Предисловие

Блокчейн подвержен различным рискам. Тем не менее, некоторые сети блокчейн более устойчивы к рискам, чем другие, благодаря присущим им механизмам. Атака 51% является постоянной угрозой для протоколов, основанных на доказательстве работы, таких как Bitcoin или Ethereum. В этой статье объясняются технические особенности и последствия атаки 51% на блокчейн. Мы также оценим возможность 51% атак на основные блокчейны.

Блокчейн и proof-of-work

Чтобы понять концепцию 51% атаки, нам необходимо разобраться в основных связанных с ней терминах, децентрализации и proof-of-work. Децентрализация означает, что контроль над блокчейном находится в руках систематической цифровой сети, а не одного человека или нескольких избранных людей. Чтобы изменение или сделка произошли, большинство участников должны быть согласны с этим.

Источник: Rainbh

Один из механизмов достижения такого соглашения называется proof-of-work. В первую очередь, доказательство работы (proof-of-work, PoW) - это метод подтверждения подлинности или верификации транзакций в блокчейне путем решения сложных математических задач, чтобы никто не смог обмануть систему. Первый участник сети, который решит эту математическую головоломку, используя вычислительные мощности, получит задачу верификации данной транзакции. Однако все участники сети должны доказать, что решение является точным.

51% атаки объяснены

Атака 51% относится к ситуации, когда один участник сети или группа участников контролирует более 50% вычислительной мощности сети. Это позволяет участникам, также называемым майнерами, дважды расходовать криптовалюту. Обычно участвующие майнеры арендуют хэш-мощность у третьей стороны. Двойная трата происходит, когда цифровая валюта, например, криптовалюта, тратится дважды. Как Вы можете предположить, это приводит к потерям для блокчейна.

Потенциальные последствия атаки 51%

Помимо двойной траты монет, злоумышленники могут совершать и другие неблагоприятные действия. Они могут предотвратить подтверждение некоторых транзакций, тем самым остановив соответствующие платежи. Они также могут отменить некоторые транзакции, которые произошли, когда они уже управляли сетью. Кроме того, они могут помешать другим участникам майнинга, что приводит к тому, что мы называем монополией на майнинг. Однако они не могут отменить транзакции, которые произошли до того, как они получили контроль над сетью.

Источник: БлокЛр

Атака 51% также может нарушить работу сети, так как может задержать подтверждение транзакций или процесс расположения блоков в хронологическом порядке. В свою очередь, злоумышленники - это те, кто может обрабатывать транзакции быстрее, чем другие участники.
В результате атаки 51% майнеры и пользователи теряют доверие к блокчейну. Эти люди будут сомневаться в безопасности, надежности и достоверности соответствующего блокчейна. Это также может привести к снижению стоимости его монеты или токена.

Примеры атак 51%

Популярным случаем атаки 51% является атака на Bitcoin Gold, которая произошла 18 мая 2018 года. В этом случае злоумышленник контролировал более 50% хэш-мощности блокчейна. В результате этим злоумышленникам удалось дважды потратить монеты в течение нескольких дней. В общей сложности они украли Bitcoin Gold на сумму 18 миллионов долларов.
Ethereum Classic - еще один пример криптопроекта, который трижды в 2020 году подвергался атакам на 51%. Как показывают примеры, 51% атак являются наиболее существенным недостатком механизма консенсуса proof-of-work.

Возможность атаки 51% ограничена для больших сетей

Большие блокчейн-сети менее подвержены атакам на 51%, чем маленькие блокчейн-сети. Это происходит потому, что по мере роста сети блокчейн выше определенного уровня, отдельному человеку или группе майнеров становится очень сложно получить контроль над более чем 50% хэш-мощности. На самом деле, для группы майнеров очень дорого занять много вычислительной мощности, необходимой для выполнения атаки 51%.
Более того, даже если злоумышленники получат контроль над 50% хэш-мощности большой сети, зачастую она имеет достаточную защиту, чтобы остановить любые подобные атаки. Это происходит потому, что очень трудно изменить подтвержденные блоки, так как все они связаны между собой посредством криптографических доказательств. Именно по этой причине Ethereum и Bitcoin, два крупнейших блокчейна, не пережили ни одной атаки 51% за все эти годы.

Способы предотвращения атак 51%

Безусловно, существуют способы, с помощью которых блокчейн может предотвратить 51% атак.

Использование доказательства доли (PoS): механизм консенсуса с доказательством доли снижает вероятность атаки на 51%. Основная причина заключается в том, что самые влиятельные пользователи получают больше всего вознаграждений PoS. Следовательно, они вряд ли смогут осуществить атаку 51%.

Источник: One37pm

Сильное сообщество: с proof-of-stake, сообщество голосует за валидаторов, которые проверяют транзакции. Таким образом, сообщество может голосовать за валидаторов, которые вступают в сговор, чтобы контролировать всю сеть. Таким образом, этот метод предотвращает атаку 51%, а также двойные траты. Например, это метод, который EOS использует для контроля любой формы манипулирования блокчейном.

Заключение

В целом, атака 51% - это один из рисков, с которыми сталкиваются блокчейн и пользователи. Злоумышленники обычно забирают монеты из блокчейна. Есть несколько небольших блокчейнов, таких как Bitcoin Gold, которые подверглись атаке на 51%. В настоящее время злоумышленники не добились успеха в атаках на крупные блокчейны, такие как Ethereum и Bitcoin. Для блокчейнов, подверженных атакам 51%, одним из решений является использование proof-of-stake, а не proof-of-work. Кроме того, сети блокчейн должны усилить свою децентрализацию.