Што такое атака 51% і як яе выявіць?

Нягледзячы на ​​​​падмацаванне blockchain тэхналогіі які абяцае бяспеку, нязменнасць і поўную празрыстасць, многія крыптавалюты, такія як Bitcoin SV (BSV), Litecoin (LTC) і Ethereum Classic (ETC) у мінулым некалькі разоў падвяргаліся атакам 51%. Хаця існуе мноства механізмаў, з дапамогай якіх шкоднасныя суб'екты могуць выкарыстоўваць і эксплуатавалі блокчейны, атака 51%, або атака большасці, як яе яшчэ называюць, адбываецца, калі група майнераў або арганізацыя кантралюе больш за 50% магутнасці хэшавання блокчейна і затым бярэ на сябе кантроль над ім. 

Магчыма, гэта самы дарагі і стомны метад узлому блокчейна. 51% нападаў былі ў значнай ступені паспяховымі з меншымі сеткамі, якія патрабуюць меншай магутнасці хэшавання для пераадолення большасці вузлоў.

Разуменне атакі 51%. 

Перш чым паглыбляцца ў тэхніку 51% атакі, важна зразумець, як блокчейны запісваюць транзакцыі, праверыць іх і розныя элементы кіравання, убудаваныя ў іх архітэктуру, каб прадухіліць любыя змены. Выкарыстоўваючы крыптаграфічныя метады для злучэння наступных блокаў, якія самі з'яўляюцца запісамі транзакцый, якія адбыліся ў сетцы, блокчейн прымае адзін з двух тыпаў механізмаў кансенсусу правяраць кожную транзакцыю праз сваю сетку вузлоў і пастаянна запісваць іх.

У той час як вузлы ў a праверка працы (PoW) блокчейну трэба вырашаць складаныя матэматычныя галаваломкі, каб правяраць транзакцыі і дадаваць іх у блокчейн, доказ долі (PoS) blockchain патрабуе ад вузлоў стаўкі пэўнай колькасці ўласнага токена, каб атрымаць статус валідатара. У любым выпадку, атака 51% можа быць арганізавана, кантралюючы хэш-рэйт майнинга ў сетцы або шляхам кіравання больш чым 50% токенаў, якія ставяцца ў блокчейне.

PoW супраць PoS

Каб зразумець, як працуе атака 51%, уявіце, што больш за 50% усіх вузлоў, якія выконваюць гэтыя функцыі праверкі, змаўляюцца разам, каб увесці іншую версію блокчейна або выканаць атаку адмовы ў абслугоўванні (DOS). Апошняя з'яўляецца тыпам атакі 51%, пры якой астатнія вузлы не могуць выконваць свае функцыі, у той час як атакуючыя вузлы дадаюць новыя транзакцыі ў блокчейн або сціраюць старыя. У любым выпадку зламыснікі патэнцыйна могуць адмяніць транзакцыі і нават двойчы выдаткаваць уласны крыптатокен, што падобна на стварэнне падробленай валюты.

Схематычнае адлюстраванне атакі 51%.

Залішне казаць, што такая атака 51% можа паставіць пад пагрозу ўсю сетку і ўскосна выклікаць вялікія страты для інвестараў, якія трымаюць уласны токен. Нягледзячы на ​​тое, што стварэнне змененай версіі арыгінальнага блокчейна патрабуе фенаменальна вялікай колькасці вылічальнай магутнасці або криптовалюты ў выпадку буйных блокчейнов, такіх як Bitcoin or Эфириума, гэта не так надумана для меншых блокчейнов. 

Нават DOS-атака здольная паралізаваць функцыянаванне блокчейна і можа негатыўна паўплываць на цану асноўнай крыптавалюты. Тым не менш, малаверагодна, што старыя транзакцыі пасля пэўнага адсечэння могуць быць адменены і, такім чынам, падвяргаюць рызыцы толькі апошнія або будучыя транзакцыі, зробленыя ў сетцы.

Ці магчымая атака 51% на біткойны?

Для блокчейна PoW верагоднасць 51% атакі памяншаецца па меры павелічэння магутнасці хэшавання або вылічальнай магутнасці, якая выкарыстоўваецца ў секунду для майнинга. У выпадку з біткойнамі (BTC) сеткі, злачынцам трэба будзе кантраляваць больш за палову Курс хэш-біткойна у цяперашні час магутнасць хэшавання ~290 экзахэш/с, што патрабуе ад іх доступу як мінімум да 1.3 мільёна самых магутных Майнеры інтэгральных схем для канкрэтных прыкладанняў (ASIC). як Antminer S19 Pro ад Bitmain, які прадаецца прыкладна па 3,700 долараў кожны. 

Гэта пацягне за сабой тое, што зламыснікам трэба будзе набыць абсталяванне для майнинга на агульную суму каля 10 мільярдаў долараў толькі для таго, каб мець шанец выканаць 51%-ную атаку на сетку Bitcoin. Акрамя таго, ёсць іншыя аспекты, такія як выдаткі на электраэнергію і той факт, што яны не будуць мець права на ўзнагароды за майнинг, якія прымяняюцца для сумленных вузлоў. 

Тым не менш, для меншых блокчейнов, такіх як Bitcoin SV, сцэнар зусім іншы, паколькі хуткасць хэшавання сеткі складае каля 590PH/с, што робіць сетку Bitcoin амаль у 500 разоў больш магутнай, чым Bitcoin SV.

 Аднак у выпадку блокчейна PoS, напрыклад Ethereum, шкоднасным суб'ектам трэба будзе мець больш за палову агульнага эфіру (ETH) токены, якія заблакіраваны ў кантрактах на стаўку ў сетцы. Гэта запатрабуе мільярдаў даляраў толькі з пункту гледжання пакупкі неабходнай вылічальнай магутнасці, каб нават мець нейкае падабенства запуску паспяховай атакі 51%. 

Больш за тое, у выпадку няўдачы атакі ўсе застаўленыя токены могуць быць канфіскаваны або заблакіраваны, што нанясе сур'ёзны фінансавы ўдар суб'ектам, якія ўдзельнічаюць у меркаванай атацы.

Як выявіць і прадухіліць атаку 51% на блокчейн?

Першая праверка для любога блокчейна павінна заключацца ў тым, каб ні адзін суб'ект, група Майнер або нават майнинг-пул не кантралявалі больш за 50% хэшрэйта майнинга ў сетцы або агульнай колькасці застаўленых токенаў. 

Гэта патрабуе, каб блокчейны пастаянна кантралявалі суб'екты, якія ўдзельнічаюць у працэсе майнинга або стаўкі, і прымалі меры па выпраўленні ў выпадку парушэння. На жаль, блокчейн Bitcoin Gold (BTG) не мог прадбачыць або прадухіліць гэта ў траўні 2018 года, з падобная атака паўтарылася ў студзені 2020 года гэта прывяло да таго, што невядомы акцёр двойчы патраціў BTG на суму амаль 70,000 XNUMX долараў. 

Ва ўсіх гэтых выпадках атака 51% стала магчымай дзякуючы таму, што адзін сеткавы зламыснік атрымаў кантроль над больш чым 50% магутнасці хэшавання, а затым пачаў праводзіць глыбокія рэарганізацыі зыходнага блокчейна якія адмянілі завершаныя транзакцыі.

Паўторныя атакі на Bitcoin Gold сапраўды паказваюць на важнасць выкарыстання ASIC-майнераў замест больш таннага майнинга на аснове GPU. Паколькі Bitcoin Gold выкарыстоўвае алгарытм Zhash, які робіць майнинг магчымым нават на спажывецкіх відэакартах, зламыснікі могуць дазволіць сабе запусціць 51% атаку на яго сетку без неабходнасці ўкладваць значныя сродкі ў больш дарагія майнеры ASIC. 

Гэты прыклад 51% атакі сапраўды падкрэслівае найвышэйшыя сродкі кантролю бяспекі, якія прапануюць майнеры ASIC, паколькі ім патрэбны большы аб'ём інвестыцый для іх набыцця і створаны спецыяльна для канкрэтнага блокчейна, што робіць іх бескарыснымі для майнинга або атакі на іншыя блокчейны.

Аднак у выпадку, калі майнеры крыптавалют, такіх як BTC, перайдуць на меншыя альткоіны, нават невялікая іх колькасць патэнцыйна можа кантраляваць больш за 50% меншага хэшрэйта сеткі альткойна. 

Больш за тое, з пастаўшчыкамі паслуг, такімі як NiceHash, якія дазваляюць людзям арандаваць магутнасць хэшавання для спекулятыўнага здабычы крыпты, выдаткі на запуск атакі 51% могуць быць значна зніжаны. Гэта прыцягнула ўвагу да неабходнасці маніторынгу рэарганізацыі ланцугоў на блокчейнах у рэжыме рэальнага часу, каб вылучыць бягучую атаку 51%. 

Ініцыятыва Digital Currency Initiative (DCI) MIT Media Lab з'яўляецца адной з такіх ініцыятыў, якая стварыла сістэму для актыўнага маніторынгу шэрагу блокчейнов PoW і іх крыптавалют, паведамляючы аб любых падазроных транзакцыях, якія маглі падвойна патраціць уласны токен падчас атакі 51%.

Крыптавалюты, такія як Hanacoin (HANA), Vertcoin (VTC), Verge (XVG), Expanse (EXP) і Litecoin, - гэта толькі некалькі прыкладаў блокчейн-платформаў, якія сутыкнуліся з атакай 51%, як паведамляе ініцыятыва DCI. 

З іх атака на Litecoin у ліпені 2019 года з'яўляецца класічным прыкладам 51% атакі на блокчейн з доказам долі, нават калі зламыснікі не здабылі ніякіх новых блокаў і двойчы выдаткавалі токены LTC, якія каштавалі менш за 5,000 долараў ЗША. час нападу. 

гэта робіць падкрэсліць меншыя рызыкі 51% нападаў на блокчейны PoS, лічачы іх менш прывабнымі для сеткавых зламыснікаў, і з'яўляецца адной з многіх прычын усё большай колькасці сетак, якія пераходзяць на механізм кансенсусу PoS.