51% визначення атаки

Що таке атака 51%?

Атака 51% — це атака на блокчейн криптовалюти групою гірники які контролюють понад 50% хешрейту майнінгу мережі. Володіння 51% вузлів у мережі дає контролюючим сторонам право змінювати блокчейн.

Зловмисники зможуть перешкодити новим транзакціям отримати підтвердження, дозволяючи їм зупиняти платежі між деякими або всіма користувачами. Вони також зможуть скасовувати транзакції, які були завершені, коли вони контролювали мережу. Скасування транзакцій може дозволити їм подвоїти витрати монет, одна з проблем, для запобігання якої були створені консенсусні механізми, як-от підтвердження роботи.

Розуміння атаки 51%.

А блокчейн — це розподілена книга — по суті база даних, — яка записує транзакції та інформацію про них, а потім шифрує дані. Мережа блокчейну досягає консенсусу більшості щодо транзакцій через процес перевірки, а блоки, де зберігається інформація, закриваються. Блоки пов’язані між собою за допомогою криптографічних методів, де в кожному блоці записується попередня інформація про блок. Це робить блоки практично неможливими для зміни після їх підтвердження достатньої кількості разів.

Атака 51% — це атака на блокчейн, де група контролює понад 50% потужності хешування — обчислень, які вирішують криптографічну головоломку — мережі. Потім ця група вводить у мережу змінений блокчейн у дуже конкретній точці блокчейну, яка теоретично приймається мережею, оскільки зловмисники володіють більшою частиною.

Змінити історичні блоки — транзакції, заблоковані до початку атаки — було б надзвичайно важко навіть у разі атаки 51%. Чим далі транзакції, тим складніше їх змінити. Було б неможливо змінити транзакції перед контрольною точкою, де транзакції стають жорстко закодованими в програмному забезпеченні Bitcoin.

Атаки непомірно дорогі

Атака 51% є дуже важким і складним завданням для криптовалюти з великим рівнем участі. У більшості випадків група зловмисників повинна мати можливість контролювати необхідні 51% і мати блокчейн, який можна вставити в потрібний час. Вартість цього є одним із найважливіших факторів, які запобігають атаці 51%.

Наприклад, найдосконалішим майнером інтегральних схем (ASIC) є Bitmain S19 XP Hyd. Він коштує понад 19 800 доларів і має a хеш швидкість 255 терахешів на секунду (TH/s).

Трійка лідерів пули для майнінгу за хешрейтом є:

• FoundryUSA, 40,66 екзахешів на секунду (EH/s); 20,5% від загального хешрейту мережі Bitcoin
• F2Pool, при 34,41 EH/s; 17,4% від загального хешрейту мережі Bitcoin
• AntPool, при 29,72 EH/s; 15% від загального хешрейту мережі Bitcoin

У сукупності ці три пули становлять 52,9% хешрейту мережі, колосальних 104,5 EH/s (1,045 мільйона TH/s). Щоб дорівнювати цьому хешрейту, зловмисникам знадобиться понад 409 800 S19 XP, що призведе до фіксованих витрат близько 8,1 мільярда доларів, а також будівлі для розміщення обладнання, обслуговуючого персоналу, електроенергії та охолодження.

Основні криптовалюти, такі як Bitcoin або Ethereum, навряд чи постраждають від атак 51% через непомірно високу вартість отримання такої потужності хешування. З цієї причини атаки 51% зазвичай обмежуються криптовалютами з меншою участю та потужність хешування.

Час атаки

На додаток до витрат, група, яка намагається атакувати мережу за допомогою 51% атаки, повинна не тільки контролювати 51% мережі, але також має запровадити змінений блокчейн у дуже точний час. Навіть якщо вони володіють 51% швидкості хешування мережі, вони все одно можуть не встигати за швидкістю створення блоків або вставити свій ланцюжок до того, як «чесна» мережа блокчейну створить дійсні нові блоки.

Знову ж таки, це можливо в менших криптовалютних мережах, оскільки там менше учасників і нижчі хешрейти. Великі мережі роблять практично неможливим впровадження зміненого блокчейна.

Результат успішної атаки

У разі успішної атаки зловмисники можуть заблокувати транзакції інших користувачів або скасувати їх і знову витратити ту саму криптовалюту. Ця вразливість, відома як подвійне витрачання, є цифровим еквівалентом ідеальної підробки. Це також основна криптографічна перешкода, для подолання якої розроблено механізми консенсусу блокчейна.

Успішні зловмисники 51% також можуть застосувати атаку на відмову в обслуговуванні (DoS), коли вони блокують адреси інших майнерів на період, коли вони контролюють мережу. Це не дозволяє «чесним» майнерам знову отримати контроль над мережею до того, як нечесний ланцюжок стане постійним.

Хто піддається ризику атаки 51%?

Тип гірничого обладнання також є фактором, як ASIC– захищені мережі майнінгу менш вразливі, ніж ті, які можна майніти за допомогою GPU; вони набагато швидші. Хмарні сервіси, такі як NiceHash, який вважає себе «посередником хеш-потужності», теоретично дозволяють здійснити атаку 51%, використовуючи лише орендовану хеш-потужність, особливо проти невеликих мереж лише з GPU.

Bitcoin Gold є звичайною мішенню для зловмисників, оскільки це менша криптовалюта за хешрейтом. З червня 2019 року Ініціатива цифрової валюти Мічиганського технологічного інституту виявила, спостерігала або отримала повідомлення про понад 40 51% атак — також званих ланцюговими реорганізаціями або реорганізаціями — на Bitcoin Gold, Litecoin та інші менші криптовалюти.