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ブロックチェーンはビットコインを開発する過程で作られた技術でした。ブロックチェーンが出てきたことで暗号通貨に限らず、様々な技術も登場しています。スマートコントラクトはその最たる例であり、昨今メディアやソーシャルネットワークサービスなどで目にする非代替性トークン(Non-Fungible Token, NFT) も、このスマートコントラクトから派生した技術です。

本書は5章から構成されます。本章では本書の執筆にあたる背景を、2章ではブロックチェーンの基礎知識がそれぞれ説明されます。これにより、まずはブロックチェーンを詳しく知らない読者向けに基礎知識を紹介し、3章はスマートコントラクトの最大手のプラットホームであるEthereumスマートコントラクトの基礎知識について、4章はEthereum スマートコントラクトの脆弱性について、とくにプログラミングの観点から解説されます。5章はスマートコントラクトをセキュリティ技術に応用することで得られる技術の紹介。最後に6章は本書の振り返り、および、ブロックチェーンの今後に関する著者の見解が述べられます。

本書の対象者はスマートコントラクトについて、とくにセキュリティ技術の観点から学びたい読者を主な対象としています。ブロックチェーンの基本的な部分から学びたい読者に向けて、主に書籍のタイトル通り「スマートコントラクトのセキュリティ」について、とくにEthereum スマートコントラクトの観点から紹介します。ここでいうセキュリティとは、スマートコントラクト自体の脆弱性と、スマートコントラクトでセキュリティ技術を構成した場合の両方を想定しています。。4章では、Ethereumスマートコントラクトの脆弱性について、各脆弱性に関連するコードを参考にしながら、その原理と対策を学びます。実際にEthereumスマートコントラクトのコードを書きたい、あるいは書いている方は、参考になるはずです。

第1章はじめに
1 – 1 ブロックチェーンの背景
1 – 2 本書の執筆にあたり
1 – 3 著者とブロックチェーンの出会い
1 – 4 本書の構成
1 – 5 本書の対象者
1 – 6 本書の使い方
1 – 7 本書での表記
1 – 8 意見と質問
1 – 9 本書への貢献

第2章ブロックチェーンの基礎知識
2 – 1 ブロックチェーンで用いられる暗号技術
2 – 1 – 1 ハッシュ関数
2 – 1 – 2 共通鍵暗号と公開鍵暗号
2 – 1 – 3 ディジタル署名
2 – 2 ブロックチェーンの基本概念
2 – 2 – 1 ネットワーク
2 – 2 – 2 トランザクション
2 – 2 – 3 ブロックチェーン
2 – 2 – 4 コンセンサス
2 – 2 – 5 フォーク
2 – 2 – 6 ウォレット
2 – 2 – 7 ブロックチェーンの分類
2 – 3 ブロックチェーンの派生技術
2 – 3 – 1 暗号資産
2 – 3 – 2 スマートコントラクト
2 – 4 ブロックチェーンの使い道
参考文献
第3章Ethereum スマートコントラクト
3 – 1 スマートコントラクトとは
3 – 2 Ethereum スマートコントラクトの仕組み
3 – 2 – 1 記述言語
3 – 2 – 2 コントラクトの実行
3 – 3 トークン化とそれに伴う新たな問題
3 – 3 – 1 トークン化の概念
3 – 3 – 2 非代替性トークン(NFT)
3 – 3 – 3 トークン化のセキュリティ上の問題
3 – 3 – 4 トークンコントラクトへのバックドア攻撃
3 – 3 – 5 トークンメタデータの差し替え攻撃
3 – 4 Ethereum スマートコントラクトへの攻撃に関する研究
3 – 4 – 1 暗号資産に関する攻撃の研究
3 – 4 – 2 NFT に関する研究
参考文献
第4章Ethereum スマートコントラクトの脆弱性
4 – 1 脆弱性の種類
4 – 1 – 1 リエントランシー(Reentrancy)
4 – 1 – 2 算術オーバーフロー/アンダーフロー
4 – 1 – 3 デフォルトの可視性(Visibility)
4 – 1 – 4 タイムスタンプ依存性(Time stamp Dependency)
4 – 1 – 5 ガスを消費させるDoS (Denial of Services)
4 – 1 – 6 未確認のCall 命令(Unchecked Call)
4 – 2 脆弱性の対策
4 – 2 – 1 コンパイラによる対策
4 – 2 – 2 セキュリティ検査ツールの設計
4 – 3 脆弱性に関する研究
4 – 3 – 1 脆弱性の実態調査
4 – 3 – 2 解析ツールの動向
参考文献
第5章サイバーセキュリティへの応用
5 – 1 ブロックチェーンの応用技術
5 – 1 – 1 IoT
5 – 1 – 2 クラウドストレージ
5 – 1 – 3 ヘルスケアサービス
5 – 1 – 4 電子投票
5 – 1 – 5 コンテンツ取引
5 – 2 ネットワークセキュリティへの応用
5 – 2 – 1 電子証明書の分散管理
5 – 2 – 2 ネットワークプロトコルの分散処理
5 – 3 アクセス制御技術の構築
5 – 3 – 1 役割ベースアクセス制御
5 – 3 – 2 組織横断型役割ベースアクセス制御
5 – 3 – 3 具体的構成
5 – 4 データの信頼性としての基盤技術
5 – 4 – 1 AI におけるデータ保護
5 – 4 – 2 科学技術の信頼への応用
5 – 4 – 3 サプライチェーンでのトレーサビリティ
5 – 5 活用事例
5 – 5 – 1 電力取引
5 – 5 – 2 不動産権利の移転
5 – 5 – 3 教育への応用
5 – 6 サイバー犯罪での事例
5 – 6 – 1 スマートコントラクトの脆弱性を踏み台にした攻撃
5 – 6 – 2 犯罪者のビジネスとしての利用
5 – 6 – 3 詐欺行為
参考文献
第6章むすび
6 – 1 本書の振り返り
6 – 2 ブロックチェーンのこれから
6 – 2 – 1 量子計算機
6 – 2 – 2 法律上の扱い
6 – 2 – 3 様々な暗号通貨の調査
6 – 3 謝辞
索　　引

著：矢内直人
2009年、一関工業高等専門学校・専攻科生産工学専攻・修了。2011年、筑波大学大学院・システム情報工学研究科・博士前期課程了。2014年、同大学院・博士後期課程了。博士（工学）。学位論文は一貫して暗号理論の研究に従事。2014年から大阪大学・大学院情報科学研究科・助教、2021 年から同大学院・准教授、現在に至る。大阪大学に着任以降は情報セキュリティの教育活動も広く手掛け、2017 年には第１回大阪大学賞（教育部門）を受賞。2017 年からJST・ACT-I 事業・研究代表者、2021 年からCREST 事業・主たる共同研究者として、それぞれ研究課題が採択。AI およびブロックチェーンのセキュリティなど最新技術のセキュリティを研究活動に従事。2015 年にCSS2015 優秀論文賞、2020 年に辻井重男セキュリティ論文賞特別賞、2021 年にThe ThirdACM International Symposium on Blockchain and Secure Critical Infrastructure (BSCI 2021) Best Paper Award など各賞受賞。

著：加道ちひろ
2022 年、大阪大学基礎工学部情報科学科卒業。2023 年現在、同大学情報科学研究科博士前期課程に所属する。学位論文でスマートコントラクトの脆弱性に関する研究を行う。博士前期課程では、引き続き同テーマについての研究に従事している。

著：岡村真吾
2023 年5 月現在、奈良工業高等専門学校情報工学科サイバーセキュリティ教育研究部門准教授、大阪大学大学院情報科学研究科招へい准教授、奈良県警察サイバーセキュリティ対策アドバイザー。1998 年3 月大阪府立工業高等専門学校電子情報工学科卒業、2005 年3 月大阪大学大学院情報科学研究科マルチメディア工学専攻博士後期課程修了、博士（情報科学）（大阪大学）。2005 年4 月に大阪大学サイバーメディアセンターに着任後、大学院情報科学研究科を経て、2008 年10 月から奈良工業高等専門学校情報工学科。暗号プロトコルや認証認可技術などの暗号の応用に関する研究を行うと共に、高専から大学院におけるサイバーセキュリティ人材育成に従事。電子情報通信学会、情報処理学会、電気学会、IEEE、ACM、IACR の各会員。