Představit
Než se ponoříme do konceptu 51% útoku, musíme se dozvědět o procesu těžby kryptoměn a blockchainových systémech.
Jednou z hlavních předností bitcoinu a technologie blockchain je decentralizovaná povaha konstrukce a ověřování dat. Decentralizované uzly vždy zajišťují dodržování pravidel protokolu a shodují se všichni účastníci na aktuálním stavu blockchainu. To znamená, že většina uzlů musí pravidelně dosahovat konsenzu ohledně procesu těžby, používané verze softwaru, platnosti transakcí atd.
Konsenzuální algoritmus bitcoinu (Proof of Work – Proof of Work) je zodpovědný za zajištění toho, že těžaři mohou potvrdit nový blok obsahující transakce pouze v případě, že obdrží shodu od většiny uzlů v systému o přesnosti hash řetězce daného bloku (například hashovací řetězec dokazuje, že těžař odvedl dost práce a našel vhodné řešení problému daného bloku).
Infrastruktura blockchainu – jako je distribuovaná účetní kniha a distribuovaný systém – brání centralizovaným subjektům připojit se k síti a vykonávat práci pro své vlastní účely. Protože v systému Bitcoin není žádný jedinec s vyšší rozhodovací pravomocí než ostatní členové.
Proces těžby/kryptoměny (v systémech využívajících mechanismus konsenzu PoW) vyžaduje poměrně velké investice do elektřiny a výpočetního výkonu. Proto bude výkon těžaře založen na výpočetním výkonu, který vlastní, také známý jako hash power nebo hash rate. V takovém systému existuje mnoho těžařských uzlů z mnoha různých regionů, tyto uzly mezi sebou soutěží při hledání platných hashových řetězců, aby získaly odměny ve formě nově zrozených bitcoinových jednotek.
Za takových podmínek bude výpočetní energie distribuována poměrně rovnoměrně mezi uzly, nebude soustředěna na žádnou jednotlivou entitu. Alespoň to tak má být.
Otázkou však je, co se stane, jakmile hash rate již nebude decentralizován? Co když jeden subjekt nebo organizace má schopnost shromáždit více než 50 % výpočetního výkonu celého systému? Tomu říkáme 51% útok nebo také většinový útok.
Co je 51% útok?
51% útok je potenciální útok na blockchainovou síť, kde jeden subjekt nebo organizace může kontrolovat většinu hash rate, což může způsobit narušení sítě. V takovém případě by útočník měl dostatek těžební síly k záměrnému vyloučení nebo změně pořadí transakcí. Tento útok umožňuje útočníkům zvrátit transakce a způsobit dvojnásobné výdaje.
Pokud je útok úspěšný, může útočník zabránit potvrzení některých nebo všech transakcí (známé také jako odmítnutí služby transakcí) nebo zabránit dalším těžařům v práci, což vede k formě monopolního vykořisťování.
Tato forma útoku však neumožňuje útočníkovi zvrátit transakce jiných uživatelů nebo zabránit transakcím, které byly deklarovány v síti. Navíc je pro útočníka téměř nemožné měnit blokové odměny, libovolně vytvářet nové falešné coiny nebo krást mince, které nevlastní.
Jak se stane 51% útok?
Protože blockchain je udržován distribuovanou sítí uzlů, všichni účastníci spolupracují v procesu dosahování konsenzu. To je jeden z důvodů, proč blockchain vytváří vysokou bezpečnost. Čím větší síť, tím silnější ochrana proti útokům a poškození dat.
Pokud jde o blockchainy Proof of Work, čím více hashrate má těžař, tím vyšší je šance na nalezení platného řešení pro další blok. To je pravda, protože těžba kryptoměn v podstatě nesčetněkrát zkouší hashovací řetězec a větší výpočetní výkon znamená více pokusů za sekundu. Někteří z prvních těžařů se připojili k bitcoinové síti, aby přispěli k jejímu rozvoji a bezpečnosti. S růstem ceny bitcoinu jako měny vstoupilo do systému mnoho nových těžařů, aby soutěžili o odměnu za blok (aktuálně nastavená na 12,5 BTC za blok). Takové konkurenční tendence jsou jedním z důvodů, proč je bitcoin bezpečný. Těžaři nemají motivaci investovat velké množství zdrojů, pokud nejde o akt poctivosti a snahu o získání blokových odměn.
Proto je 51% útok na Bitcoin vzhledem k velikosti sítě dost nepravděpodobný. Když se blockchain dostatečně rozroste, pravděpodobnost, že jedna osoba nebo skupina bude mít dostatek výpočetního výkonu, aby přemohla všechny ostatní účastníky, rychle klesne na velmi nízkou úroveň.
Kromě toho je změna dříve potvrzených bloků s rostoucím řetězcem stále obtížnější, protože všechny bloky jsou propojeny pomocí kryptografických důkazů. Ze stejného důvodu platí, že čím více potvrzení má blok, tím vyšší jsou náklady na změnu nebo vrácení transakcí v něm. Úspěšný útok tedy může změnit transakce pouze několika posledních bloků během krátké doby.
Pokračujte dále, představte si scénář, kdy škodlivý subjekt není motivován ziskem a rozhodne se zaútočit na bitcoinovou síť jednoduše proto, aby ji zničil, bez ohledu na cenu. I když se útočníkovi podaří narušit síť, bitcoinový software a protokol budou rychle upraveny a přizpůsobeny v reakci na tento útok. To bude vyžadovat, aby ostatní síťové uzly dosáhly konsensu a dohodly se na těchto změnách, ale to se může v nouzové situaci stát velmi rychle. Bitcoin je velmi odolný vůči útokům a je považován za nejbezpečnější a nejdůvěryhodnější kryptoměnu současnosti.
Zatímco pro útočníka je poměrně obtížné získat větší výpočetní výkon než zbytek bitcoinové sítě, není příliš obtížné to udělat s menšími kryptoměnami. Ve srovnání s bitcoiny mají altcoiny relativně nízkou hashovací sílu k zabezpečení svého blockchainu. Tato míra je dostatečně nízká, že je skutečně možných 51 % útoků. Několik pozoruhodných příkladů obětí většinových útoků zahrnuje Monacoin, Bitcoin Gold a ZenCash.
