シードフレーズはブルートフォース攻撃の脅威になる？

ブルートフォース攻撃とは、パスワードや暗号鍵などの機密情報を突き止めるために、すべての組み合わせを総当たりで試すサイバー攻撃手法です。

この攻撃の基本原理は、正しい組み合わせが見つかるまでひたすら試行し続けることにあります。セキュリティ対策が不十分なシステムでは効果的な場合もありますが、非常に多くの計算リソースを必要とします。

しかし、シードフレーズは現代の基準では非常に安全とされています。2048語から選ばれる12語または24語のシードフレーズは、正しい順番で全て当てるのはほぼ不可能です。とはいえ、年々コンピュータの性能は向上しており、将来的に量子コンピュータを使ったハッカーがシードフレーズをブルートフォースで突破する可能性はあるのでしょうか？詳しく見ていきましょう。
 

シードフレーズの基礎知識

シードフレーズ（リカバリーフレーズやニーモニックフレーズとも呼ばれます）は、仮想通貨ウォレットにおいて非常に重要な役割を果たします。特にBIP-39（Bitcoin Improvement Proposal 39）標準に準拠したウォレットで広く使われており、暗号鍵のバックアップや復元のための仕組みです。

シードフレーズは通常12語、18語、または24語で構成され、ウォレットの秘密鍵を人間が読める形で表現しています。ウォレットの初期設定時に生成され、ユーザーはこのフレーズを安全なオフライン環境で保管し、第三者に知られないようにする必要があります。

暗号資産ウォレットのセキュリティは、シードフレーズの保護に大きく依存しています。シードフレーズが第三者に知られると、資産をすべて奪われるリスクがあります。

ブルートフォース攻撃でシードフレーズは破られる？

シードフレーズは非常に複雑で、組み合わせは数十億通りにも及ぶため、ブルートフォース攻撃には極めて強い耐性があります。 ここで、Redditのユーザーmatejcik（u/matejcik）による興味深い計算例をご紹介します。

現在、仮想通貨ユーザーは約5億人いると仮定します。各ユーザーが12語のシードを持っているとしましょう。

この場合、すべての12語シードを総当たりで試したとしても、資産が入ったウォレットを見つける確率は約340,282,366,920,938,463,463,374,607,431回（3.4×10^29）試行して1回程度です。

mempoolによると、Foundry USAマイニングプールのハッシュレートは162EH/s（162×10^18ハッシュ/秒）で、世界最大級の専用スーパーコンピュータといえます。ビットコインのマイニング専用に最適化されており、従来のスーパーコンピュータよりもこの分野では高性能です。

24時間で40ブロックを採掘し、1日あたり252BTCの安定した収益を上げています。

シードのブルートフォースには、マイニングとは異なるハードウェアが必要で、1シードあたり2,000倍以上の計算が求められます。仮に同じハードウェアを使うと仮定すると、162EH/sを2,000で割り、81Pseeds/s（81×10^15シード/秒）が得られます。

3.4×10^29回の試行を81×10^15シード/秒で割ると、1シードあたり約40億秒、つまり資産入りシードを見つけるのに133年かかる計算です。

仮に超富裕層がFoundry USAの100倍もの専用ハードウェアを購入し、1年間フル稼働させて特定のシード（例えばあなたのシード）を狙ったとしましょう。

この作業には、1日あたり最低40ブロックまたは250BTCの収益を諦める必要があり、その多くは膨大な電力コストに充てられます。

結論として、128ビットのシードをブルートフォースで突破するのは現実的ではなく、今後も実現しないと考えられます。
 

量子コンピュータがブルートフォース攻撃に与える影響は？

量子コンピュータは暗号技術に大きな変革をもたらす可能性があり、現在の標準が容易に破られるリスクも指摘されています。実際、将来の量子時代に備えて高額な暗号データを保存しているという話や、量子ビット搭載サーバーを提供する大手プラットフォームも登場しています。

では、量子コンピュータが仮想通貨分野でブルートフォース攻撃に使われるまで、どれくらいの時間がかかるのでしょうか？その実用化や安全性への懸念はどのようなものが考えられるでしょうか？

シードフレーズのブルートフォースは、いわゆる「暗号解読」とは異なります。量子アルゴリズムによって難易度が下がる場合もありますが、それでも十分とはいえません。

具体的には、難易度が128ビットから64ビットに下がる可能性があります。これは大きな減少ですが、それでも量子コンピュータでの試行は従来型よりもはるかに遅くなり、ハードウェアの調達も容易ではありません。

さらに、64ビットの難易度は理論上突破可能ですが、現実的にはコストが見合わず「ほぼ割に合わない」レベルです。量子コンピュータによるシードフレーズのブルートフォースは「実質的に不可能」といえるでしょう。

まとめ

ブルートフォース攻撃は、シードフレーズや秘密鍵のセキュリティにとって現実的な脅威とはいえません。個人や企業が膨大な資金と技術力を投入しても、資産入りウォレットを総当たりで突破するのは非現実的です。

仮に量子コンピュータが登場しても、シード探索に使われるアルゴリズムはビットコインのマイニングにも応用でき、しかもブルートフォースよりもはるかに効率的です。つまり、BTCなどのマイニングの方が圧倒的に利益が大きく、シードフレーズの総当たり攻撃は割に合いません。

シードフレーズを安全に保管するには

ブルートフォース攻撃を過度に心配するよりも、シードフレーズの管理・保管方法に注意しましょう。シードフレーズは資産を守る唯一の壁です。実際には、シードフレーズをうっかり漏らしたり、不正な端末に保存してしまうケースが多く見受けられます。

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