1. 概要
リオルグ（Reorg：Reorganization、再編成）とは、ブロックチェーンネットワークにおいて、一時的に異なるブロックチェーンが存在し、その後ネットワークの合意によって正式なチェーンが選択される過程のことを指します。特に、仮想通貨のマイニングが行われるプルーフ・オブ・ワーク（PoW）ベースのブロックチェーンで発生しやすい現象です。
リオルグは、自然発生的に起こる場合と、悪意のある攻撃（51%攻撃など）によって引き起こされる場合があります。
2. リオルグの仕組み
ブロックチェーンは、分散型ネットワーク内のマイナーが競争して新しいブロックを作成する仕組みになっています。そのため、同時に複数のブロックが生成されることがあり、一時的に異なるチェーンが存在することになります。
(1) 一時的なフォークの発生
- 2人以上のマイナーがほぼ同時に新しいブロックをマイニングした場合、ネットワークに一時的に異なるチェーンが存在することがある。
- ノード（ネットワーク参加者）は、それぞれのノードが最初に受信したブロックを正規のブロックとして扱う。
(2) 最長チェーンルール（Longest Chain Rule）
- ブロックチェーンは、最も長いチェーンを「正規のチェーン」とみなすルールを持つ。
- しばらくすると、より多くのマイナーが採用したチェーンが長くなり、短いチェーンのブロックは破棄される。
- これが「リオルグ（再編成）」と呼ばれる現象であり、短いチェーンの取引は無効となる。
(3) 取引の巻き戻し（Rollback）
- 短いチェーンのブロックに含まれていた取引は無効になり、メモリプール（未処理のトランザクションの待機リスト）に戻される。
- その取引がまだ有効であれば、新しいブロックに含まれることがあるが、再度ブロードキャストする必要がある。
3. リオルグの発生原因
(1) 自然なネットワークの競争
- 偶然に複数のマイナーが同時にブロックを生成することによって発生する。
- ビットコインなどの大規模なネットワークでは、通常1～2ブロック程度のリオルグが発生することがあるが、大きな問題にはならない。
(2) 51%攻撃による意図的なリオルグ
- ネットワークの計算能力（ハッシュパワー）の過半数（51%以上）を支配する攻撃者が、意図的に長いチェーンを作成し、過去のブロックを無効化する。
- これにより、過去の取引を取り消し（ダブルスペンド攻撃）、資産を不正に取得することが可能になる。
(3) マイニングプールの集中
- 一部のマイニングプールが圧倒的なハッシュパワーを持つと、特定のマイニングプールのブロックが優先される傾向が強くなり、リオルグが頻発する可能性がある。
4. リオルグの影響
(1) 取引の未確定化（Confirmationsのリセット）
- 一度承認（confirm）された取引がリオルグによって巻き戻されることがある。
- そのため、大きな取引では「6 confirmations（6回のブロック承認）」を待つのが一般的。
(2) 取引所やウォレットのリスク
- 取引所がリオルグに巻き込まれると、一部の出金処理が無効になる可能性がある。
- 特に、51%攻撃による意図的なリオルグは、取引所にとって重大なセキュリティリスクとなる。
(3) ネットワークの信頼性低下
- 頻繁なリオルグは、ブロックチェーンの信頼性を損ない、ユーザーや企業がネットワークの安全性を疑う要因となる。
5. リオルグを防ぐための対策
(1) 承認の遅延（Confirmationsを増やす）
- 取引所や決済サービスは、通常6回以上の承認を待つことでリオルグの影響を軽減。
(2) ハッシュパワーの分散化
- マイニングプールの集中を防ぎ、51%攻撃を困難にする。
- さまざまな地域のマイナーに採掘が分散されるように設計する。
(3) チェックポイントの設定
- 特定のブロックを「確定済み」として認識し、リオルグの影響を受けないようにする。
- 一部のブロックチェーンプロジェクトでは、定期的にチェックポイントを設定している。
6. まとめ
- リオルグ（Reorg）とは、ブロックチェーンの分岐が解消され、最長のチェーンに統一される現象。
- 自然な競争の結果として発生することもあれば、51%攻撃によって意図的に引き起こされることもある。
- 取引の巻き戻しが発生するため、取引所や大口取引では複数回の承認を待つことが重要。
- ハッシュパワーの分散化やチェックポイントの設定などの対策が、リオルグによる影響を軽減する手段となる。
リオルグはブロックチェーンの仕組み上避けられない現象ですが、適切な対策を講じることで、その影響を最小限に抑えることが可能です。
