Introduction
Avant de nous plonger dans les attaques à 51 %, il convient d’examiner de plus près les systèmes basés sur le minage et la blockchain.
L’un des principaux avantages du Bitcoin et de sa technologie blockchain sous-jacente est la nature distribuée de la création et de la vérification des données. Le travail décentralisé des nœuds garantit le respect des règles du protocole et garantit que tous les participants au réseau sont d'accord sur l'état actuel de la blockchain. Cela signifie qu’une majorité de nœuds doivent régulièrement se mettre d’accord sur le processus de minage, la version du logiciel utilisé, la validité des transactions, etc.
L'algorithme de consensus de Bitcoin (preuve de travail) garantit que les mineurs ne pourront réclamer le bloc que si les nœuds du réseau conviennent à l'unanimité que la valeur de hachage du bloc qu'ils fournissent est exacte (c'est-à-dire que la valeur de hachage du bloc prouve que la charge de travail du mineur est suffisante et la valeur de hachage du bloc est exacte). Ce n'est que lorsqu'une solution efficace au problème est trouvée) que le nouveau bloc de transaction peut être vérifié.
En tant que registre décentralisé et système distribué, l'infrastructure blockchain empêche toute entité centralisée d'utiliser le réseau à ses propres fins, c'est pourquoi il n'y a pas d'autorité unique sur le réseau Bitcoin.
Étant donné que le processus de minage (dans les systèmes basés sur PoW) implique d'investir de grandes quantités d'électricité et de ressources informatiques, les performances d'un mineur dépendent de la puissance de calcul dont il dispose, souvent appelée puissance de hachage ou taux de hachage. De nombreux nœuds participent aux activités minières et ils sont répartis à différents endroits. Ces nœuds se font concurrence car ils veulent tous être le prochain nœud à trouver une valeur de hachage de bloc valide et à recevoir la récompense Bitcoin nouvellement générée.
En conséquence, la puissance minière est répartie sur différents nœuds à travers le monde, ce qui signifie que le taux de hachage n'est pas détenu par une seule entité. Au moins, ça ne devrait pas l'être.
Mais que se passe-t-il si le taux de hachage est mal réparti ? Par exemple, que se passerait-il si une entité ou une organisation avait accès à plus de 50 % de la puissance de hachage ? L’une des conséquences possibles est ce que nous appelons une attaque à 51 %, également appelée attaque majoritaire.
Qu'est-ce qu'une attaque à 51 % ?
Une attaque à 51 % est une attaque potentielle contre un réseau blockchain dans laquelle une seule entité ou organisation est capable de contrôler la majorité du taux de hachage, perturbant potentiellement le réseau. À ce stade, l’attaquant disposera de suffisamment de puissance de minage pour exclure ou modifier délibérément l’ordre des transactions. Ils peuvent également annuler des transactions effectuées sans contrôler le réseau, ce qui entraîne un problème de double dépense.
Une attaque majoritaire réussie pourrait également permettre à l'attaquant d'empêcher la confirmation de tout ou partie des transactions (déni de service de transaction), ou d'empêcher tout ou partie des autres mineurs d'exploiter, conduisant à ce que l'on appelle un monopole minier.
D'un autre côté, la plupart des attaques ne permettent pas à un attaquant d'annuler les transactions d'autres utilisateurs, ni d'empêcher d'autres utilisateurs de créer et de diffuser des transactions sur le réseau. Il est également impossible de modifier les récompenses de bloc, de créer des jetons à partir de rien ou de voler des jetons n'appartenant pas à l'attaquant.
Quelle est la probabilité d’une attaque à 51 % ?
Étant donné que la blockchain est maintenue par un réseau distribué de nœuds, tous les participants coopèrent pour parvenir à un consensus. C’est l’une des raisons pour lesquelles la blockchain est généralement plus sécurisée. Plus le réseau est grand, plus ses défenses contre les attaques et la corruption des données sont efficaces.
Et lorsqu’il s’agit de blockchains de preuve de travail, plus le taux de hachage d’un mineur est élevé, plus grandes sont ses chances de trouver une solution efficace pour le bloc suivant. Cela est vrai car le minage implique d’innombrables tentatives de hachage, et une puissance de calcul plus élevée signifie que davantage de tentatives peuvent être effectuées par seconde. Certains premiers mineurs ont rejoint le réseau Bitcoin et ont contribué à sa croissance et à sa sécurité. Alors que le prix du Bitcoin en tant que monnaie continue d'augmenter, de nombreux nouveaux mineurs entrent dans le système avec l'intention de concourir pour des récompenses de bloc (actuellement fixées à 12,5 Bitcoins par bloc). L’existence de cette concurrence est l’une des raisons pour lesquelles Bitcoin est sûr. Les mineurs ne seraient pas incités à investir des ressources importantes s’ils n’agissaient pas honnêtement et ne s’efforçaient pas de recevoir des récompenses globales.
Par conséquent, il est peu probable qu’une attaque à 51 % se produise en raison de la plus grande taille du réseau Bitcoin. Une fois qu’une blockchain devient suffisamment grande, la probabilité qu’une seule personne ou un groupe obtienne suffisamment de puissance de calcul pour submerger tous les autres participants tombe rapidement à des niveaux extrêmement faibles.
De plus, à mesure que la chaîne s’agrandit, il devient de plus en plus difficile de modifier les blocs précédemment confirmés car ils sont tous liés par des preuves cryptographiques. De la même manière, plus un bloc a de confirmations, plus le coût de modification ou d’annulation des transactions à l’intérieur de celui-ci est élevé. Par conséquent, une attaque réussie ne peut modifier les transactions des derniers blocs que pendant une courte période.
Imaginez ensuite qu’une entité malveillante attaque le réseau Bitcoin non pas pour en tirer profit, mais simplement pour le détruire, quel qu’en soit le prix. Même si un attaquant réussit à compromettre le réseau, le logiciel et le protocole Bitcoin se modifieront et s'adapteront rapidement en réponse à son attaque. Cela nécessite un consensus des autres nœuds du réseau pour se mettre d’accord sur ces changements, mais si la situation est urgente, le processus peut être achevé rapidement. Bitcoin est très résistant aux attaques et est considéré comme la crypto-monnaie la plus sûre et la plus fiable qui existe.
S’il serait assez difficile pour un attaquant d’obtenir plus de puissance de calcul que le reste du réseau Bitcoin, c’est beaucoup moins difficile avec des crypto-monnaies plus petites. Par rapport au Bitcoin, les altcoins ont relativement moins de pouvoir de hachage pour sécuriser leurs blockchains. Suffisamment bas pour qu'une attaque à 51 % se produise réellement. Quelques exemples célèbres de crypto-monnaies qui ont fait l'objet de la plupart des attaques sont Monacoin, Bitcoin Gold et ZenCash.
