Co to jest niebezpieczne Atak 51% na bitcoin i blockchain

Decentralizacja kryptowalutyleży u podstaw podziału mocy sieci wśród górników na całym świecie. Najważniejszą wadą technologiiw blockchainiejest możliwość ataku 51%, który może zniszczyć reputację kryptowaluty i zaszkodzić całemu łańcuchowi transakcji.

Co to jest atak 51%?

Atak 51%to przejęcie systemu, w którym moc atakującego przekracza resztę mocy systemu o co najmniej 1%. Po opanowaniu pakietu sterowania mocą atakujący może samodzielnie manipulować systemem, kontrolować wszystkie zawarte w nim transakcje i generować bloki.

W roli ataku może to być jeden górnik, z dużą koncentracją technologii komputerowej lub grupa -pula .

Warto również zauważyć, że posiadanie 51% mocy całej sieci nie jest atakiem, o ile uczestnik działa zgodnie z zasadami i nie zakłóca naturalnej pracy systemu. Chociaż jest to szkodliwe dla reszty górników i sprawia, że ​​wydobycie nie jest opłacalne, ale jeśli transakcja zostanie potwierdzona, wtedy uczestnik nie zaszkodzi systemowi. Na przykład, biorąc 51% pojemności sieci Bitcoin, użytkownik może prawie uczciwie zarobić prawie 900 WTS dziennie. Atak rozpoczyna się, gdy uczestnik wykorzystuje swoją przewagę do nieuczciwej ofiary.

W jaki sposób atak występuje 51%?

Kryptowaluty działające w technologii blockchain oparte są na rejestrach dystrybucyjnych, których transakcje są potwierdzane przez górników. Im więcej mocy obliczeniowej koncentruje się w rękach górnika, tym bardziejszanse na znalezienie właściwego rozwiązania w pierwszej kolejności, aby uzyskać prawo do utworzenia nowej jednostki i odpowiednią nagrodę za potwierdzenie transakcji.

W związku z tym, jeśli w rękach górnika lub puli znajduje się 51% mocy obliczeniowej całego systemu, wówczas ten konkretny uczestnik ma gwarancję, że będzie mógł samodzielnie kontrolować wszystkie operacje w systemie, generować bloki, potwierdzać lub blokować transakcje.

Co dostaje atakujący?

Osoba atakująca, posiadająca 51% mocy sieci, może:

  • zamrozić system;
  • zaprzestać potwierdzania transakcji;
  • wstrzymać wydobycie;
  • pozbawić innych górników możliwości potwierdzania transakcji;
  • wymienić środki.

Podwójne wycofanie środków(podwójne wydatki) uważa się za najbardziej niebezpieczne dla systemu. Tak więc, mając 51% mocy, atakujący może utworzyć ukryty alternatywny blok bloków i użyć go do potwierdzenia własnych transakcji. Na przykład potwierdzenie transakcji w sieci Bitcoin wymaga sześciu otwartych bloków transakcji. W związku z tym atakujący musi utworzyć sześć bloków. Następnie zapisuje swoje fundusze na głównym łańcuchu bloków, na przykład, przenosi na inne konto lub płaci za zakup i otwiera własny łańcuch bloków, powodując konflikt w systemie. Jeśli obaj górnicy znaleźli właściwe rozwiązanie dla jednego bloku, to sieć jest rozgałęziona, gdzie oba rozwiązania mają prawo istnieć i są uwzględnione w następnym bloku transakcji.

Pozostałe 49% przepustowości sieci potwierdza obciążenie funduszykonta, ale ponieważ atakujący ma władzę kontrolną, system rozpoznaje sieć transakcji atakującego, której jeszcze nie obciążył, ale odrzuci transakcję potwierdzoną przez innych górników, ponieważ blok napastnika jest bardziej złożony. W związku z tym system będzie odzwierciedlał saldo przed transakcją, a atakujący będzie mógł wydawać pieniądze jeszcze kilka razy, ale z każdym kolejnym czasem koszt monet spadnie.

Podwójne wycofanie środków jest możliwe nawet przy mniejszej kontroli mocy, ale jest to stężenie 51%, które zapewnia 100% gwarancji, że blok atakującego zostanie rozpoznany jako właściwy blok.

Przy 51% pojemności systemu w rękach, atakujący praktycznie staje się właścicielem łańcucha bloków, może niezależnie generować bloki, potwierdzać i odrzucać transakcje. Po przejęciu systemu możesz również zatrzymać jego pracę, odmawiając potwierdzenia wszystkich transakcji.

Kryptowaluty podlegające atakowi 51

Niestety 51% wszystkich kryptowalut podlega atakowi, w którym uczestnicy sieci potwierdzają transakcję.

W przypadku kryptowalut działających na algorytmiePoW , gdzie potwierdzenie transakcji jest przeprowadzane przez obliczanie górników i potwierdzanie wykonanej pracy, atakujący powinien skoncentrować 51% mocy sieci w swoich rękach.

W przypadku walut cyfrowych działających na algorytmie PoS, gdzie transakcje są potwierdzane przez walidatorów z dużymi zbiorami monet, atak jest możliwy podczas koncentracji51% wszystkich monet w rękach intruza. Warto zauważyć, że atak na system POS jest nieopłacalny, ale teoretycznie możliwy.

51% kryptowalut jest najbardziej podatnych na ataki, które nie zyskały jeszcze odpowiedniej popularności wśród użytkowników, a złożoność ich sieci jest znacznie mniejsza niż w przypadku najlepszych kryptowalut. Możesz skorzystać z sieci na widłach, będąc właścicielem systemu o stosunkowo małej mocy. Pod względem komercyjnym jest mniej opłacalny niż atak na duże konstrukcje, ale możesz zneutralizować konkurenta.

Znane przypadki „Ataków 51%”

W 2016 r. Dwie kryptowaluty działające u podstaw Ethereum, Krypton i Shift zostały zaatakowane przez grupę hakerów, którzy nazywali siebie „zespołem 51”. W wyniku ataku napastnikom udało się podwójnie obciążyć i ukraść 22 000 monet przez Bittrex.

Najbardziej precedensowy przypadek wystąpił z kryptowalutąVerge , ale atak ten był możliwy z powodu błędu w kodzie. Anonimowa kryptowaluta działała jednocześnie na kilku algorytmach, które musiały się zmieniać wraz z tworzeniem każdego nowego bloku, ale kod ujawnił błąd, dzięki któremu atakujący wysłali bloki z fałszywym znacznikiem czasu do sieci.

Bloki były generowane i wysyłane co sekundę, zamiast ustawionego zegara w 30 sekund. Atak trwał trzy godziny, napastnikom udało się uchwycić 99% bloków. Zgodnie z oficjalnymi danymi dostarczonymi przez deweloperów z systemu udało się wycofać 250 000 żetonów, ale wedługWedług użytkowników rzeczywista liczba sięga prawie 4 milionów.

Atak 51 na Bitcoin

W tej chwili prawie niemożliwe jest uzyskanie 51% pojemności dużych sieci Bitcoin lub Ethereum, ponieważ moc obliczeniowa sieci jest bardzo duża i rośnie codziennie.

Zdaniem ekspertów, większość sieci Bitcoin może być nabyta jedynie przez głównych producentów sprzętu lub basenów górniczych.

W 2014 r. 55% sieci Bitcoin przejęło pulęGhash.io . Pomimo tego, że nie był to planowany atak, a sama grupa dobrowolnie zgodziła się na obniżenie wskaźników mocy i odtąd obiecała, że ​​nie przekroczy 40% progu, stopa Bitcoin spadła o jedną czwartą kosztów.

Tłumaczy się to tym, że jest to nieopłacalne z ekonomicznego punktu widzenia dla dużych basenów i producentów mocy obliczeniowej, ponieważ podczas ataku kapitalizacja spada w stosunku do skradzionych monet, z których nieuchronnie spada reputacja i koszt kryptowaluty. Oznacza to, że 51% dużej sieci może przejąć tylko ten, kto na tym zarabia, ale nie jest to dla nich opłacalne.

Jednocześnie atak 51% może być poważnym problemem dla Bitcoinów w przyszłości. Co cztery lata wynagrodzenie za podjęcie decyzji o bloku zostaje zmniejszone o połowę. Jeśli szacuje się, że obecnie wynosi 12,5 BTC, to do 2020 r. Będzie wynosił 6,25 BTC, a jeśli koszt bitcoinów w tym momencie nie będzie w stanie pokryć różnicy w wynagrodzeniu i kosztach produkcji, górnicy opuszczą wydobycie masowo, a system będzie podatny na zagrożenia.

Co to jest niebezpieczny atak 51%?

Pociąga za sobą 51% atak na sieć:

  • możliwe zawieszenie wydobycia i weryfikacja transakcji;
  • spadek reputacji i zaufania do kryptowaluty;
  • niższa kapitalizacja;
  • amortyzacja żetonów.

W ostatnich latach atak 51% i związane z tym obawy przyniosły ogromną liczbę mitów, ale według ekspertów jego niszczący efekt jest zbyt przesadzony, a koszty nie zawsze są w stanie przekroczyć dochód z ataku.

Atakujący może zmienić historię transakcji tylko w swoim blockchainie, niemożliwe jest dokonanie zmian w historii wcześniejszych transakcji, dlatego fundusze użytkowników nie mogą zostać skradzione. Atakujący nie może również zmienić technologii blockchain.

51% ataku na duże sieci jest zbyt kosztowne, aby zainwestować w sprzęt. Aby odzyskać te pieniądze, konieczne jest posiadanie dużej ilości monet w portfelu w celu podwójnego anulowania, ponieważ przy każdym kolejnym fałszywym odpisie ich wartość zmniejszy się.

Atak 51% jest najbardziej niebezpieczny dla rozwoju kryptowalut. Łatwo jest przejąć taki system i chociaż nie przyniesie on znaczących zysków, spowoduje nieodwracalne uszkodzenie kryptowaluty, która straci zaufanie użytkowników i najprawdopodobniej przestanie istnieć.

Ponadto posiadanie 51% mocy pozbawia kryptowalutę decentralizacji, ponieważ możliwe jest podejmowanie decyzji o potwierdzeniu transakcji indywidualnie. Może to być nawet metoda kontroli rynku kryptowalut przez rząd.

Jak chronić się przed atakiem?

W chwili obecnej, aby chronić kryptowalutę przed atakiem, konieczne jest zwiększenie popularności, a co za tym idzie, siły sieci, aby zaproponować nowe pomysły i przyciągnąć nową publiczność.

Podczas gdy wydobycie pozostaje opłacalne i istnieje ogromna liczba użytkowników w systemie, niezwykle trudno jest zaatakować system. Gdy tylko zysk z wydobycia stanie się mniejszy niż koszt zakupu i utrzymania sprzętu, górnicy wycofają swoją moc z systemu, a sieć stanie się zagrożona.

Innym rozwiązaniem jest algorytm PoS. Pomimo faktu, że teoretyczna możliwość ataku istnieje, jest absolutnie nieopłacalna. Aby przejąć 51% sieci, należy zdobyć 51% wszystkich tokenów systemowych, co jest nawet razy wyższe niż koszt sprzętu komputerowego. Ponadto nie jest faktem, że programiści nie zauważą tego na czas i nie podejmą szybkich działań w celu zneutralizowania ataku.

Jak odpierać atak?

Jeśli atak został wykryty w odpowiednim czasie, twórcy mogliby wykonać twarde widelce.

Hardfork - zasadnicza zmiana w kodzie kryptowaluty, po której połączenie ze starym oprogramowaniem zostanie całkowicie zerwane. Gdy hardfork jest rzeczywistym tworzeniem nowej kryptowaluty i podziału sieci.

W tym samym czasie pojawiło sięBitcoin Gold , najsłynniejsza kryptowaluta. Prawdą jest, że przyczyną pojawienia się nie był atak na system Bitcoin, ale osobiste konflikty z twórcą pierwszych twardych widelcówBitcoin Cash , które wystąpiły na tle niewystarczającej pojemnościKod źródłowy Bitcoin.

Dla posiadaczy twardych monet, nieistotne, ponieważ w przyszłości będą mieli możliwość przeniesienia swoich oszczędności do nowego systemu, ale dla atakującego to rozwiązanie grozi utratą wartości łupu.

Wnioski

Teoretycznie możliwy jest atak 51% na wszystkie kryptowaluty. Ale zdobycie 51% potęgi popularnych kryptowalut nie jest istotne i nie będzie krytyczne, ale w przypadku małych projektów, które nie przyciągnęły ogromnej liczby górników, może to być śmiertelne. W związku z tym zdolność do przechwytywania systemu pełni również funkcję naturalnego doboru kryptowalut, w których przetrwają tylko projekty, które mogą utrzymać funkcjonalność i zapotrzebowanie na kryptowalutę na odpowiednim poziomie. Dla zwykłych inwestorów i górników zdobycie systemu jest niebezpieczne tylko przez tymczasowe wstrzymanie potwierdzania transakcji i obniżenie kosztów monet. Zanim podejmiesz atak, haker powinien pomyśleć trzy razy i dowiedzieć się, czy koszt osiągnięcia celu i możliwość osiągnięcia zysku jest odpowiedni.