Avant de discuter de ce qu'est une attaque à 51 %, il est important d'avoir une bonne compréhension de ce que sont les systèmes miniers et basés sur la blockchain.

L’un des plus grands avantages de Bitcoin et de son système blockchain est sa manière distribuée de créer et de vérifier les informations. Le travail décentralisé des nœuds garantit que les règles du protocole sont respectées et que tous les participants au réseau sont d'accord avec l'état actuel de la blockchain. Cela signifie que la majorité des nœuds doivent parvenir à un consensus concernant le processus de minage, la version du programme à utiliser et la validation des transactions.

L'algorithme de consensus Proof of Work de Bitcoin garantit que les mineurs ne peuvent valider de nouveaux blocs de transactions que si les nœuds conviennent collectivement que le hachage du bloc fourni par le mineur est correct (par exemple, le hachage du bloc atteste que le mineur a déployé suffisamment d'efforts et a trouvé une solution au problème dans ce bloc).

La structure de la blockchain – décentralisée et distribuée – empêche toute entité centralisée d’utiliser le réseau à son propre profit, et c’est la raison pour laquelle il n’existe aucun type d’autorité dominante dans le réseau Bitcoin.

Le processus d'exploration de données dans les systèmes Proof of Work implique une immense consommation d'énergie et de ressources informatiques. Par conséquent, les performances d’un mineur sont calculées par la quantité de puissance de calcul dont il dispose, généralement appelée puissance de hachage ou taux de hachage. Il existe plusieurs nœuds miniers à différents endroits et ils s'affrontent pour trouver le prochain hachage de bloc valide, et en cas de succès, ils sont récompensés par de nouvelles unités de Bitcoins.

Dans ce contexte, la puissance minière est répartie entre plusieurs nœuds à travers le monde, ce qui signifie que le taux de hachage n'est pas entre les mains d'une seule entité. Du moins, ce n'est pas ce à quoi on s'attend.

Mais que se passe-t-il lorsque le taux de hachage n’est plus uniformément réparti ? Que se passe-t-il lorsque, par exemple, une seule entité ou organisation parvient à obtenir plus de 50 % de toute 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 % peut être menée contre Bitcoin ou tout autre réseau blockchain, dans lequel une seule entité ou organisation peut contrôler la majorité du taux de hachage, provoquant et exploitant potentiellement des pannes du système. En d’autres termes, l’agent attaquant disposerait de suffisamment de puissance de minage pour supprimer ou modifier intentionnellement l’ordre des transactions.

Une attaque de ce niveau permet à des entités malveillantes d'annuler les transactions qu'elles ont effectuées alors qu'elles étaient sous contrôle, ce qui pourrait entraîner un problème de double dépense. Une attaque à 51 % de réussite permettrait également au fraudeur d’empêcher la confirmation de tout ou partie des transactions (un processus connu sous le nom d’attaque par déni de service) ou d’empêcher tout ou partie des mineurs de poursuivre leur travail, ce qui entraînerait ce que nous appelons un monopole minier. exploitation minière.

D'un autre côté, il y a certaines choses que l'attaque 51% ne peut pas faire, comme annuler les transactions d'autres utilisateurs ou empêcher la création et la transmission de nouvelles transactions sur le réseau. De plus, l’entité malveillante n’est pas en mesure de créer de nouvelles pièces à partir de rien, de modifier la récompense de bloc ou de voler des pièces qui ne lui ont jamais appartenu. 

Quelle est la probabilité d’une attaque à 51 % ?

Puisque la blockchain est maintenue par un réseau de nœuds distribués, tous les participants coopèrent pour parvenir à un consensus. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles les réseaux blockchain sont considérés comme sécurisés. Plus le réseau est grand, meilleure est sa protection contre les attaques et la falsification des données.

Dans les réseaux blockchain qui utilisent l’algorithme Proof of Work, plus un mineur a de taux de hachage, plus grandes sont ses chances qu’il trouve une solution valable pour le bloc suivant. Ceci est confirmé car l'exploitation minière implique un grand nombre de tentatives pour résoudre le calcul, et plus la puissance de calcul est élevée, plus il y a de tentatives par seconde et plus les chances de trouver le résultat sont grandes. Plusieurs mineurs ont rejoint le réseau Bitcoin pour tenter de contribuer à sa croissance et à sa sécurité. Au fil du temps, le prix du Bitcoin en tant que monnaie a augmenté, ce qui a amené de nombreux nouveaux mineurs à rejoindre le réseau afin de rivaliser pour obtenir la récompense pour la résolution de problèmes cryptographiques (actuellement 12,5 BTC par bloc). Ce scénario très compétitif est l’une des raisons pour lesquelles le réseau Bitcoin devient très sécurisé. Les mineurs ne sont pas encouragés à investir des ressources s’ils ne rivalisent pas de manière équitable et honnête pour tenter de remporter la récompense.

Par conséquent, une attaque à 51 % contre Bitcoin est très improbable en raison de l’ampleur du réseau. Une fois que la blockchain devient suffisamment grande, l’investissement requis par une seule personne ou un groupe pour obtenir suffisamment de puissance de calcul pour dominer tous les autres participants atteint un niveau inaccessible. 

De plus, modifier des blocs précédemment confirmés devient de plus en plus difficile à mesure que le réseau se développe, car les blocs sont tous liés par des preuves cryptographiques. Pour la même raison, plus un bloc a de confirmations, plus les coûts de modification ou d'annulation de ses transactions sont élevés. Par conséquent, une attaque réussie ne pourrait probablement modifier les transactions de bloc les plus récentes que pendant une courte période.

À l’avenir, imaginons un scénario dans lequel une entité malveillante n’est pas motivée par le profit, mais décide d’attaquer Bitcoin juste pour le détruire, sans se soucier des coûts. Même si l'attaque parvenait à perturber le réseau, le programme et le protocole de Bitcoin seraient rapidement modifiés et adaptés pour répondre à l'attaque. Cela nécessiterait que les autres nœuds du réseau parviennent à un consensus pour que les changements se produisent, mais cela ne poserait guère de problème dans une situation d'urgence. Par conséquent, 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 très difficile pour quiconque d’obtenir plus de puissance de calcul que le reste du réseau Bitcoin, cela n’est pas impossible à réaliser lorsqu’il s’agit de crypto-monnaies plus petites. Comparés au Bitcoin, les altcoins ont généralement peu de puissance de calcul pour protéger leurs blockchains. Assez peu pour permettre une attaque à 51%. Parmi les exemples notables de crypto-monnaies victimes de cette attaque figurent Monacoin, Bitcoin Gold et ZenCash.