュグラフでは、トランザクションの順序は、ネットワーク内のすべてのノードによって決定されるため、トランザクションの順序を操作することは困難です。公正性保証は、特に金融アプリケーションにおいて、非常に重要な機能です。

4. ネットワークのセキュリティモデル

ヘデラのネットワークセキュリティモデルは、以下の3つの要素で構成されています。

• コンセンサスノード: ヘデラのネットワークは、コンセンサスノードと呼ばれる、信頼できるノードによって運営されています。これらのノードは、ヘデラ評議会によって選出され、ネットワークのセキュリティと安定性を維持する役割を担っています。
• ネットワークの監視: ヘデラ評議会は、ネットワークを常に監視し、不正な活動を検知し、必要に応じて対応します。
• セキュリティ監査: ヘデラのネットワークは、定期的に第三者機関によるセキュリティ監査を受け、セキュリティの脆弱性を特定し、改善します。

ヘデラのコンセンサスノードは、厳格な基準を満たす必要があります。これらの基準には、技術的な能力、セキュリティ対策、評判などが含まれます。また、コンセンサスノードは、ネットワークの運営に対して報酬を受け取るため、ネットワークのセキュリティを維持するインセンティブがあります。

5. スケーラビリティとセキュリティの両立

従来のブロックチェーンは、スケーラビリティとセキュリティのトレードオフに悩まされてきました。スケーラビリティを向上させるためには、セキュリティを犠牲にする必要があり、セキュリティを向上させるためには、スケーラビリティを犠牲にする必要がありました。しかし、ヘデラは、ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムと、コンセンサスノードによるネットワーク運営により、スケーラビリティとセキュリティの両立を実現しています。

ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムは、従来のブロックチェーンよりも高速かつ効率的にコンセンサスを達成できるため、スケーラビリティを向上させることができます。また、コンセンサスノードによるネットワーク運営は、ネットワークのセキュリティを維持し、不正な活動を防止することができます。

6. その他のセキュリティ機能

ヘデラは、上記のセキュリティ機能に加えて、以下のセキュリティ機能も提供しています。

• スマートコントラクトのセキュリティ: ヘデラは、スマートコントラクトのセキュリティを向上させるための様々な機能を提供しています。これらの機能には、形式検証、静的解析、動的解析などが含まれます。
• データプライバシー: ヘデラは、データプライバシーを保護するための様々な機能を提供しています。これらの機能には、暗号化、アクセス制御、差分プライバシーなどが含まれます。
• KYC/AMLコンプライアンス: ヘデラは、KYC（顧客確認）/AML（マネーロンダリング防止）コンプライアンスを遵守するための様々な機能を提供しています。

7. ヘデラのセキュリティに関する課題と今後の展望

ヘデラのネットワークセキュリティは、非常に高いレベルにあると言えますが、完全にリスクがないわけではありません。例えば、コンセンサスノードが共謀して不正な活動を行う可能性や、ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムに未知の脆弱性が存在する可能性などが考えられます。これらのリスクを軽減するために、ヘデラ評議会は、コンセンサスノードの選出基準を厳格化し、ネットワークのセキュリティ監査を定期的に実施しています。また、ヘデラは、ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズムの研究開発を継続し、セキュリティの脆弱性を解消するための努力を続けています。

今後の展望として、ヘデラは、量子コンピュータの脅威に対する耐性を高めるための研究開発を進めています。量子コンピュータは、従来の暗号技術を破ることができるため、DLTプラットフォームのセキュリティにとって大きな脅威となります。ヘデラは、量子耐性暗号技術を導入することで、量子コンピュータの脅威に対抗することを目指しています。

まとめ

ヘデラは、ハッシュグラフのコンセンサスアルゴリズム、aBFT、公正性保証、コンセンサスノードによるネットワーク運営など、様々なセキュリティ機能を備えた、次世代の分散型台帳技術です。これらの機能により、ヘデラは、従来のブロックチェーンよりも高速かつ効率的にコンセンサスを達成し、高いセキュリティとスケーラビリティを両立することができます。ヘデラは、金融、サプライチェーン管理、医療など、様々な分野で革新をもたらす可能性を秘めており、今後の発展が期待されます。