IOTAの暗号基盤の概要

IOTAのセキュリティアーキテクチャは、ネットワーク内の取引の整合性とセキュリティを確保するために設計された先進的な暗号原則に基づいて構築されています。ブロックの線形チェーンに依存する従来のブロックチェーン技術とは異なり、IOTAはタングルと呼ばれる有向非巡回グラフ（DAG）を使用しており、取引とデータを保護するために固有の暗号アプローチが必要です。

IOTAの中核となる暗号要素の1つは、ハッシュ関数の使用です。ハッシュ関数とは、入力を取り固定サイズのバイト列を生成するアルゴリズムのことです。タングルは、これらのハッシュ関数に依存してトランザクション間のリンクを保護し、トランザクションの履歴が検出なしに変更されないようにします。

IOTAは当初、トランザクションのハッシュ化にCurl-Pとして知られる三進ハッシュ関数を利用していました。この選択は、IOTAの三進コンピューティングビジョンに合致しており、特定のIoT環境で効率向上を提供することが期待されていました。しかし、三進システムとCurl-Pハッシュ関数は、暗号コミュニティから批判と検証を受けました。

これらの懸念に対処し、セキュリティを強化するために、IOTAは後のアップデートでより広く受け入れられ、テストされたバイナリハッシュ関数に移行しました。この動きは、ネットワークが確立された暗号基準と慣行に合わせ、ユーザーの堅牢なセキュリティを確保するための取り組みの一環でした。

IOTAのセキュリティのもう1つの要石は、ネットワーク内のノード間で安全な通信を可能にする公開鍵暗号です。IOTAはトランザクション署名に非対称鍵ペア（公開鍵と秘密鍵）を使用し、秘密鍵の所有者だけがアカウントの取引を承認できるようにしています。一方、公開鍵は取引の真正性を検証するために自由に共有できます。

歴史的な脆弱性と対応（例：Curl-P-27ハッシュ関数）

IOTAの道のりには、特に暗号コンポーネントに関連する課題と脆弱性が含まれていました。注目すべき問題の1つは、IOTAの初期の暗号設計に不可欠な部分であったCurl-P-27ハッシュ関数でした。Curl-P-27のセキュリティに関する懸念が提起され、暗号コミュニティから厳しい監視の目が向けられました。

2017年、MITおよび他の機関の研究者が、Curl-P-27ハッシュ関数の潜在的な脆弱性を強調した報告書を公表しました。これらの脆弱性が署名を偽造したり、ネットワーク上の取引の整合性を危険にさらす可能性が示されました。

IOTA財団は、これらの懸念に対処するために暗号研究コミュニティと積極的に連携し、Curl-P-27ハッシュ関数の包括的なレビューを実施しました。予防措置として、財団は一時的にコーディネーターを無効にし、ネットワークのセキュリティを評価しながら潜在的な攻撃を防止しました。

レビューの結果、IOTA財団は、より確立された広く受け入れられているバイナリハッシュ関数であるCurl-P-27ハッシュ関数を置き換えることを決定しました。 この決定は、IOTAの暗号プラクティスを標準化し、ネットワークのセキュリティを強化するための広範な動きの一環でした。

Curl-P-27と三進法コンピューティングからの移行は、IOTAの開発における重要な転換点を示しています。これは、フィードバックや課題に対応して適応し、進化するための財団の取り組みを反映しており、ネットワークのセキュリティと信頼性を優先しています。

この事件は、透明性、コミュニティとの協力、および広範な暗号研究コミュニティとの協力の重要性を強調しました。これらの原則は、その後、IOTAのセキュリティと開発へのアプローチの中心となっています。

セキュリティ対策とネットワークの回復力

ネットワークのセキュリティと耐久性を強化するために、IOTA財団は、暗号基盤を超えたいくつかの対策を実施しています。これには、一時的なセキュリティメカニズムであるコーディネーターの導入が含まれ、これはマイルストーンを発行して取引を検証し、二重支払い攻撃から保護します。

IOTA財団は、HornetやBeeなどのノードソフトウェアの改良を含む堅牢なノードソフトウェアエコシステムの開発にも注力しています。これらのソフトウェア実装は、より安全で効率的で使いやすく設計されており、ネットワークへの広範な参加を促進し、分散化を促進しています。

ピアレビューと第三者による監査は、IOTAのセキュリティ戦略に不可欠です。財団は、外部のセキュリティ専門家や研究者と定期的に連携してプロトコルとソフトウェアを監査し、脆弱性が特定され、プロアクティブに対処されるようにしています。

コーディサイド・プロジェクトによるコーディネーターの計画された削除は、完全に分散化された、頑健なIOTAネットワークに向けた重要な一歩を表しています。コーディサイドは、中央の権威なしにネットワークの完全性を維持するために設計された新しいコンセンサスメカニズムとセキュリティプロトコルを導入しています。

教育とコミュニティエンゲージメントは、IOTAのセキュリティ対策の重要な要素でもあります。財団は積極的にユーザーや開発者にトークンの保護やネットワークとのやり取りに関するベストプラクティスについて教育し、セキュリティ意識の高いコミュニティを育成しています。

ハイライト

• IOTAのセキュリティは、その独自のDAGベースの構造であるTangleに適した高度な暗号技術によって支えられており、取引のセキュリティのためにハッシュ関数や公開鍵暗号を利用しています。
• ネットワークは最初に三進ハッシュ関数であるCurl-P-27を採用しましたが、これには厳格な審査が加えられ、確立された暗号基準に合わせるためにより伝統的な二進ハッシュ関数に置き換えられました。
• 歴史的な脆弱性、特にCurl-P-27ハッシュ関数内での脆弱性は、重要なコミュニティと暗号研究の関与を促し、セキュリティの強化と広く受け入れられた暗号化の慣行の採用をもたらしました。
• コーディネーターは、一時的なセキュリティメカニズムであり、ネットワークを二重支払い攻撃から保護し、ネットワークの成熟フェーズ中に取引の検証を保証する重要な役割を果たしています。
• IOTA財団は、ピアレビューと第三者監査の重要性を強調し、定期的に外部の専門家と協力して、ネットワークのセキュリティプロトコルを精査し強化しています。
• 完全な分散化とネットワークの強化に向けた取り組みは、コーディサイド・プロジェクトに具現化されており、コーディネーターの撤去と新しい合意形成メカニズムの導入を目指し、教育や関与を通じて安全意識の高いコミュニティを育成することを目指しています。