💬 Что такое атака 51% и как ее обнаружить?

Что такое атака 51% и как ее обнаружить?

Несмотря на то, что многие криптовалюты, такие как Bitcoin SV (BSV), Litecoin (LTC) и Ethereum Classic (ETC), в основе лежат технологии блокчейна, которые обещают безопасность, неизменность и полную прозрачность, несколько раз подвергались атакам 51% в прошлом. . Хотя существует множество механизмов, с помощью которых злоумышленники могут и использовали блокчейны, атака 51% или атака большинства, как ее также называют, происходит, когда группа майнеров или организация контролирует более 50% хэш-мощности блокчейна и затем берет на себя управление им.

Возможно, это самый дорогой и утомительный метод компрометации блокчейна. 51% атак были в основном успешными в небольших сетях, которым требуется меньшая хеш-мощность для преодоления большинства узлов.

Понимание атаки 51%

Прежде чем углубляться в технику атаки 51%, важно понять, как блокчейны записывают транзакции, проверяют их и различные элементы управления, встроенные в их архитектуру, чтобы предотвратить любые изменения. Используя криптографические методы для соединения последующих блоков, которые сами по себе являются записями транзакций, имевших место в сети, блокчейн использует один из двух типов механизмов консенсуса для проверки каждой транзакции через свою сеть узлов и их постоянной записи.

В то время как узлам в блокчейне с доказательством работы (PoW) необходимо решать сложные математические головоломки, чтобы проверять транзакции и добавлять их в блокчейн, блокчейн с доказательством доли (PoS) требует, чтобы узлы делали ставку количество нативного токена для получения статуса валидатора. В любом случае, атаку 51 % можно организовать, контролируя скорость майнинга сети или управляя более чем 50 % токенов, размещенных в блокчейне.

Чтобы понять, как работает атака 51 %, представьте, что более 50 % всех узлов, выполняющих эти функции проверки, объединятся для внедрения другой версии блокчейна или выполнения атаки типа "отказ в обслуживании" (DOS). Последний представляет собой тип атаки 51%, при которой оставшиеся узлы не могут выполнять свои функции, в то время как атакующие узлы добавляют новые транзакции в блокчейн или стирают старые. В любом случае злоумышленники потенциально могут отменить транзакции и даже дважды потратить собственный крипто-токен, что сродни созданию поддельной валюты.

Излишне говорить, что такая атака 51 % может поставить под угрозу всю сеть и косвенно привести к большим потерям для инвесторов, владеющих нативным токеном. Несмотря на то, что для создания измененной версии оригинальной цепочки блоков требуется феноменально большое количество вычислительной мощности или криптовалюты, в случае больших цепочек блоков, таких как Биткойн или Эфириум, это не так надуманно для небольших цепочек блоков.

Даже DOS-атака способна парализовать работу блокчейна и негативно повлиять на цену базовой криптовалюты. Однако маловероятно, что более старые транзакции, выходящие за пределы определенного предела, могут быть отменены и, таким образом, подвергают риску только самые последние или будущие транзакции, совершенные в сети.

Возможна ли атака 51% на Биткойн?

Для блокчейна PoW вероятность атаки 51 % снижается по мере увеличения мощности хеширования или вычислительной мощности, используемой в секунду для майнинга. В случае с сетью Биткойн (BTC) злоумышленникам потребуется контролировать более половины скорости хэширования Биткойн, которая в настоящее время составляет ~ 290 экзахэшей/с, что требует от них доступа как минимум к 1,3 миллионам самых мощные майнеры для специализированных интегральных схем (ASIC), такие как Antminer S19 Pro от Bitmain, которые продаются по цене около 3700 долларов каждый.

Это означает, что злоумышленникам потребуется приобрести оборудование для майнинга на общую сумму около 10 миллиардов долларов только для того, чтобы получить шанс провести атаку 51 % на сеть Биткойн. Кроме того, есть другие аспекты, такие как затраты на электроэнергию и тот факт, что они не будут иметь права на какое-либо вознаграждение за майнинг, применимое к честным узлам.

Однако для небольших блокчейнов, таких как Bitcoin SV, сценарий совершенно другой, поскольку скорость хеширования сети составляет около 590PH/s, что делает сеть Bitcoin почти в 500 раз более мощной, чем Bitcoin SV.

Однако в случае PoS-блокчейна, такого как Ethereum, злоумышленникам потребуется более половины всех токенов Ether (ETH), которые заблокированы в контрактах на размещение в сети. Для этого потребуются миллиарды долларов только для покупки необходимой вычислительной мощности, чтобы хотя бы иметь какое-то подобие запуска успешной атаки 51%.

Кроме того, в случае неудачной атаки все токены, поставленные на карту, могут быть конфискованы или заблокированы, что нанесет серьезный финансовый удар организациям, участвующим в предполагаемой атаке.

Как обнаружить и предотвратить атаку 51% на блокчейн?

Первой проверкой любого блокчейна будет обеспечение того, чтобы ни одна организация, группа майнеров или даже майнинговый пул не контролировала более 50 % хешрейта майнинга сети или общего количества токенов, находящихся в стейкинге.

Это требует, чтобы блокчейны постоянно проверяли объекты, участвующие в процессе майнинга или стейкинга, и принимали меры по исправлению положения в случае нарушения. К сожалению, блокчейн Bitcoin Gold (BTG) не смог предвидеть или предотвратить это в мае 2018 года, поскольку аналогичная атака повторилась в январе 2020 года, что привело к двойному расходованию BTG на сумму почти 70 000 долларов неизвестным субъектом.

Во всех этих случаях атака 51 % стала возможной благодаря тому, что один сетевой злоумышленник получил контроль над более чем 50 % вычислительной мощности, а затем приступил к глубокой реорганизации исходной цепочки блоков, отменив завершенные транзакции.

Неоднократные атаки на Bitcoin Gold указывают на важность использования майнеров ASIC вместо более дешевого майнинга на основе графических процессоров. Поскольку Bitcoin Gold использует алгоритм Zhash, который делает майнинг возможным даже на потребительских видеокартах, злоумышленники могут позволить себе запустить атаку 51% на свою сеть без необходимости вкладывать значительные средства в более дорогие майнеры ASIC.

Этот пример атаки 51 % действительно подчеркивает превосходные средства безопасности, предлагаемые майнерами ASIC, поскольку им требуется больший объем инвестиций для их приобретения, и они созданы специально для определенного блокчейна, что делает их бесполезными для майнинга или атаки на другие блокчейны.

Однако, если майнеры таких криптовалют, как BTC, перейдут на более мелкие альткойны, даже небольшое их количество потенциально может контролировать более 50 % хэшрейта меньшей сети альткойнов.

Кроме того, поставщики услуг, такие как NiceHash, позволяют людям арендовать вычислительную мощность для спекулятивного майнинга криптовалюты, что позволяет значительно снизить затраты на запуск атаки 51%. Это привлекло внимание к необходимости мониторинга реорганизации цепей в блокчейнах в режиме реального времени, чтобы выявить продолжающуюся атаку 51%.

Инициатива цифровой валюты (DCI) MIT Media Lab — это одна из таких инициатив, в рамках которой была создана система для активного мониторинга ряда блокчейнов PoW и их криптовалют, сообщающая о любых подозрительных транзакциях, которые могли привести к двойному расходованию нативного токена в течение 51 %. атака.

Криптовалюты, такие как Hanacoin (HANA), Vertcoin (VTC), Verge (XVG), Expanse (EXP) и Litecoin, — это лишь несколько примеров блокчейн-платформ, которые столкнулись с атакой 51%, как сообщает инициатива DCI.< /p>

Из них атака Litecoin в июле 2019 года является классическим примером атаки 51% на блокчейн с доказательством доли, хотя злоумышленники не добыли никаких новых блоков и дважды потратили токены LTC, которые стоили меньше. более 5000 долларов США на момент атаки.

Это подчеркивает меньший риск атак 51 % на блокчейны PoS, считая их менее привлекательными для сетевых злоумышленников, и является одной из многих причин, по которым все больше сетей переходят на механизм консенсуса PoS.