Qu’est-ce que la Blockchain 51% Attack ?

TL: DR

- Essentiellement, une "attaque 51%" se produit lorsqu'un seul mineur ou groupe de mineurs contrôle la plupart des pièces sur une blockchain Proof of Work.

- Les attaques à 51 % sont probablement la plus grande menace pour la blockchain en général.

- Une attaque à 51 % se produit lorsqu'un mineur ou un groupe de mineurs obtient ou achète suffisamment de puissance de hachage pour prendre le contrôle de 51 % ou plus d'un réseau de blockchain, ce qui entraîne une double dépense de la cryptocurrency concernée.

- Une attaque de 51% sur Bitcoin n'a pas réussi, mais elle a été possible sur d'autres réseaux altcoin avec moins de puissance de hachage et une faible sécurité du réseau.

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Les blockchains sont des systèmes de grands livres qui enregistrent et stockent des données. Une blockchain est essentiellement une liste de transactions constamment mises à jour et révisées. La caractéristique principale d'une blockchain est qu'elle est constituée d'un réseau décentralisé de nœuds (un élément essentiel pour assurer la décentralisation et la sécurité des crypto-monnaies).

Un réseau de blockchain décentralisé est un réseau qu'aucune personne ou groupe ne contrôle. La blockchain doit être décentralisée car tous les participants doivent s'accorder sur son état actuel. La validité de l'état d'un bloc peut être garantie en demandant à un réseau entier de participants distribués de se mettre d'accord.

Vous pouvez penser à cela comme à une demande de recommandations pour des films. Quelqu'un peut dire qu'un film particulier est bon, alors que le film peut être terrible. Si vous demandez à 1 000 personnes de vous recommander un film et qu'elles répondent toutes oui, il y a plus de chances que le film soit bon, car il aura été validé à l'unanimité. Une blockchain de type proof-of-work, comme le Bitcoin, utilise le consensus pour garantir que les mineurs ne peuvent valider un nouveau bloc de transactions que si tous les nœuds du réseau sont d'accord avec la validité du bloc. Les algorithmes de consensus des blockchains sont comme des critiques de cinéma pointilleux : Ils ne regarderont un film que s'il y a consensus pour dire qu'il est bon. Mais l'algorithme de consensus ne demande que "tout le monde", quel que soit le nombre de personnes. L'algorithme sera d'accord si la majorité est d'accord pour dire que le film est bon.


Ce qui se passe pendant l'extraction

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Comme mentionné ci-dessus, "tout le monde" dans une blockchain PoW fait référence à tous les nœuds de minage, ou "mineurs". Un mineur est en concurrence avec un autre mineur en utilisant ses machines pour créer un hachage avec un nombre égal de zéros que le hachage cible (le code que le mineur doit battre). En échange de crypto et de frais de transaction gratuits, le gagnant du concours doit se trouver au hachage cible pour remplir un nouveau bloc avec des données de transaction.

Les machines de minage ont plus de chances de battre le code de hachage cible si elles ont un taux de hachage plus élevé (capables de traiter plus de hachages par seconde). En effet, elles produisent plus de hachages par seconde que le hachage cible. Le système est similaire à la loterie dans la mesure où une personne possédant 10 000 tickets a plus de chances de gagner qu'une personne possédant seulement cinq tickets.

Mais que se passe-t-il si un agent malveillant réussit à prendre le contrôle majoritaire du taux de hachage ?

Dans une attaque à 51 %, une partie contrôle la majorité du taux de hachage, ce qui peut perturber le réseau de la blockchain. Si cela devait se produire, l'attaquant posséderait une puissance d'extraction suffisante pour modifier ou exclure des transactions intentionnellement. En outre, une annulation des transactions effectuées alors qu'il contrôlait le réseau pourrait également entraîner une double dépense.

Un attaquant qui réussit une attaque majoritaire a la possibilité d'empêcher la confirmation de certaines ou de toutes les transactions (déni de service de transaction) ou d'empêcher tout ou partie des autres mineurs de procéder à l'extraction, ce qui aboutit à un monopole d'extraction.

Un attaquant, cependant, ne serait pas en mesure d'annuler une transaction d'un autre utilisateur ni d'empêcher les transactions d'être diffusées sur le réseau par une attaque majoritaire. La récompense d'un bloc peut également être modifiée à l'avenir. En outre, il est possible de créer de toutes pièces ou de voler des pièces qui n'appartenaient pas à l'attaquant au départ.



Quelle est la probabilité d'une attaque à 51 % ?

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La blockchain étant maintenue par un réseau distribué de nœuds, elle nécessite la coopération de tous les participants pour parvenir à un consensus. Par conséquent, elles sont souvent considérées comme hautement sécurisées. Par conséquent, les données sont plus susceptibles d'être protégées des attaques et de la corruption avec un grand réseau.

Plus le taux de hachage du mineur est élevé, plus il a de chances de trouver une solution valable pour le bloc suivant. La raison en est que le minage implique une grande quantité de hachage, et qu'une plus grande puissance de calcul signifie plus d'essais par seconde. Plusieurs des premiers mineurs ont contribué à la croissance et à la sécurité du réseau Bitcoin À mesure que la valeur du bitcoin augmentait, de nombreux nouveaux mineurs sont entrés dans le système, essayant de réclamer les récompenses des blocs (actuellement 6,25 BTC par bloc). La sécurité de bitcoin est en grande partie due à cette concurrence. Les mineurs ne sont pas motivés pour investir de grandes quantités de ressources sans agir honnêtement et s'efforcer de recevoir la récompense du bloc.

En raison de la taille du réseau, il est donc peu probable qu'une attaque à 51 % s'en prenne à Bitcoin En outre, le risque qu'une seule personne ou un seul groupe obtienne suffisamment de puissance de calcul pour écraser tous les autres participants diminue rapidement dès qu'une blockchain atteint une taille importante.

Au fur et à mesure que la chaîne grandit, il devient de plus en plus difficile de modifier les blocs précédemment confirmés, car ils sont tous liés par des preuves cryptographiques. Plus le nombre de confirmations d'un bloc est élevé, plus le coût de modification ou d'annulation des transactions dans ce bloc est élevé. Ainsi, une attaque réussie ne pourrait probablement affecter les transactions de quelques blocs récemment complétés que pendant une courte période.

Imaginons un scénario dans lequel une entité malveillante n'est pas motivée par le profit et tente de détruire le réseau bitcoin à tout prix. Que l'attaquant perturbe le réseau, le logiciel et le protocole bitcoin seront modifiés et adaptés en quelques secondes. En cas d'urgence, les autres nœuds du réseau parviendraient probablement à un consensus et accepteraient ces modifications très rapidement. Le Bitcoin fait partie des crypto-monnaies les plus sûres et les plus fiables et est considéré comme très résistant aux attaques.

Bien qu'il soit difficile pour un attaquant d'acquérir plus de puissance de calcul que le reste du réseau bitcoin, ce n'est pas aussi difficile pour les crypto-monnaies plus petites. La quantité de puissance de calcul qui sécurise la blockchain des altcoins est relativement faible par rapport au Bitcoin Des attaques à 51 % sont possibles lorsque le seuil est suffisamment bas. Monacoin, bitcoin Gold et ZenCash sont quelques exemples de crypto-monnaies qui ont fait l'objet d'attaques majoritaires.


Exemples d'attaques à 51%

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Étant donné qu'il est excessivement coûteux d'acquérir une telle puissance de hachage, les principales crypto-monnaies, telles que le Bitcoin ou l'Ethereum, ont peu de chances de subir des attaques à 51 %. C'est pourquoi les attaques à 51 % ne peuvent réussir que sur des crypto-monnaies plus petites avec moins de nœuds de minage.

Un autre facteur est le type d'équipement de minage, les réseaux sécurisés par ASIC étant moins vulnérables que ceux que les GPU peuvent miner. Avec NiceHash, des attaques à 51 % sont possibles avec une puissance de hachage louée seulement, en particulier sur les petits réseaux uniquement alimentés par GPU.

À titre d'exemple, Bitcoin Gold, la 26e crypto-monnaie la plus populaire à l'époque, a subi une attaque de 51 % en mai 2018. Même si bitcoin Gold a tenté à plusieurs reprises de relever les seuils d'échange, les attaquants ont réussi à doubler les dépenses pendant plusieurs jours, volant plus de 18 millions de dollars en bitcoin Gold. bitcoin Gold a de nouveau été piraté en 2020.

La même année, Ethereum Classic, une version plus petite de la blockchain des contrats intelligents, a été attaquée trois fois distinctes avec une attaque de 51 %. Vitalik Buterin, le fondateur d'Ethereum, a noté cela comme un inconvénient des réseaux PoW, suggérant que les réseaux Proof-of-Stake seraient moins vulnérables.


GHash.IO: l'incident

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À la fin du mois de juin 2014, le pool minier GHash.IO a atteint un niveau de taux de hachage d'environ 55 % de celui du Bitcoin. pendant une période de 24 heures. La menace d'une attaque à 51 % était jusqu'alors purement hypothétique, surtout lorsqu'il s'agissait de bitcoin. Mais soudain, elle est devenue une réalité. En un mois, alors que la part de GHash.IO dans le taux de hachage du réseau restait supérieure à 38 %, le risque de prise de contrôle par un seul mineur ou un seul pool minier demeurait. En conséquence, GHash.IO a accepté de se limiter.

La plupart des attaques (51%) échouent ou ne durent pas longtemps. Comme le groupe minier n'a pas retenu de blocs et/ou n'a pas dépensé deux fois sur le réseau, l'incident de GHash.IO n'était pas une attaque à 51 %. Mais depuis, de nombreuses attaques à 51 % ont été découvertes sur des réseaux plus petits, notamment Ethereum Classic. Le Bitcoin est resté sécurisé jusqu'à présent en raison de sa taille et de l'engagement à tout prix de la communauté pour préserver le réseau.


Qu'est-ce qu'une attaque à 34 % ?

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Il est possible pour un attaquant qui déploie plus d'un tiers de la puissance de calcul du réseau de faire tomber l'enchevêtrement, un grand livre distribué utilisé pour les crypto-monnaies comme IOTA. Une attaque de ce type est connue sous le nom d'attaque à 34 %.


Quelles sont les chances d'une attaque de 51 % sur le Bitcoin?

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Étant donné qu'il est extrêmement coûteux d'assembler suffisamment de puissance de hachage et d'électricité pour détourner un réseau, une attaque réussie à 51 % est hautement improbable. Une attaque réussie de Bitcoin nécessiterait environ dix mille appareils de minage parmi les plus avancés en avril 2022. Une partie capable d'une attaque similaire aurait probablement plus à gagner en minant honnêtement et en collectant les récompenses des blocs.


Existe-t-il des moyens d'empêcher les attaques de 51 % sur les réseaux ?

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Une attaque à 51 % peut être atténuée de plusieurs façons dans les réseaux de preuve de travail, bien que le risque ne puisse être éliminé. Chaque fois qu'une attaque de 51 % est réussie, les mineurs ASIC deviennent considérablement plus chers, en supposant que le même algorithme ne mine pas de cryptocurrencies plus importantes. Les transactions deviennent irréversibles après que Bitcoin Cash a introduit ses points de contrôle de dix blocs à un moment donné. D'autres crypto-monnaies ont utilisé des mineurs ASIC, des ChainLocks ou modifié leurs algorithmes de consensus pour sécuriser leurs réseaux.


L'Ethereum est-il vulnérable à une attaque de 51 % ?

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Les mêmes facteurs mentionnés ci-dessus pour le Bitcoin empêchent l'Ethereum d'être la cible d'une attaque à 51 %. Bien qu'Ethereum soit un réseau plus petit, il est encore trop grand pour être une simple cible d'attaque à 51 %. De plus, à mesure que l'Ethereum migre vers la preuve d'enjeu, ce risque disparaîtra.


Réflexions finales

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Pour récapituler rapidement, le DPoS (Proof of Stake) permet à tout utilisateur qui détient la participation minimale dans le réseau de valider des blocs - l'équivalent d'un mineur dans un réseau Proof of Stake.

Dans le cas de la crypto-monnaie EOS, les validateurs sont élus par la communauté elle-même. Vingt et un validateurs gouvernent EOS. La communauté du réseau peut rapidement les révoquer si douze d'entre eux ou plus commencent à collaborer pour prendre le contrôle du réseau. Cette méthode permet d'éviter les attaques de type 51%. Elle empêche également les doubles dépenses car les règles pour les supprimer sont également inscrites dans la blockchain.

En fin de compte, les attaques à 51 % restent possibles. Un réseau sécurisé s'appuie sur la communauté qui le sous-tend pour soutenir l'immuabilité et maintenir la décentralisation.






Auteur : Observateur Gate.io: M. Olatunji
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