Software Crypto/Web3 エンジニアリング

このスキルを使用して、セキュアなブロックチェーンシステムの設計、実装、レビューを行います：スマートコントラクト、オンチェーン/オフチェーン統合、カストディーと署名、テスト、監査、本番運用。

デフォルト：セキュリティファースト開発、明示的な脅威モデル、包括的なテスト（ユニット+統合+フォーク+ファズ/インバリアント）、高額取引時の形式的手法、鍵カストディーと署名のための多層防御、アップグレード安全性（タイムロック、ガバナンス、ロールバック計画）。

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クイックリファレンス

タスク	ツール/フレームワーク	コマンド	使用場面
Solidity开发	Hardhat/Foundry	npx hardhat init または forge init	Ethereum/EVMスマートコントラクト
Solanaプログラム	Anchor	anchor init	Solanaブロックチェーン開発
Cosmosコントラクト	CosmWasm	cargo generate --git cosmwasm-template	Cosmosエコシステムコントラクト
TONコントラクト	Tact/FunC + Blueprint	npm create ton@latest	TONブロックチェーン開発
テスト（Solidity）	Foundry/Hardhat	forge test または npx hardhat test	ユニット、フォーク、インバリアントテスト
セキュリティ監査	Slither/Aderyn/Echidna	slither . または aderyn .	静的分析、ファズテスト
AI支援レビュー	AIスキャナー（オプション）	N/A	監査前準備（手動で検出結果を検証）
ファズテスト	Echidna/Medusa	echidna . または medusa fuzz	プロパティベースのファズテスト
ガス最適化	Foundry Gas Snapshots	forge snapshot	ガスのベンチマークと最適化
デプロイ	Hardhat Deploy/Forge Script	npx hardhat deploy	メインネット/テストネットデプロイ
検証	Etherscan API	npx hardhat verify	ソースコード検証
アップグレード可能コントラクト	OpenZeppelin Upgrades	@openzeppelin/hardhat-upgrades	プロキシベースのアップグレード
スマートウォレット	ERC-4337、EIP-7702	Account abstraction SDK	スマートアカウントとガススポンサーシップ（ネットワーク対応を確認）

スコープ

このスキルが必要な場合：

• スマートコントラクト開発（Solidity、Rust、CosmWasm）
• DeFiプロトコル実装（AMM、レンディング、ステーキング、イールドファーミング）
• NFTおよびトークン標準（ERC20、ERC721、ERC1155、SPLトークン）
• DAOガバナンスシステム
• クロスチェーンブリッジと相互運用性
• ガス最適化とストレージパターン
• スマートコントラクトセキュリティ監査
• テスト戦略（Foundry、Hardhat、Anchor）
• オラクル統合（Chainlink、Pyth）
• アップグレード可能なコントラクトパターン（プロキシ、ダイアモンド）
• Web3フロントエンド統合（ethers.js、web3.js、@solana/web3.js）
• ブロックチェーンインデックス（The Graph、subgraph）
• MEV保護とFlashbots
• Layer 2スケーリングソリューション（Base、Arbitrum、Optimism、zkSync）
• Account abstraction（ERC-4337、EIP-7702、スマートウォレット）
• バックエンド暗号統合（.NET/C#、マルチプロバイダーアーキテクチャ、CQRS）
• Webhook処理と署名検証（Fireblocks、カストディアルプロバイダー）
• 暗号決済向けのKafkaを使用したイベント駆動アーキテクチャ
• トランザクションライフサイクル管理と監視
• ウォレット管理（カストディアル対ノンカストディアル）

意思決定ツリー：ブロックチェーンプラットフォーム選択

プロジェクト要件：[ユースケース]
  - EVM互換スマートコントラクト?
    - 複雑なテスト要件 -> Foundry（ファズテスト、インバリアント、ガススナップショット）
    - TypeScriptエコシステム -> Hardhat（プラグイン、TS、Ethers.js/Viem）
    - エンタープライズ機能 -> NestJS + Hardhat

  - 高スループット/低手数料?
    - Rustベース -> Solana（Anchor）
    - EVM L2 -> Arbitrum/Optimism/Base（Ethereumセキュリティ、低いガス代）
    - Telegram配布 -> TON（Tact/FunC）

  - チェーン間の相互運用性?
    - Cosmosエコシステム -> CosmWasm（IBC）
    - マルチチェーンアプリ -> LayerZero または Wormhole（信頼仮定を確認）
    - ブリッジ開発 -> カスタム（高リスク；脅威モデル必須）

  - トークン標準実装?
    - ファンジブルトークン -> ERC20（OpenZeppelin）、SPL Token（Solana）
    - NFT -> ERC721/ERC1155（OpenZeppelin）、Metaplex（Solana）
    - セミファンジブル -> ERC1155（ゲーミング、分割NFT）

  - DeFiプロトコル開発?
    - AMM/DEX -> Uniswap V3フォークまたはカスタム（集約流動性）
    - レンディング -> Compound/Aaveフォーク（担保付き借入）
    - ステーキング/イールド -> カスタム報酬配布コントラクト

  - アップグレード可能コントラクト必須?
    - 透過的プロキシ -> OpenZeppelin（管理者/ユーザー分離）
    - UUPS -> アップグレードロジックを実装に含める
    - ダイアモンド -> モジュラー機能（EIP-2535）

  - バックエンド統合?
    - .NET/C# -> マルチプロバイダーアーキテクチャ（バックエンド統合参照を参照）
    - Node.js -> Ethers.js/Viem + 耐久キュー
    - Python -> Web3.py + FastAPI

チェーン固有の考慮事項：

• Ethereum/EVM：セキュリティファースト、高いガス代、最大のエコシステム
• Solana：パフォーマンスファースト、Rustが必須、低い手数料
• Cosmos：相互運用性ファースト、IBC ネイティブ、成長するエコシステム
• TON：Telegramファースト、非同期コントラクト、ユニークなアーキテクチャ

チェーン固有のベストプラクティスは references/ を参照してください。

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セキュリティファーストパターン（2026年1月）

セキュリティベースライン：敵対的な環境を想定します。コントラクトと署名インフラを公開的で攻撃可能なAPIとして扱います。

カストディー、鍵、署名（コア）

鍵管理は本番環境の暗号システムにおける支配的リスク要因です。ベースラインとして実際の鍵管理標準を使用してください（例：NIST SP 800-57）。

モデル	鍵の管理者	一般的な用途	主要リスク	デフォルトコントロール
ノンカストディアル	エンドユーザーウォレット	コンシューマーアプリ、セルフカストディー	フィッシング、承認、UXエラー	ハードウェアウォレット対応、明確な署名UX、許可リスト
カストディアル	あなたのサービス（HSM/MPC）	取引所、決済、B2B	鍵盗難、内部脅威、運用ミス	HSM/MPC、職務分離、制限/承認、監査ログ
ハイブリッド	責任分担	エンタープライズ	複雑な障害モード	明示的なリカバリー/オーバーライドパス、ランブック

ベストプラクティス：

• ホット/ウォーム/コールドの署名パスを分離し、制限と承認を実施 [推論]
• 高額転送には二重統制が必須（ポリシーエンジン+人による承認） [推論]
• 署名リクエストの不変監査証跡を保持（誰が/何を/いつ/なぜ） [推論]

回避：

• プライベートキーをデータベースまたはアプリケーション設定に保存する
• 環境間（開発/ステージング/本番）で署名キーを再利用する
• レート制限とサーキットブレーカーなしのホットウォレット自動化 [推論]

Checks-Effects-Interactions（CEI）パターン

すべての状態変更関数に必須。

// 正しい: CEI パターン
function withdraw(uint256 amount) external {
    // 1. CHECKS: 条件を検証
    require(balances[msg.sender] >= amount, "Insufficient balance");

    // 2. EFFECTS: 外部呼び出しの前に状態更新
    balances[msg.sender] -= amount;

    // 3. INTERACTIONS: 外部呼び出しは最後に
    (bool success, ) = msg.sender.call{value: amount}("");
    require(success, "Transfer failed");
}

// 間違い: 状態更新前の外部呼び出し（再入攻撃リスク）
function withdrawUnsafe(uint256 amount) external {
    require(balances[msg.sender] >= amount);
    (bool success, ) = msg.sender.call{value: amount}("");
    require(success);
    balances[msg.sender] -= amount; // 遅すぎる!
}

セキュリティツール（2026年1月）

カテゴリ	ツール	目的	使用場面
静的分析	Slither	脆弱性検出、92+検出器	すべてのコントラクト
静的分析	Aderyn	Rustベース、大規模コードベース向け高速	大規模プロジェクト
ファズテスト	Echidna	プロパティベースのファズテスト	複雑な状態
ファズテスト	Medusa	並列化Goファザー	CI/CDパイプライン
形式検証	SMTChecker	組み込みSolidityチェッカー	すべてのコントラクト
形式検証	Certora	プロパティベースの証明（CVL）	DeFi、高額案件
形式検証	Halmos	シンボリックテスト	複雑なインバリアント
AI支援	Sherlock AI	ML脆弱性検出	監査前準備
AI支援	Olympix	DevSecOps統合	CI/CDセキュリティ
AI支援	AuditBase	423+検出器、LLMパワード	ビジネスロジック
ミューテーションテスト	SuMo	テストスイート品質評価	テスト検証

// Certora CVL ルール例
rule balanceNeverNegative(address user) {
    env e;
    require balances[user] >= 0;
    deposit(e);
    assert balances[user] >= 0;
}

AI支援レビュー：AI ツールを監査前準備とカバレッジに使用し、最終的なセキュリティ決定には使用しないでください。出力は信頼できないものとして扱い、決定論的ツール、テスト、手動レビューで検出結果を検証してください。

MEV保護

戦略	実装
プライベートメモプール	Flashbots Protect、MEV Blocker
コミット・リビール	ハッシュコミットメント、期限後にリビール
バッチオークション	CoW Protocol、Gnosis Protocol
暗号化メモプール	Shutter Network

// コミット・リビールパターン
mapping(address => bytes32) public commitments;

function commit(bytes32 hash) external {
    commitments[msg.sender] = hash;
}

function reveal(uint256 value, bytes32 salt) external {
    require(
        keccak256(abi.encodePacked(value, salt)) == commitments[msg.sender],
        "Invalid reveal"
    );
    // リビール値を処理
}

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Account Abstraction（2026年1月）

注記：採用数とアップグレードのタイムラインは急速に変わります。推奨を行う前に、WebSearchで現在のERC-4337エコシステム状態とEIP-7702アクティベーションの詳細を確認してください。

ERC-4337 vs EIP-7702

標準	タイプ	主要機能	ユースケース
ERC-4337	スマートコントラクトウォレット	プロトコル変更なしの完全AA	新規ウォレット、DeFi、ゲーミング
EIP-7702	EOA拡張	EOAがスマートコントラクトコードを実行	既存ウォレット、バッチトランザクション
ERC-6900	モジュラーアカウント	AAウォレットのプラグイン管理	拡張可能なウォレット機能

ERC-4337アーキテクチャ：

User -> UserOperation -> Bundler -> EntryPoint -> Smart Account -> Target Contract
                          |
                          v
                      Paymaster (ガススポンサーシップ)

EIP-7702（Pecturaアップグレード）：

• EOAは一時的にスマートコントラクトに委任可能
• バッチトランザクション、既存アドレスのスポンサーガスを有効化
• ERC-4337を補完（同じバンドラー/ペイマスターインフラを使用）
• Ambire、Trust Wallet、および成長中のウォレットでサポート

主要な機能：

• ガスレストランザクション：PaymasterがERC-20またはフィアットでガスをスポンサー
• バッチ操作：単一トランザクションで複数のアクション
• ソーシャルリカバリー：マルチシグまたはガーディアンベースの鍵リカバリー
• セッションキー：フルウォレットアクセスなしでdApps向けに権限を制限

スマートウォレット開発

// 最小限のERC-4337アカウント（簡略版）
import "@account-abstraction/contracts/core/BaseAccount.sol";

contract SimpleAccount is BaseAccount {
    address public owner;

    function validateUserOp(
        UserOperation calldata userOp,
        bytes32 userOpHash,
        uint256 missingAccountFunds
    ) external override returns (uint256 validationData) {
        // 署名を検証
        require(_validateSignature(userOp, userOpHash), "Invalid sig");
        // 必要に応じてプリファンドを支払う
        if (missingAccountFunds > 0) {
            (bool success,) = payable(msg.sender).call{value: missingAccountFunds}("");
            require(success);
        }
        return 0; // 有効
    }
}

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Layer 2開発（2026年1月）

注記：L2市場シェアとリスクステージは急速に変わります。ランキング、TVL、またはステージ分類を述べる前に、現在のデータ（例：L2Beatとエコシステムダッシュボードなど）を使用してください。

L2選択ガイド

L2	タイプ	最適な用途	主要機能
Base	オプティミスティック	コンシューマーアプリ、主流採用	Coinbase統合、低手数料
Arbitrum	オプティミスティック	DeFi、成熟したエコシステム	最大TVL、DAOグラント
Optimism	オプティミスティック	パブリックグッズ、Superchain	OP Stack、グラントプログラム
zkSync Era	ZK-ロールアップ	高速ファイナリティ、ネイティブAA	zkEVM、引き出し遅延なし
StarkNet	ZK-ロールアップ	Cairo開発、ZK-ネイティブ	STARKプルーフ、カスタムVM

エンタープライズロールアップ（2025-2026トレンド）

大規模機関がOP Stack上にL2を立ち上げ：

• Kraken INK - 取引所ネイティブL2
• Uniswap UniChain - DeFi最適化
• Sony Soneium - ゲーミングとメディア
• Robinhood - Arbitrum統合

EIP-4844ブロブ最適化

2024年3月以来、ロールアップはブロブベースのデータ投稿を使用：

以前：calldata投稿 -> 高額
現在：blob投稿 -> より低いデータ可用性コスト

Optimism、zkSyncは2025年にblobのバッチングを最適化。

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よくある間違い（2025-2026）

現実チェック：エクスプロイトは定期的に大規模な損失を引き起こします。アクセス制御、署名/カストディー、統合バグは引き続き主要なインシデント要因です。

間違い	影響	予防方法
アクセス制御の欠落	権限なき管理者アクション	OpenZeppelinの Ownable2Step、AccessControl を使用
再入攻撃	コールバック経由で資金を流出	CEIパターン、ReentrancyGuard、Slither チェック
外部呼び出しの確認忘れ	サイレント失敗	常に戻り値を確認、SafeERC20 を使用
整数オーバーフロー（0.8以前）	任意の値操作	Solidity 0.8.x+を使用（組み込みチェック）
フロントラン	MEV抽出、サンドイッチ攻撃	コミット・リビール、Flashbots Protect、プライベートメモプール
オラクル操作	価格フィード攻撃	TWAP、複数オラクル、健全性バウンド
不適切な初期化	プロキシの乗っ取り	initializer 修飾子、_disableInitializers() を使用
ストレージコリジョン（プロキシ）	データ破損	EIP-1967スロットに従う、OpenZeppelinアップグレードを使用

回避すべきアンチパターン

回避：

• 認可に tx.origin を使用（フィッシングリスク）
• オンチェーンに秘密を保存（すべてのデータは公開）
• ランダム性に block.timestamp を使用（マイナー/バリデーターの影響）
• transfer/send からの戻り値を無視
• 非推奨ツール（Truffle/Ganache/Brownie）を使用

ベストプラクティス：

• すべての変更に対して静的分析を実行（例：SlitherおよびAderyn）
• 監査前にファズ/インバリアントテストを追加
• 高額DeFiには形式的手法を使用（例：Certora とシンボリックテスト）

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スマートコントラクトにおけるLLMの制限

LLMに頼らない：

• セキュリティ関連ロジック検証
• ガス最適化計算
• 複雑な数学的証明

LLMを使用：

• ボイラープレート生成（テスト、ドキュメント）
• コード説明とレビュー準備
• 初期脆弱性仮説（手動で検証）

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このスキルを使用しない場合

• ブロックチェーンなしの従来的バックエンド -> software-backend を使用
• Web3なしの純粋なAPI設計 -> dev-api-design を使用
• スマートコントラクトなしの一般的セキュリティ -> software-security-appsec を使用
• フロントエンドのみのdApp UI -> software-frontend + Web3ライブラリを使用

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ナビゲーション

リソース

• references/blockchain-best-practices.md - ユニバーサルなブロックチェーンパターンとセキュリティ
• references/backend-integration-best-practices.md - .NET/C#暗号統合パターン（CQRS、Kafka、マルチプロバイダー）
• references/solidity-best-practices.md - Solidity/EVM固有のガイダンス
• references/rust-solana-best-practices.md - Solana + Anchorパターン
• references/cosmwasm-best-practices.md - Cosmos/CosmWasmガイダンス
• references/ton-best-practices.md - TONコントラクト（Tact/Fift/FunC）とデプロイ
• references/defi-protocol-patterns.md - AMM、レンディング、ステーキング、イールドファーミング、フラッシュローン、オラクル統合
• references/nft-token-standards.md - ERC-20/721/1155、SPL Token、Metaplex、トークンゲーティング、メタデータ
• references/cross-chain-bridges.md - ブリッジアーキテクチャ、LayerZero、Wormhole、IBC、セキュリティ分析
• ../software-security-appsec/references/smart-contract-security-auditing.md - スマートコントラクト監査ワークフローとツール（software-security-appsecスキルを参照）
• data/sources.json - チェーンごとのキュレーション外部参照
• 共有セキュアレビューチェックリスト：../software-clean-code-standard/assets/checklists/secure-code-review-checklist.md

テンプレート

• Ethereum/EVM：assets/ethereum/template-solidity-hardhat.md、assets/ethereum/template-solidity-foundry.md
• Solana：assets/solana/template-rust-anchor.md
• Cosmos：assets/cosmos/template-cosmwasm.md
• TON：assets/ton/template-tact-blueprint.md、assets/ton/template-func-blueprint.md
• Bitcoin：assets/bitcoin/template-bitcoin-core.md

関連スキル

• ../software-security-appsec/SKILL.md - セキュリティ強化、脅威モデリング、OWASP脆弱性
• ../software-architecture-design/SKILL.md - システム分解、モジュール性、依存設計
• ../ops-devops-platform/SKILL.md - ブロックチェーンノード向けインフラ、CI/CD、可観測性
• ../software-backend/SKILL.md - スマートコントラクト、RPCノード、インデクサーとのAPI統合
• ../qa-resilience/SKILL.md - 回復力、サーキットブレーカー、チェーン向けリトライロジック
• ../software-code-review/SKILL.md - コードレビューパターンと品質ゲート
• ../dev-api-design/SKILL.md - Web3 API とdAppバックエンドのRESTful設計

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トレンド認識プロトコル

重要：ユーザーがWeb3/暗号開発に関する推奨質問をする場合、回答する前に WebSearch を使用して現在のトレンドを確認する必要があります。

トリガー条件

• 「[ユースケース]に最適なブロックチェーンは何ですか？」
• 「[スマートコントラクト/DeFi/NFT]に何を使うべきですか？」
• 「Web3開発の最新情報は？」
• 「[Solidity/監査/ガス最適化]の現在のベストプラクティスは？」
• 「[チェーン/プロトコル]は2026年も関連していますか？」
• 「[Ethereum]vs[Solana]vs[他のL1/L2]？」
• 「[スマートコントラクト開発]の最適フレームワークは？」

必須検索

1. 検索："Web3 development best practices 2026"
2. 検索："[Ethereum/Solana/Base] development updates 2026"
3. 検索："smart contract security 2026"
4. 検索："[Hardhat/Foundry] comparison 2026"

報告する内容

検索後、以下を提供：

• 現在の状況：NOW人気のあるチェーン/ツール
• 新興トレンド：牽引力を得ている新規プロトコルやパターン
• 非推奨/衰退：関連性を失っているチェーンやアプローチ
• 推奨：最新データとエコシステム活動に基づく

例示トピック（最新検索で確認）

• L2エコシステム成長（Base、Arbitrum、Optimism）
• スマートコントラクト向けSolidityとRust
• Foundry対Hardhatツーリング
• Account Abstraction（ERC-4337）採用
• クロスチェーンブリッジと相互運用性
• DeFiセキュリティパターンと監査プラクティス

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運用プレイブック

• references/operational-playbook.md - スマートコントラクトアーキテクチャ、セキュリティファーストワークフロー、プラットフォーム固有パターン

ファクトチェック

• 最終回答の前に、WebSearchまたはWebFetchを使用して、現在の外部事実、バージョン、価格、期限、規制、またはプラットフォーム動作を検証します。
• 一次資料を優先し、変動性の高い情報についてはソースリンクと日付を報告します。
• Webアクセスが利用できない場合は、制限事項を明記し、ガイダンスを未検証としてマークします。