ブロックチェーンのセキュリティとプライバシー

この記事では、ブロックチェーンのセキュリティとプライバシーの基本的な概念について、関連性のある例を挙げながら説明し、これらの概念の包括的な理解を促進します。

暗号化とハッシュ化：高度なテクニックでデータを守る

暗号化とハッシュは、ブロックチェーン上のデータの安全性と完全性を維持するために使用される2つの高度なテクニックです。両者は連携して動作することが多いですが、情報を保護する目的は異なります。

暗号化

Johnさんは秘密の手紙を書き、鍵のかかった箱に入れます。正しい鍵を持つ人だけが箱を開け、彼の手紙を読むことができます。これが暗号化の基本概念です。

つまり、暗号化とは、読み取り可能なデータを読み取り不可能な形式に変換するプロセスです。正しい鍵がなければ解読できないので、機密情報を不正アクセスから保護します。

復号化と呼ばれるプロセスで、読み取り不可能なデータを元の形式である読み取り可能なデータに戻すことができます。

ハッシュ

情報を保護するために、Maryさんはそれぞれの文書にユニークなフィンガープリントを使っています。わずかな変更により、まったく異なるフィンガープリントが生成されます。 ハッシュ化も同様に機能します。

このテクニックは入力データを取得し、固定サイズのバイト列（ハッシュ）を生成します。このハッシュは、取引、前のブロックのハッシュ、Nonce（乱数）を含むブロックのデータのデジタルフィンガープリントです。データにわずかな変更があった場合、ハッシュはまったく異なるものになります。

暗号化とは異なり、ハッシュを元のデータに戻すことはできません。情報が変更されたり改ざんされたりすることはないので、その信頼性は保証されます。

ブロックチェーン上のハッシュの簡単な例を考えてみましょう。Annaさん、Bobさん、とChrisさんという3人がいます。彼らは台帳を使用して支出を分け合います。

BobさんはAnnaさんに昼食代として5ドルを支払い、この取引はABC123というユニークなハッシュを持つブロックに追加されます。その後、ChrisさんがBobさんに本代として10ドルを支払い、前のブロックのハッシュ(ABC123)を含む新しいブロックが生成され、新しいユニークのハッシュDEF456が生成されます。もし誰かが台帳の取引を変更しようとすれば、ハッシュが変更され、チェーンが破壊されます。ブロックチェーンネットワークは変更を検出して拒否し、共有台帳の完全性を確保します。

公開鍵 VS 秘密鍵：安全な取引の鍵

公開鍵と秘密鍵は、取引のセキュリティとユーザーのプライバシーにおいて重要な役割を果たします。これらの鍵は連携して、分散システム内でユーザーのトラストレスなデジタルIDを作成します。

公開鍵

通常、誰もが手紙や小包を受け取れる固有の住所に関連するメールボックスを持っています。公開鍵はそのメールボックスに似ています。

公開鍵は英数字の文字列で、誰とでも共有することができ、BTC、ETH、USDT、XRP、DOGEなどのデジタル資産を安全かつ秘密裏に送金することができます。この鍵は、データを暗号化し、デジタル署名を検証するための複雑な数学的アルゴリズムによって生成されます。

例：Metamaskウォレットを作成すると、他の人から資金を受け取るための公開鍵が割り当てられます。

秘密鍵

秘密鍵は、厳重に守られた秘密のユニークな英数字の文字列です。デジタルウォレットにアクセスするためのパスワードとして使用されます。

例えば、誰かに資金を送るには、秘密鍵を使って取引に署名する必要があります。これによって、あなたが資金の正当な所有者であることが証明され、送金が許可されます。

もし誰かがあなたの秘密鍵を知ってしまったら、その人はあなたのデジタル資産をコントロールすることになりますのでご注意ください。秘密鍵を誰かに開示しないようにして、暗号資産の安全を確保してください。

Bitget Walletで暗号資産を安全に保管したい場合は、以下の記事をご覧ください： 暗号資産を安全に保管する方法：Bitget Walletの初心者ガイド .

スマートコントラクト：分散型取引の未来

スマートコントラクトは、コードの行に直接埋め込まれた条件を持つ、自己実行型のデジタルントラクトです。基本的に、スマートコントラクトはブロックチェーン上に保存され、第三者の関与なしに透明性、安全性、効率性の高い取引を可能にします。

スマートコントラクトはどのように機能しますか？

スマートコントラクトは専用のプログラミング言語を使って作成され、ブロックチェーンネットワーク（EthereumならSolidity、CardanoならPlutus）上にデプロイされます。いったんデプロイされると、スマートコントラクトは事前に定義された条件を満たす取引がないかネットワークを監視します。これらの条件が満たされると、スマートコントラクトは資金送金などの指定されたアクションを実行します。

次の例を見てみましょう。Emilyさんはアパートを借りたいです。家主は紙の契約書にサインする代わりに、ブロックチェーン上のスマートコントラクトを使用することに合意しました。スマートコントラクトには、賃貸金額、賃貸保証金、賃貸期間などの条件が含まれています。（契約）コントラクトの条件が満たされると（Emilyさんは2ヶ月分の賃貸保証金を支払った場合）、スマートコントラクトは自動的にアパートの鍵をEmilyさんに譲渡します。

プライベート取引：機密性と匿名性の確保

一般的に、ブロックチェーンは透明性が高く、データを一般に公開しています。しかし、一部のネットワークでは、機密情報が関係者しかアクセスできないようにするため、プライベート取引のオプションを提供しています。

プライベート取引は、取引の詳細を保護するために高度な暗号化テクニックを使用します。これらのテクニックには、当事者が情報そのものを明かすことなく特定の情報を所有していることを証明できるゼロ知識証明、取引金額を暗号化して関係者だけが値を閲覧できるようにする秘密取引、取引ごとに生成される1回限りの使用アドレスであるステルスアドレスなどが含まれます。

ユーザーにプライベート取引を提供するよく知られたプラットフォームには、ZCash 、Tornado Cash 、Mimblewimble などがあります。

例：Laraさんは誰にも知られずにMarkさんに1BTCを送りたいと仮定します。LaraさんはTornado Cashにアクセスし、1BTCを入金し、秘密のノートを作ることにしました。その後、ノートをMarkさんと共有します。Markさんはウォレットを接続し、ノートを入力し、アドレスを提供することで、簡単に1BTCを出金することができます。該当取引は当事者以外に誰も知らないままで行われます。

まとめ

ブロックチェーンのセキュリティとプライバシーの基本概念を理解することで、このテクニックの可能性をより深く理解することができます。ブロックチェーンが進化し続けるにつれて、さらに高度なセキュリティとプライバシー機能が期待できます。

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