Что такое атака 51%?

Атака 51% — это атака на блокчейн криптовалюты группой майнеров, которые контролируют более 50% хешрейта майнинга в сети. Владение 51% узлов в сети дает контролирующим сторонам право изменять блокчейн.

Злоумышленники смогут помешать новым транзакциям получать подтверждения, что позволит им остановить платежи между некоторыми или всеми пользователями. Они также смогут отменить транзакции, которые были завершены, пока они контролировали ситуацию. Отмена транзакций может позволить им дважды тратить монеты — одна из проблем, для предотвращения которой были созданы механизмы консенсуса, такие как доказательство работы.

Понимание атаки 51%

Блокчейн — это распределенный реестр — по сути, база данных, которая записывает транзакции и информацию о них, а затем шифрует данные. Сеть блокчейна достигает консенсуса большинства относительно транзакций посредством процесса проверки, а блоки, в которых хранится информация, запечатываются. Блоки связаны друг с другом с помощью криптографических методов, при которых информация о предыдущем блоке записывается в каждом блоке. Это делает блоки почти невозможными для изменения после того, как они будут подтверждены достаточное количество раз.

Атака 51% — это атака на блокчейн, когда группа контролирует более 50% хеш-мощности — вычислений, решающих криптографическую головоломку — сети. Затем эта группа вводит измененный блокчейн в сеть в очень конкретной точке блокчейна, которая теоретически принимается сетью, потому что злоумышленники будут владеть большей его частью.

Изменение исторических блоков — транзакций, заблокированных до начала атаки — будет крайне сложно даже в случае атаки 51%. Чем дальше назад транзакции, тем сложнее их изменить. Было бы невозможно изменить транзакции до контрольной точки, где транзакции становятся постоянными в блокчейне Биткойна.

Атаки непомерно дорогие

Атака 51% — очень сложная и дорогостоящая задача для криптовалюты с большим уровнем участия. В большинстве случаев группа злоумышленников должна иметь возможность контролировать необходимые 51% и создать альтернативный блокчейн, который можно вставить в нужное время. Затем им нужно будет перехешировать основную сеть. Стоимость этого — один из наиболее важных факторов, предотвращающих атаку 51%.

Например, наиболее продвинутым майнером для специализированных интегральных схем (ASIC) является Bitmain S19 XP Hydro. Он стоит более 19 800 долларов и имеет скорость хэширования 255 терахэшей в секунду (TH/s).

Три лучших пула для майнинга по хешрейту:

• FoundryUSA, 54,42 экзахэшей в секунду (ЭХ/с); 23,75% от общего хешрейта сети Биткойн
• AntPool, 41,49 ЭГ/с; 18,12% от общего хешрейта сети Биткойн
• Binance Pool со скоростью 34,48 EH/с; 15,06% от общего хешрейта сети

Услуги по аренде хеш-мощностей обеспечивают злоумышленникам более низкие затраты, поскольку им нужно арендовать столько хеш-мощностей, сколько им нужно на время атаки.

В совокупности эти три пула составляют 56,93% хешрейта сети, что составляет колоссальные 130,4 EH/s (1,304 миллиона TH/s). Чтобы сравняться с этим хешрейтом, злоумышленникам потребуется более 511 373 S19 XP Hydros, что составит около 10,13 млрд долларов фиксированных затрат, а также здание для размещения оборудования, обслуживающего персонала, электричества и охлаждения.

Основные криптовалюты, такие как биткойн, вряд ли пострадают от атак 51% из-за непомерно высоких затрат на приобретение такой большой вычислительной мощности. По этой причине атаки 51% обычно ограничиваются криптовалютами с меньшим участием и мощностью хеширования.

После перехода Ethereum на proof-of-stake атака 51% на блокчейн Ethereum стала еще дороже. Для проведения этой атаки пользователь или группа должны владеть 51% ETH в сети. Кто-то может владеть таким количеством ETH, но это маловероятно; по данным Beaconchain, на конец сентября 2022 года было поставлено более 13,8 млн ETH. Предприятию потребуется владеть более чем 6,9 миллионами ETH (стоимостью более 9 миллиардов долларов), чтобы предпринять попытку атаки.

Как только атака началась, механизм консенсуса, скорее всего, распознал бы ее и немедленно сократил бы поставленный ETH, что обошлось бы злоумышленнику в невероятную сумму денег. Кроме того, сообщество может проголосовать за восстановление «честной» цепочки, поэтому злоумышленник потеряет все свои ETH только для того, чтобы увидеть, как ущерб устранен.

Время атаки

В дополнение к затратам группа, которая пытается атаковать сеть с помощью атаки 51%, должна не только контролировать 51% сети, но и ввести измененный блокчейн в очень точное время. Даже если они владеют 51% скорости хеширования сети, они все равно не смогут идти в ногу со скоростью создания блоков или вставить свою цепочку до того, как «честная» сеть блокчейнов создаст действительные новые блоки.

Опять же, это возможно в небольших криптовалютных сетях, потому что там меньше участников и более низкие скорости хеширования. Большие сети делают практически невозможным введение измененного блокчейна.

Несмотря на название, для запуска атаки 51% не обязательно иметь 51% мощности майнинга сети. Однако такая атака будет иметь гораздо меньшие шансы на успех.

Результат успешной атаки

В случае успешной атаки злоумышленники могут заблокировать транзакции других пользователей или отменить их и снова потратить ту же криптовалюту. Эта уязвимость, известная как двойная трата , является цифровым эквивалентом идеальной подделки. Это также основное криптографическое препятствие, которое механизмы консенсуса блокчейна должны преодолеть.

Успешные злоумышленники 51% могут также реализовать атаку типа «отказ в обслуживании» (DoS), при которой они блокируют адреса других майнеров на период, когда они контролируют сеть. Это удерживает «честных» майнеров от восстановления контроля над сетью до того, как нечестная цепочка станет постоянной.

Кто подвержен риску атаки 51%?

Тип оборудования для майнинга также является важным фактором, поскольку майнинговые сети, защищенные ASIC , менее уязвимы, чем те, которые можно майнить с помощью графических процессоров; они гораздо быстрее. Облачные сервисы, такие как NiceHash, который считает себя «брокером хэш-мощности», теоретически позволяют запустить атаку 51%, используя только арендованную хеш-мощность, особенно против небольших сетей, использующих только GPU.

Bitcoin Gold был обычной целью для злоумышленников, потому что это меньшая криптовалюта по хешрейту. С июня 2019 года Инициатива цифровой валюты Мичиганского технологического института обнаружила, наблюдала или получила уведомление о более чем 40 атаках 51%, также называемых реорганизацией цепочки или реорганизацией, на Bitcoin Gold, Litecoin и другие более мелкие криптовалюты.

Возможна ли атака 51% на биткойн?

Биткойн-блокчейн может подвергнуться атаке 51% со стороны очень хорошо финансируемого злоумышленника, но стоимость приобретения достаточной хеш-мощности для этого обычно предотвращает это.

На этом все, удачных вам инвестиций. Также хочу напомнить, что информация предоставлена исключительно для ознакомления и не является инвестиционной рекомендацией. Все риски и ответственность вы несете сами.