クロスチェーンプロトコルの安全性探討：LayerZeroを例に

近年、クロスチェーンプロトコルのセキュリティ事件が頻発しており、被害額は様々なブロックチェーンセキュリティ事件の中で最も多くなっています。これは、クロスチェーンプロトコルのセキュリティ問題を解決する重要性と緊急性を浮き彫りにしており、その重要性はイーサリアムのスケーリングソリューションをも上回っています。クロスチェーンプロトコルの相互運用性はWeb3エコシステムをつなぐ内在的な需要ですが、一般の人々がそのセキュリティレベルを識別する能力が低いため、リスク評価が困難になっています。

LayerZeroを例に挙げると、その採用しているアーキテクチャデザインは一見シンプルに見えますが、実際には潜在的なリスクが存在します。このプロトコルはRelayerを使用してチェーン間通信を実行し、Oracleによって監視されています。このデザインは従来のクロスチェーン検証プロセスを簡素化し、ユーザーに迅速なクロスチェーン体験をもたらすものの、安全性は低下しています。

LayerZeroのデザインには少なくとも二つの主要な問題があります：

1. 複数ノードの検証を単一のオラクル検証に簡素化し、安全性が大幅に低下しました。
2. RelayerとOracleが独立していると仮定すると、この信頼の仮定は永続的には成立しにくく、暗号ネイティブの思想に合致しません。

! なぜLayerZeroは疑似分散型クロスチェーンプロトコルなのですか?

LayerZeroはリレイヤーの数を増やすことでセキュリティを向上させようとしていますが、このアプローチは根本的な問題を解決するものではありません。信頼できる主体の数を増やすことは、分散化と同義ではなく、製品の本質的な特性を変えることもできません。

さらに深刻なことに、LayerZeroのプロジェクトが構成ノードの変更を許可すると、攻撃者が自分のノードに置き換えることができ、メッセージを偽造する可能性があります。このような潜在的なリスクは、複雑なシナリオではより深刻な連鎖反応を引き起こす可能性があります。

研究チームは、LayerZeroのセキュリティ仮定に欠陥があると指摘しています。例えば、悪意のある行為者がLayerZeroの設定へのアクセス権を取得した場合、重要なコンポーネントを変更することでクロスチェーン取引を操作することができます。また、LayerZeroのリレーターには、詐欺的なメッセージを送信したり、署名済みのメッセージを変更することを可能にする脆弱性があるという報告もあります。

"中本聪共識"の観点から見ると、真の去中心化クロスチェーンプロトコルは信頼できる第三者への依存を避け、非信頼化と去中心化を実現すべきです。しかし、LayerZeroの設計は、ユーザーが複数の役割が共謀して悪事を働かないことを信頼することを要求しており、同時にLayerZeroを使用してアプリケーションを構築する開発者を信頼する必要があります。

クロスチェーンプロセスにおいて、LayerZeroは詐欺証明や有効性証明を生成せず、これらの証明をチェーン上に載せて検証することもありませんでした。したがって、厳密に言えば、LayerZeroは真の分散型および信頼不要の基準には適合していません。

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真の分散型クロスチェーンプロトコルを構築することは依然として課題です。一部の研究者は、クロスチェーンプロトコルのセキュリティを向上させるためにゼロ知識証明などの技術の使用を検討することを提案しています。しかし、この目標を達成するためには、まず既存のシステムの限界を認識し、それに対して根本的な改善を行う意欲が必要です。

クロスチェーンプロトコルを評価する際には、その表面的な簡潔なデザインに惑わされるべきではなく、むしろそのセキュリティモデルと信頼仮定を深く分析する必要があります。本当に分散型のセキュリティを実現したプロトコルだけが、将来のWeb3エコシステムにおいて重要な役割を果たすことができます。