Introduction
Pour comprendre le phénomène d’une attaque à 51 %, il faut d’abord se souvenir de la structure des systèmes de minage et de blockchain.
L’un des avantages les plus importants du Bitcoin et de sa blockchain est la nature distribuée du système de création et de vérification des données. Le fonctionnement décentralisé des nœuds garantit le respect des règles du protocole et l'accord de tous les participants du réseau avec l'état actuel de la blockchain. Cela signifie que la majorité des nœuds doivent parvenir à un consensus sur le processus d'exploration de données, la version du logiciel, la validité des transactions, etc.
L'algorithme de consensus Bitcoin (Proof of Work) garantit l'approbation d'un bloc de transactions uniquement si les nœuds du réseau confirment collectivement la validité du hachage fourni (c'est-à-dire que le hachage du bloc prouve que le mineur a fait suffisamment de travail et trouvé la bonne solution pour le bloc).
L’infrastructure blockchain en tant que registre décentralisé et système distribué empêche l’utilisation du réseau à des fins personnelles, c’est pourquoi Bitcoin n’a pas d’organe directeur unique.
Étant donné que le processus de minage (dans les systèmes PoW) nécessite d'énormes quantités d'électricité et de ressources informatiques, les performances d'un mineur dépendront de sa puissance de traitement, appelée puissance de hachage ou hashrate. Les nœuds s'engagent dans l'exploitation minière et se font concurrence pour trouver un hachage de bloc valide afin de recevoir une récompense en nouveaux bitcoins.
Grâce à cela, la puissance minière est répartie uniformément entre les nœuds du monde entier et le taux de hachage ne tombe donc pas entre les mains d'une seule entité. Au moins, cela ne devrait pas arriver.
Mais que se passe-t-il si le hashrate n’est pas réparti de manière suffisamment homogène ? Que se passe-t-il si une entité ou une organisation possède plus de 50 % de la puissance de calcul ? C’est cette évolution que l’on appelle une attaque à 51 %, également appelée attaque majoritaire.
Qu'est-ce qu'une attaque à 51 % ?
Une attaque à 51 % est une attaque contre une blockchain où une entité ou une organisation capture la plus grande partie du hashrate, ce qui peut entraîner des perturbations du réseau. Dans une telle situation, l’attaquant disposerait de suffisamment de puissance de minage pour éliminer délibérément des transactions ou modifier leur ordre, ainsi que pour annuler ses propres transactions, ce qui entraînerait un problème de double dépense.
Une attaque majoritaire réussie permet aux attaquants d'empêcher la confirmation de la transaction (service de refus de transaction) ou le processus d'extraction pour des individus spécifiques, conduisant à un phénomène appelé monopole minier.
En revanche, une attaque majoritaire ne permet pas à un attaquant d'annuler les transactions d'autres utilisateurs ou d'empêcher la création et la diffusion de transactions. Il est également considéré comme impossible de modifier la taille de la récompense du bloc, de créer des pièces à partir de rien ou de voler les pièces d'autres utilisateurs.
Y a-t-il une menace d’attaque à 51 % ?
La blockchain est soutenue par un réseau distribué de nœuds, dont chacun participe au processus de consensus, assurant ainsi la sécurité de la blockchain. Plus le réseau est grand, mieux il est protégé contre les attaques et la corruption des données.
Dans le cas des blockchains Proof of Work, les chances de trouver la bonne solution pour un nouveau bloc sont aussi élevées que le hashrate du mineur. Le minage implique de nombreuses tentatives de hachage, et plus de puissance de calcul signifie plus de tentatives par seconde. Plusieurs premiers mineurs ont rejoint le réseau Bitcoin pour contribuer à sa croissance et à sa sécurité. À mesure que le prix du Bitcoin en tant que monnaie augmentait, de plus en plus de mineurs sont apparus sur le réseau intéressés par les récompenses en bloc (actuellement, la récompense est de 12,5 BTC par bloc). C’est la compétitivité qui assure la sécurité du Bitcoin. Aucun mineur n’investira autant de ressources dans des activités frauduleuses et ne risquera ses pièces.
Ainsi, en raison de l’ampleur du réseau, une attaque à 51 % contre Bitcoin est extrêmement improbable. À mesure que la blockchain se développe, la probabilité que la puissance de calcul soit captée par une personne ou un groupe de personnes continue de diminuer.
De plus, modifier des blocs précédemment confirmés devient de plus en plus difficile car tous les blocs sont liés entre eux via des preuves cryptographiques : plus un bloc a de confirmations, plus le coût de modification ou d'annulation des transactions qu'il contient sera élevé. Par conséquent, une attaque réussie ne pourrait modifier les transactions des derniers blocs que pour une courte période de temps.
Supposons qu’un attaquant ne soit pas intéressé par le profit et souhaite attaquer le réseau Bitcoin uniquement pour le détruire à tout prix. Même s'il parvient à perturber le réseau, le logiciel et le protocole de Bitcoin seront rapidement modifiés et adaptés en réponse à cette attaque. Cela nécessite que les autres nœuds du réseau parviennent à un consensus et acceptent ces changements, ce qui se produirait assez rapidement en cas d'urgence. Bitcoin est très résistant aux attaques et est considéré comme la crypto-monnaie la plus sécurisée et la plus fiable qui existe.
Même si dans le cas du Bitcoin il serait difficile pour un attaquant d’obtenir une quantité de puissance de calcul qui dépasserait le reste du réseau, il est tout à fait possible d’y parvenir avec de petites cryptomonnaies. Par rapport au Bitcoin, les altcoins ont un hashrate suffisamment faible pour sécuriser la blockchain et 51 % des attaques peuvent réellement se produire sur leur réseau. Des exemples notables de crypto-monnaies victimes d’attaques majoritaires incluent Monacoin, Bitcoin Gold et ZenCash.
