«Атака 51%» — это ситуация которая может произойти, когда один майнер или группа майнеров — пул берут на себя контроль над блокчейном на основе Proof of Work и дважды тратит часть своих монет.

Атака 51% — вполне реальная, проблема, которой больше всего опасаются во всей индустрии блокчейнов.

При атаке 51% один майнер или группа майнеров получает или покупает достаточно хэш-мощности, чтобы взять под контроль 51% или более сети блокчейнов и дважды потратить задействованную криптовалюту.

К счастью, до сих пор не было зафиксировано ни одной такой атаки на bitcoin но в сетях altcoins с гораздо меньшей хаш-мощностью и плохой сетью защиты такая атака была.

Что происходит во время атаки

Что происходит во время атаки 51% на сеть блокчейн?

В обычных условиях новые монеты в сети Биткойн создаются компьютерами для майнинга. Узлы майнинга — это компьютеры, которые конкурируют друг с другом за обнаружение действительных хеш-кодов путем ввода различных комбинаций хеширования. Каждый узел хочет быть первым майнером, который найдет новый блок. Как только майнер находит правильную комбинацию хеширования, вновь добытый блок добавляется в цепочку блоков и утверждается как законный в сети.

Соглашение узлов относительно того, на чем основан легитимный блок, называется консенсусом, что означает, что большинство узлов должны согласовать критерии, по которым новый блок является действительным. Если разные майнеры находят разные допустимые блоки одновременно, узлы доверяют блокчейну с самой длинной историей и добавляют туда блок.

Возможна ли атака 51%?

Гипотетически да. Если один объект в сети действительно контролирует более 50% вычислительной мощности, он может попытаться выбрать текущий блок, а затем начать майнинг и удерживать добытые блоки. После публикации эта конкурирующая цепочка превзойдет исходную цепочку, пропуская все транзакции с момента форка и, следовательно, саботирует неизменность сети. Злоумышленник также может отказаться принимать блоки, добытые другими участниками сети, гарантируя, что конкуренты никогда не получат справедливую долю, или даже занести в черный список определенные адреса.

Настоящая атака 51% происходит всего за несколько шагов. Во-первых, субъекту или лицу, заинтересованному в атаке на сеть, потребуется достичь достаточной мощности хэширования, чтобы успешно майнить блоки на копии цепочки сети отдельно от основной цепи. Эта скрытая цепочка продолжает развиваться параллельно с оригиналом. Следовательно, ключом к проведению атаки 51% является покупка хэш-мощности сети, что будет очень дорогим удовольствием. Если у злоумышленника нет возможности купить необходимое оборудование, то атака 51% невозможна.

О предотвращении атак 51%

В своем техническом документе Сатоши Накамото обрисовал природу комиссий за транзакции в сети Биткойн как стимул для узлов оставаться честными. Всегда гарантируя, что ни один майнер, группа майнеров или пул майнинга не контролирует более 50% вычислительной мощности сети Биткойн, один майнер или группа, желающие атаковать сеть, скорее всего, не смогут перестроить наиболее старый и проверенный блокчейн. Для этого потребуется невероятное количество оборудования и энергии. Кроме того, потенциальному злоумышленнику потребуется определенная удача из-за случайности процесса добычи.

Возможна ли атака 51% на Bitcoin?

С биткоином организация атаки 51% на сеть кажется маловероятной просто из-за размера сети и ее скорости хеширования. По одной из оценок, стоимость атаки 51% на Биткойн составляет чуть более 15 миллиардов долларов США. Однако многие альткойны подвержены гораздо большему риску. Все, что для этого требуется, — это арендованное оборудование для майнинга, которое не нужно держать дома, и относительно большие начальные вложения. Именно из-за этих факторов Ethereum Classic был взломан, и хакеры украли эквивалент более 1 миллиона долларов США его собственной криптовалюты. Общая скорость хеширования сети просто не соответствует скорости биткойна.

Влияние алгоритма консенсуса на атаку 51%

Даже для самых маленьких сетей блокчейнов по-прежнему важно максимально усложнить превращение одного майнера в мажоритарного игрока. Все сети на основе алгоритма “Proof of Work” имеют встроенный стимул для майнеров постоянно улучшать свое оборудование. Если они этого не сделают, они начнут отставать от всех остальных в сети и не получат никаких наград за блок.

В соответствии с этим, риск атаки 51% является одной из причин, по которой некоторые защитники считают, что Proof of Stake (PoS) является более безопасным механизмом консенсуса, чем Proof of Work. Действительно, в самой простой форме PoS стимулирует контроль со стороны самых богатых пользователей, но в большинстве случаев сети вышли за рамки этой структуры и перешли к более децентрализованным альтернативам, таким как Delegated-Proof-of-Stake (DPoS).

Что такое DPoS?

Вкратце, DPoS позволяет любому пользователю, имеющему минимальный уровень доли в сети, стать валидатором блока — эквивалентом майнера в сети Proof of Stake. Обычно за упомянутые валидаторы голосует само сообщество, как в случае с криптовалютой EOS. Учтите, что EOS управляется 21 валидатором. Если двенадцать или более из них даже вступят в сговор, чтобы попытаться взять под контроль сеть, они могут быть быстро удалены сообществом сети. Это эффективно предотвращает атаки 51% и, следовательно, также предотвращает двойное расходование, поскольку правила их удаления также в определенной степени закодированы в блокчейне.

В конце концов, атаки 51% всегда остаются вероятными. Ключ к предотвращению таких ограблений — это согласие сообщества, стоящего за сетью, поддерживать неизменность и децентрализацию. Тем более, что в интересах самих майнеров сохранять безопасность сети, так как в противном случае доверие к bitcoin пропадет, а следовательно и цена его будет стремится к 0.