Что такое Атака 51% и как она угрожает блокчейну?

Атака 51% происходит, когда одно лицо или организация получает контроль более 50% хеш‑мощности блокчейн‑сети. Это позволяет злоумышленнику изменять транзакции, совершать двойные траты и нарушать работу сети. Это серьёзная угроза безопасности для всей сети. Размер и защита Биткоина делают его устойчивым к таким атакам, тогда как более мелкие криптовалюты более уязвимы.

Основы

Термин «атака 51%» используется для описания потенциальной ситуации в системах на основе блокчейна, когда одно лицо или организация получает контроль более чем над 50% от общей вычислительной мощности сети.

Децентрализованный характер блокчейна — одно из ключевых преимуществ Биткоина. Он обеспечивает соблюдение узлами сети правил протокола и общее согласие всех участников относительно текущего состояния блокчейна. Консенсус большинства узлов необходим для функционирования системы. Этот консенсус касается процесса майнинга, используемой версии ПО и валидности транзакций.

Алгоритм консенсуса Proof of Work, используемый Биткоином, гарантирует, что майнеры могут подтвердить новый блок транзакций только при условии, что узлы сети коллективно признают представленный майнером хэш блока корректным. Хеш‑мощность майнера, или вычислительная мощность, определяет его эффективность в майнинге. По всему миру действует множество майнинговых узлов, которые конкурируют за нахождение следующего допустимого хэша блока и получение вознаграждения в виде новых биткоинов.

Поскольку майнинг в системах Proof of Work требует значительных вычислительных ресурсов и электроэнергии, хеш‑мощность распределена между различными узлами по всему миру. Однако если одно лицо или организация получает контроль более 50% от общей хеш‑мощности, целостность сети оказывается под угрозой. Это позволит такому участнику изменять транзакции, отменять платежи и потенциально совершать двойные траты. Децентрализованный характер блокчейна задуман для предотвращения контроля сети одной властью. Тем не менее, если участник получает контроль над большинством вычислительной мощности, эта защитная функция нарушается. Атака 51%, также известная как атака большинства, — потенциальное следствие такой ситуации.

Что такое атака 51%?

Успешная атака большинства также может привести к отказу в обслуживании транзакций или помешать другим майнерам добывать блоки, создавая майнинговую монополию. Однако атакующий не сможет отменять транзакции, совершённые другими пользователями, запретить создание и трансляцию транзакций, изменить вознаграждение за блок, создать монеты из ничего или украсть монеты, которые ему не принадлежали.

Крайне важно сохранять децентрализованный характер сети и проявлять бдительность для поддержания целостности системы. Атака 51% — серьёзная угроза безопасности, способная скомпрометировать всю сеть, и необходимо принимать превентивные меры для минимизации риска такой атаки.

Вероятность атаки 51%

Безопасность блокчейн‑сети обеспечивается сотрудничеством всех участников в процессе достижения консенсуса. С ростом размера сети защита от атак и искажения данных также усиливается. В блокчейнах на Proof of Work майнеры с более высокой хеш‑мощностью имеют больше шансов найти валидное решение для следующего блока. Конкурентная модель майнинга Биткоина стимулирует майнеров действовать честно и способствовать росту и безопасности сети.

Из‑за масштабов сети Биткоина атака 51% маловероятна. По мере роста блокчейна вероятность того, что одно лицо или группа быстро накопит столько вычислительной мощности, чтобы превзойти всех остальных участников, стремится к очень низким значениям. Кроме того, криптографические доказательства, связывающие ранее подтверждённые блоки, делают изменение или откат транзакций всё более сложным. Следовательно, успешная атака сможет изменить только транзакции нескольких недавних блоков и всего на короткий период.

Однако более мелкие криптовалюты с относительно низкой хеш‑мощностью уязвимы к атакам 51%. Несколько криптовалют, включая Monacoin, Bitcoin Gold и ZenCash, становились жертвами атак большинства. В то же время, даже если злонамеренный участник решит атаковать сеть Биткоина с целью её разрушения, программное обеспечение и протокол будут оперативно изменены и адаптированы в ответ благодаря устойчивости сети и консенсусу других узлов.

Заключение

Атака 51% — серьёзная угроза безопасности, способная скомпрометировать всю сеть. Риск такой атаки обычно низок для крупных блокчейн‑сетей, таких как Биткоин, но более мелкие криптовалюты с меньшей хеш‑мощностью более уязвимы. Поддержание децентрализации сети и принятие превентивных мер помогут минимизировать риск атаки 51%. Хотя возможность атаки не может быть полностью исключена, устойчивость и консенсус сети обеспечивают минимизацию возможного ущерба от успешной атаки.