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シビル攻撃とは、コンピュータネットワークサービスに対する攻撃の一種で、攻撃者が多数の偽名アカウントを作成し、それらを利用して不釣り合いに大きな影響力を獲得することで、サービスの評判システムを侵害するものです。この攻撃は、解離性同一性障害と診断された女性の症例研究である書籍『シビル』の主人公にちなんで名付けられました。[ 1 ]この名称は、2002年以前にマイクロソフトリサーチのブライアン・ジルによって提案されました。[ 2 ]擬似スプーフィングという用語は、2002年以前にサイファーパンクスのメーリングリストでL.デトワイラーによって造語され、ピアツーピアシステムの文献で同じ種類の攻撃に使用されていましたが、この用語は「シビル攻撃」ほどの影響力は得られませんでした。[ 3 ]
コンピュータセキュリティにおけるシビル攻撃とは、複数のIDを作成することで評判システムを侵害する攻撃である。 [ 4 ]評判システムのシビル攻撃に対する脆弱性は、IDをどれだけ安価に生成できるか、信頼できるエンティティと結びついた信頼関係を持たないエンティティからの入力を評判システムがどの程度受け入れるか、そして評判システムがすべてのエンティティを同一に扱うかどうかによって決まる。2012年現在証拠によれば、 BitTorrent Mainline DHTのような既存の現実的なシステムでは、大規模なシビル攻撃を非常に安価かつ効率的に実行できることが示されています。[ 5 ] [ 6 ]
ピアツーピアネットワーク上のエンティティとは、ローカルリソースにアクセスできるソフトウェアのことです。エンティティは、 IDを提示することでピアツーピアネットワーク上で自身を宣伝します。1つのエンティティに対して複数のIDが対応付けられる場合があります。つまり、IDとエンティティのマッピングは多対一です。ピアツーピアネットワークのエンティティは、冗長性、リソース共有、信頼性、および整合性を確保するために複数のIDを使用します。ピアツーピアネットワークでは、IDは抽象化として使用されるため、リモートエンティティは、IDとローカルエンティティの対応関係を必ずしも知らなくても、IDを認識できます。デフォルトでは、各固有のIDは、通常、固有のローカルエンティティに対応すると想定されます。実際には、複数のIDが同じローカルエンティティに対応する場合があります。
攻撃者は、ピアツーピアネットワークにおいて複数の異なるノードとして振る舞い、機能するために、複数のIDを提示する可能性がある。これにより、攻撃者は投票結果に影響を与えるなど、ネットワークに対する不均衡なレベルの制御権を獲得できる可能性がある。
（人間の）オンラインコミュニティの文脈では、このような複数のアイデンティティはソックパペットと呼ばれることがあります。あまり一般的ではない用語である逆シビル攻撃は、多数のエンティティが単一のアイデンティティとして現れる攻撃を説明するために使用されています。[ 7 ]
オンラインコミュニティに対するシビル攻撃は、自動化されたプログラム（ボット）によって実行されていると誤解されることが多い。
2014年には、数ヶ月にわたり、Tor匿名ネットワークに対して、トラフィック確認攻撃と連携した注目すべきシビル攻撃が行われた。[ 8 ] [ 9 ]
Tor ネットワーク ユーザーに対して実行されたシビル攻撃の他の例もあります。これには、2020 年のビットコイン アドレス書き換え攻撃が含まれます。攻撃者は、すべての Tor 出口リレーの 4 分の 1 を制御し、SSL ストリッピングを使用して安全な接続をダウングレードし、 BTCMITM20 として知られる脅威アクターのウォレットに資金を流用しました。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
もう1つの注目すべき例は、脅威アクターKAX17による2017年から2021年の攻撃です。この組織は、主に中間地点である900以上の悪意のあるサーバーを制御し、Torユーザーの匿名性を解除しようとしました。[ 13 ] [ 14 ]
シビル攻撃の防止策として知られているものには、本人確認、社会的信頼グラフアルゴリズム、経済的コスト、人物確認、およびアプリケーション固有の防御策などがある。
検証技術を用いることで、シビル攻撃を防ぎ、なりすましを行う悪意のあるエンティティを排除することができます。ローカルエンティティは、中央機関に基づいてリモートIDを受け入れることができます。中央機関は、IDとエンティティ間の1対1の対応関係を保証し、逆引き検索機能を提供することもあります。IDは、直接検証または間接検証のいずれかで検証できます。直接検証では、ローカルエンティティが中央機関に問い合わせてリモートIDを検証します。間接検証では、ローカルエンティティは既に承認されているIDに依存し、そのIDが問題のリモートIDの正当性を保証します。
実際のネットワークアプリケーションやサービスでは、電話番号認証、クレジットカード認証、あるいはクライアントのIPアドレスに基づく認証など、さまざまなIDプロキシを使用して限定的なシビル攻撃耐性を実現することがよくあります。これらの方法には、通常、ある程度のコストをかけて複数のIDプロキシを取得できる、あるいはSMSスプーフィングやIPアドレススプーフィングなどの技術によって低コストで多数を取得できるという制約があります。また、このようなIDプロキシを使用すると、必要なIDプロキシに容易にアクセスできないユーザー（例えば、自分の携帯電話やクレジットカードを持っていないユーザー、あるいはキャリアグレードのネットワークアドレス変換の背後にいて、多くのユーザーとIPアドレスを共有しているユーザーなど）を排除することもできます。
身元確認に基づく検証技術は一般的に匿名性を犠牲にして説明責任を確保するものであり、特に検閲のない情報交換や機密性の高い話題の自由な議論を許容したいオンラインフォーラムでは、望ましくないトレードオフとなる可能性がある。検証機関は逆引き検索を拒否することでユーザーの匿名性を維持しようと試みることができるが、このアプローチでは検証機関が攻撃の格好の標的となる。閾値暗号を使用するプロトコルは、このような検証機関の役割を複数のサーバーに分散させることができ、1つまたは限られた数の検証サーバーが侵害された場合でもユーザーの匿名性を保護できる可能性がある。[ 15 ]
ソーシャルグラフの接続特性に基づくシビル攻撃防止技術は、匿名性を維持しながら、特定のシビル攻撃者によって引き起こされる被害の範囲を制限することもできます。このような防止技術の例としては、 SybilGuard [ 16 ] 、SybilLimit [ 17 ]、Advogato Trust Metric [ 18 ] 、SybilRank [ 19 ]、分散型P2Pベースの評判システムでシビルクラスタを識別するためのスパース性に基づくメトリック[ 20 ]などがあります。
これらの技術はシビル攻撃を完全に防ぐことはできず、広範囲にわたる小規模なシビル攻撃に対して脆弱である可能性があります。さらに、現実世界のオンラインソーシャルネットワークが、これらのアルゴリズムが前提とする信頼性や接続性の仮定を満たすかどうかは明らかではありません。[ 21 ]
あるいは、参入障壁として経済的コストを課すことで、シビル攻撃のコストを高めることも可能です。例えば、プルーフ・オブ・ワークでは、ユーザーは暗号パズルを解くために一定量の計算作業を行ったことを証明する必要があります。ビットコインや関連するパーミッションレス型暗号通貨では、マイナーはブロックチェーンにブロックを追加するために競い合い、一定期間に投入した計算作業量にほぼ比例した報酬を得ます。ストレージや既存の暗号通貨への投資など、他のリソースへの投資も同様に経済的コストを課すために利用できます。
アトミック所有権ブロックチェーンは、アトミック資産ごとに独立したマイクロプライベートチェーンの分散型アーキテクチャにより、シビル攻撃を阻止します。各チェーンは、署名を介して暗号所有者によってのみ制御され、ノード投票コンセンサスを回避します。セキュリティは参加者数やリソースプーリングではなく、ブロードキャストタイミングと検証可能な転送に依存しているため、攻撃者は偽のIDを生成することで影響力を増幅することはできません。これにより、公平で改ざん不可能な流通が保証されます。[ 22 ]
厳格な「一人につき一つ」の割り当てルールを維持しようとする本人確認の代替手段として、検証機関は、ユーザーの実際の身元に関する知識以外のメカニズム（例えば、匿名パーティー[ 23 ]のように、特定の場所と時間に身元不明の人物が物理的に存在することの確認など）を使用して、オンラインIDと現実世界のユーザーとの間の1対1の対応を強制することができます。このような人物証明アプローチは、各人間参加者が合意形成において正確に1票を行使するパーミッションレスブロックチェーンおよび暗号通貨の基盤として提案されています。[ 24 ] [ 25 ]人物証明にはさまざまなアプローチが提案されており、実装されているものもありますが、使いやすさやセキュリティに関する多くの問題が残っています。[ 26 ]
シビル攻撃対策を念頭に置いて設計された分散プロトコルが数多く存在する。SumUp [ 27 ]と DSybil [ 28 ]は、オンラインコンテンツの推薦と投票のためのシビル攻撃耐性アルゴリズムである。Whānau は、シビル攻撃耐性のある分散ハッシュテーブルアルゴリズムである。[ 29 ] I2PのKademliaの実装にも、シビル攻撃を軽減するための対策が講じられている。[ 30 ]
悪意のあるTorリレーを運用する脅威アクターのほとんどは、出口ポイントの運用に注力しており、これによりユーザーのトラフィックを改変することができます。たとえば、NusenuがBTCMITM20として追跡している脅威アクターは、数千の悪意のあるTor出口ノードを運用し、Webトラフィック内のBitcoinウォレットアドレスを置き換えてユーザーの支払いを乗っ取っていました。
か月以上にわたり、脅威アクターがトラフィックを傍受し、暗号通貨関連サイトにアクセスするユーザーに対してSSLストリッピング攻撃を実行するために、悪意のあるサーバーをTorネットワークに追加していることが確認されている。
は、これらのサーバーをKAX17という傘下にまとめ、この脅威アクターはサーバーを絶えず追加しており、産業規模で、常に数百台のサーバーを運用していると述べている。
アクターによって設定されたTorリレーサーバーのほとんどは、世界中のデータセンターに設置されており、主にエントリーポイントおよび中間ポイントとして構成されています。