Co je 51% útok?

Než se ponoříme do 51% útoku, je důležité dobře porozumět těžbě a systémům založeným na blockchainu.

Jednou z klíčových silných stránek bitcoinu a jeho základní blockchainové technologie je distribuovaná povaha konstrukce a ověřování dat. Decentralizovaná práce uzlů zajišťuje dodržování protokolových pravidel a souhlas všech účastníků sítě s aktuálním stavem blockchainu. To znamená, že většina uzlů musí dosáhnout pravidelného konsenzu ohledně procesu těžby, verze používaného softwaru, platnosti transakcí atd.

Bitcoinový konsenzuální algoritmus (Proof of Work) zajišťuje, že těžaři mohou ověřit nový blok transakcí pouze v případě, že uzly v síti kolektivně souhlasí s tím, že blokový hash poskytnutý těžařem je přesný (tj. blokový hash prokazuje, že těžař pracoval. na to dost a našel platné řešení problému toho bloku).

Infrastruktura blockchainu, jako je decentralizovaná účetní kniha a distribuovaný systém, brání jakékoli centralizované entitě kooptovat síť pro své vlastní účely, takže v síti bitcoinů neexistuje jediná autorita.

Vzhledem k tomu, že proces těžby (v systémech založených na PoW) zahrnuje investice obrovského množství elektřiny a výpočetních zdrojů, je výkon těžaře založen na množství výpočetního výkonu, který má, a obecně se tomu říká hash nebo hash rate. Existuje mnoho těžebních uzlů na různých místech a soutěží o to, kdo najde platný blokový hash a bude odměněn nově vygenerovanými bitcoiny.

V takovém kontextu je těžební síla distribuována mezi různé uzly po celém světě, což znamená, že hash rate není v rukou jediné entity. Alespoň by to tak být nemělo.

Co se ale stane, když hash rate již není dostatečně dobře distribuován? Co se stane, když například jeden subjekt nebo organizace může získat více než 50 % hashovací síly? Možným důsledkem toho je to, čemu říkáme 51% útok, také známý jako většinový útok.

Co je 51% útok?

51% útok je potenciální útok na bitcoin (nebo jinou blockchainovou síť), kdy jediný subjekt nebo organizace může kontrolovat většinu hash rate, což by mohlo způsobit výpadek sítě. Jinými slovy, 51% útočník by měl dostatek těžební síly, aby záměrně vyloučil nebo upravil pořadí transakcí.

Takový útok by umožnil škodlivému subjektu pokusit se zvrátit transakce, které provedl, zatímco by měl kontrolu, což by pravděpodobně vedlo k problému s dvojí útratou. Úspěšný většinový útok by útočníkovi také umožnil zabránit potvrzení některých nebo všech transakcí (známé také jako odmítnutí služby pro jednotlivé transakce) nebo zabránit některým nebo všem ostatním těžařům v těžbě, což by vedlo k takzvanému monopolu na těžbu.

Na druhou stranu většinový útok by útočníkovi neumožnil vrátit zpět transakce jiných lidí nebo zabránit přenosu transakcí do sítě. Velmi nepravděpodobné scénáře jsou také změna blokové odměny, vytváření coinů ze vzduchu nebo krádeže mincí, které nikdy nepatřily útočníkovi.

Jaká je pravděpodobnost 51% útoku?

Jelikož je blockchainová síť udržována distribuovanou sítí uzlů, všichni účastníci spolupracují v procesu dosahování konsenzu. To je jeden z hlavních důvodů, proč bývají blockchainové sítě bezpečné. Větší sítě mají větší ochranu proti útokům a poškození dat.

Pokud jde o Proof of Work blockchainy, čím vyšší hash rate má těžař, tím větší jsou šance na nalezení platného řešení pro další blok. To je pravda, protože těžba zahrnuje velký počet hašovacích pokusů a větší výpočetní výkon znamená více pokusů za sekundu. Mnoho prvních těžařů se připojilo k bitcoinové síti, aby přispěli k růstu a bezpečnosti sítí. S růstem ceny bitcoinu jako měny se do sítě připojilo mnoho nových těžařů s cílem soutěžit o odměny za bloky (v současné době nastaveno na 12,5 BTC za blok). Taková konkurenční scéna je jedním z důvodů, proč je bitcoinová síť bezpečná. Těžaři nemají důvod investovat velké množství zdrojů, pokud nejednají čestně a neusilují o získání celkové odměny.

Proto je 51% útok na Bitcoin vzhledem k velikosti sítě dost nepravděpodobný. Jakmile se blockchain dostatečně rozroste, možnost, že jediná osoba nebo skupina získá dostatek výpočetního výkonu, aby přemohla všechny ostatní účastníky, rychle roste na nedosažitelnou 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 zrušení transakcí v tomto bloku. Úspěšný útok by tedy mohl pravděpodobně na krátkou dobu narušit transakce několika posledních bloků.

Jdeme dále, představme si scénář, kdy škodlivý subjekt není motivován ziskem a rozhodne se zaútočit na bitcoinovou síť, jen aby ji zničil, bez ohledu na náklady. I když se útočníkovi podaří narušit síť, bitcoinový software a protokol budou rychle upraveny a přizpůsobeny v reakci na tento útok. To by vyžadovalo, aby ostatní uzly v síti dospěly ke konsenzu a souhlasily s těmito změnami, ale to by se pravděpodobně stalo velmi rychle během nouzové situace. Bitcoin je vysoce odolný vůči útokům a je považován za nejbezpečnější a nejdůvěryhodnější kryptoměnu.

Ačkoli je pro útočníka poměrně obtížné získat větší výpočetní výkon než zbytek bitcoinové sítě, není tak obtížné toho dosáhnout v menších kryptoměnách. Ve srovnání s bitcoiny mají altcoiny relativně nízké množství hashovací síly zajišťující jejich blockchain. Dostatečně nízká na to, aby skutečně došlo k 51 % útoků. Některé pozoruhodné příklady kryptoměn, které se staly obětí mainstreamových útoků, zahrnují Monacoin, Bitcoin Gold a ZenCash.