Передмова

Блокчейн чутливий до різних ризиків. Тим не менш, деякі блокчейн-мережі більш стійкі до ризиків, ніж інші, завдяки властивим їм механізмам. Атака 51% є постійною загрозою для протоколів на основі підтвердження роботи, таких як Bitcoin або Ethereum. У цій статті пояснюються технічні особливості та наслідки атаки 51% на блокчейн. Ми також оцінимо можливість 51% атак на основні блокчейни.

Блокчейн і підтвердження роботи

Щоб зрозуміти концепцію атаки 51%, нам потрібно зрозуміти ключові пов’язані терміни, децентралізацію та підтвердження роботи. Децентралізація означає, що контроль над блокчейном знаходиться в руках системної цифрової мережі, а не однієї людини чи кількох обраних людей. Щоб відбулася зміна або угода, на це має бути згода більшості учасників.

Джерело: Rainbh

Один із механізмів досягнення такої згоди називається proof-of-work. Насамперед, підтвердження роботи (PoW) — це метод автентифікації або перевірки транзакцій у блокчейні шляхом розв’язання складних математичних задач, щоб ніхто не міг обдурити систему. Перший учасник мережі, який вирішить цю математичну головоломку за допомогою обчислювальної потужності, матиме завдання перевірити дану транзакцію. Проте всі учасники мережі повинні довести, що розв’язок є правильним.

51% нападів пояснили

Атака 51% відноситься до ситуації, коли один учасник мережі або група учасників контролює понад 50% обчислювальної потужності мережі. Це дозволяє учасникам, яких також називають майнерами, подвоїти витрати криптовалюти. Зазвичай залучені майнери орендують хеш-потужність у третьої сторони. Подвійні витрати виникають, коли цифрова валюта, наприклад криптовалюта, витрачається двічі. Як ви можете припустити, це призводить до збитків для блокчейну.

Потенційні наслідки атаки 51%.

Крім подвійної витрати монет, зловмисники можуть здійснювати інші шкідливі дії. Вони можуть перешкоджати підтвердженню деяких транзакцій, таким чином зупиняючи відповідні платежі. Вони також можуть скасувати деякі транзакції, які відбулися, коли вони вже керували мережею. Крім того, вони також можуть перешкоджати іншим учасникам майнінгу, що призводить до того, що ми називаємо майнінговою монополією. Однак вони не можуть скасувати транзакції, які відбулися до того, як вони контролювали мережу.

Джерело: BlockLr

Атака 51% також може порушити роботу мережі, оскільки може затримати підтвердження транзакцій або процес упорядкування блоків у хронологічному порядку. У свою чергу, зловмисники - це ті, хто може обробляти транзакції швидше, ніж інші учасники.
В результаті атаки 51% майнери та користувачі втрачають довіру до блокчейну. Ці люди ставитимуть під сумнів безпеку, надійність і надійність відповідного блокчейну. Це також може призвести до зниження вартості його монети чи жетона.

Приклади атак 51%.

Популярним випадком атаки 51% є атака Bitcoin Gold, яка сталася 18 травня 2018 року. У цьому випадку зловмисник контролював більше 50% хеш-потужності блокчейну. У результаті цим зловмисникам вдалося подвоїти монети протягом кількох днів. Загалом вони вкрали Bitcoin Gold на 18 мільйонів доларів.
Ethereum Classic є ще одним прикладом криптопроекту, який тричі зазнав атак 51% у 2020 році. Як показують приклади, атаки 51% є найбільш істотним недоліком механізму консенсусу proof-of-work.

Можливість атаки 51% обмежена для великих мереж

Великі мережі блокчейнів менш схильні до атак на 51%, ніж менші блокчейни. Це пов’язано з тим, що коли мережа блокчейнів досягає певного рівня, окремим особам або групі майнерів стає дуже важко отримати контроль над більш ніж 50% її хеш-потужності. Насправді групі майнерів дуже дорого запозичити велику обчислювальну потужність, необхідну для виконання атаки 51%.
Що ще важливіше, навіть якщо деякі зловмисники отримають контроль над 50% хеш-потужності великої мережі, часто вона має достатньо безпеки, щоб зупинити будь-які такі атаки. Це тому, що дуже важко змінити підтверджені блоки, оскільки всі вони пов’язані через криптографічні докази. Це причина, чому Ethereum і Bitcoin, два найбільші блокчейни, не зазнавали атак 51% протягом багатьох років.

Засоби запобігання 51% атак

Звичайно, є способи, за допомогою яких блокчейни можуть запобігти атакам 51%.

Використання підтвердження частки (PoS): механізм консенсусу підтвердження частки зменшує ймовірність отримати 51% атаки. Основна причина полягає в тому, що найвпливовіші користувачі отримують найбільше винагород PoS. Тому вони навряд чи здійснять атаку 51%.

Джерело: One37pm

Сильна спільнота: за допомогою proof-of-stake спільнота голосує за валідаторів, які перевіряють транзакції. Таким чином, спільнота може голосувати проти валідаторів, які змовляються контролювати всю мережу. Таким чином, цей метод запобігає атаці 51%, а також подвійним витратам. Наприклад, це метод, який EOS використовує для контролю будь-якої форми маніпулювання блокчейном.

Висновок

Таким чином, атака 51% є одним із ризиків, з якими стикаються блокчейни та користувачі. Зловмисники зазвичай забирають монети з блокчейну. Є кілька невеликих блокчейнів, таких як Bitcoin Gold, які зазнали 51% атаки. Наразі зловмисникам не вдалося атакувати великі блокчейни, такі як Ethereum і Bitcoin. Для блокчейнів, які схильні до атак 51%, одним із рішень є використання proof-of-stake замість proof-of-work. Крім того, блокчейн-мережі повинні посилити свою децентралізацію.