Атака 51% – это тип атаки на блокчейн, при которой третья сторона захватывает контроль над блокчейн-сетью и получает контроль над ее вычислительной мощностью.

Это дает атакующему возможность манипулировать блокчейном различными способами, включая:

Двойное расходование: Атакующий может отменить уже подтвержденные транзакции, что позволяет ему потратить одни и те же монеты дважды.

Блокировка новых транзакций: Атакующий может блокировать добавление новых транзакций в блокчейн, что фактически приостанавливает платежи в сети.

Самостоятельный майнинг: Атакующий может майнить блоки самостоятельно, не позволяя другим майнерам получать вознаграждение.

Откат транзакций: Атакующий может удалить из блокчейна любые данные, транзакции или контракты. Это может быть использовано для манипулирования рынком или для кражи активов.

Форк сети

В дополнение к вышеуказанным угрозам, атакующий, контролирующий более 50% хэширующей мощности сети, также получает возможность провести форк сети.

Рис. 1: Форк сети – это ситуация, когда две или более версии блокчейна сосуществуют одновременно.

В случае атаки 51% атакующий может создать новый блокчейн, содержащий ложную информацию. Этот новый блокчейн будет считаться действительным только для тех узлов, которые контролируются атакующим.

Если атакующему удастся убедить большую часть сети перейти на его новый блокчейн, то он фактически получит контроль над сетью.

Механизм атаки

Атака 51% осуществляется путем контроля более 50% хэширующей мощности сети. Это можно достичь путем аренды или покупки оборудования для майнинга, а также путем присоединения к майнинг-пулу и получения контроля над большей частью хэширующей мощности пула.

После достижения контроля над более чем 50% хэширующей мощности, атакующий начинает манипулировать блокчейном. Например, он может дважды потратить монеты, отправив транзакцию одному продавцу и затем быстро отменить транзакцию, отправив монеты другому продавцу.

Атакующий также может блокировать подтверждение новых транзакций. Это фактически приводит к приостановке платежей в сети до тех пор, пока атакующий не прекратит свои действия.

Почему атака 51% на биткоин практически невозможна

Биткоин является одной из самых децентрализованных криптовалютных сетей в мире. На сегодняшний день в сети биткоина более 14 миллионов активных узлов, и каждый из них может участвовать в майнинге. Это делает очень сложным для любого атакующего получить контроль над более чем 50% вычислительной мощности сети.

Кроме того, биткоин использует алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW), который основан на конкуренции между майнерами. Это означает, что чем больше вычислительной мощности имеет майнер, тем больше у него шансов найти новый блок и получить вознаграждение.

В настоящее время сложность майнинга BTC продолжает бить рекорды: На 30 октября 2023 г. этот показатель достиг исторического максимума, составив 62,46 Терахешей в секунду

Рис. 3: Хэшрейт Биткоина 

Увеличение сложности майнинга и хешрейта в сети биткоина свидетельствует о растущем числе майнеров, присоединяющихся к добыче этой криптовалюты. Этот факт делает высокозатратным попытку получить контроль над более чем 50% вычислительной мощности сети.

В результате атака 51% на биткоин является практически невозможной. На сегодняшний день было всего несколько успешных атак 51% на криптовалютные сети, и ни одна из них не была направлена на биткоин.

Примеры атаки 51%

В истории криптовалют было несколько успешных подобных атак:

Bitcoin Gold (BTG):

В мае 2018 года произошла атака 51% на Bitcoin Gold. Атакующий контролировал более 50% хешрейта сети и мог дважды потратить свои монеты. Это позволило ему украсть более $18 миллионов в BTG, проводя двойные транзакции.

Verge (XVG):

В начале 2018 года Verge была подвергнута атаке 51%. Злоумышленники использовали так называемый “time warp” атаку, которая позволила им многократно добывать новые блоки и контролировать сеть. Это позволило им создавать новые монеты и проводить двойные транзакции.

Litecoin Cash (LCC):

В марте 2018 года Litecoin Cash столкнулась с атакой 51%. Атакующий контролировал более половины хешрейта сети и использовал эту мощность для проведения двойных транзакций и других манипуляций.

Эти атаки подчеркивают важность децентрализации блокчейн-сетей. Чем больше майнеров работает в сети, тем сложнее злоумышленнику получить контроль.

Способы защиты от атаки 51%

Существует несколько способов предотвращения атак 51%, включая:

Увеличение децентрализации сети: Чем больше майнеров в сети, тем труднее одному лицу или группе лиц получить контроль над более чем 50% хэширующей мощности.

Повышение стоимости майнинга монет: Более дорогие монеты менее привлекательны для атаки 51%, так как атакующему потребуется потратить больше денег, чтобы получить контроль над сетью.

Использование различных механизмов консенсуса: Некоторые механизмы консенсуса, такие как доказательство доли (Proof of Stake), менее уязвимы к атакам 51%