Introduzir

Antes de nos aprofundarmos no conceito de ataque de 51%, precisamos aprender sobre o processo de mineração de criptomoedas e os sistemas blockchain.

Um dos principais pontos fortes da tecnologia Bitcoin e blockchain é a natureza descentralizada da construção e verificação de dados. Os nós descentralizados sempre garantem que as regras do protocolo sejam seguidas e que todos os participantes concordem com o estado atual do blockchain. Isto significa que a maioria dos nós precisa chegar regularmente a um consenso sobre o processo de mineração, a versão do software utilizada, a validade das transações, etc.

O algoritmo de consenso do Bitcoin (Proof of Work – Prova de Trabalho) é responsável por garantir que os mineradores só tenham permissão para confirmar um novo bloco contendo transações se receberem consenso da maioria dos nós do sistema de blocos sobre a precisão da cadeia de hash desse bloco. (por exemplo, a cadeia hash prova que o minerador fez trabalho suficiente, encontrando uma solução adequada para o problema daquele bloco).

A infraestrutura do Blockchain – como um livro-razão distribuído e um sistema distribuído – impede que entidades centralizadas ingressem na rede para realizar trabalhos para seus próprios fins. Porque no sistema Bitcoin não existe nenhum indivíduo com maior poder de decisão do que os outros membros.

O processo de mineração/criptomoeda (em sistemas que utilizam o mecanismo de consenso PoW) requer um investimento bastante grande em eletricidade e poder computacional. Portanto, o desempenho de um minerador será baseado no poder computacional que ele possui, também conhecido como poder de hash ou taxa de hash. Nesse sistema, existem muitos nós mineradores de muitas regiões diferentes. Esses nós competem entre si para encontrar cadeias de hash válidas para receber recompensas na forma de unidades Bitcoin recém-nascidas.

Com tais condições, a energia computacional será distribuída de maneira bastante uniforme entre os nós, não concentrada em uma única entidade. Pelo menos é isso que deveria ser.

No entanto, a questão é: quando a taxa de hash não for mais descentralizada, o que acontecerá? E se uma única entidade ou organização tiver a capacidade de coletar mais de 50% de todo o poder computacional do sistema? Isso é o que chamamos de ataque de 51% ou também de ataque majoritário.


O que é um ataque de 51%?

Um ataque de 51% é um ataque potencial a uma rede blockchain onde uma entidade ou organização pode controlar a maior parte da taxa de hash, potencialmente causando interrupção da rede. Nesse caso, o invasor teria poder de mineração suficiente para excluir ou modificar intencionalmente a ordem das transações. Este ataque permite que os invasores revertam transações e causem gastos duplos.

Se o ataque for bem-sucedido, o invasor pode impedir que algumas ou todas as transações sejam confirmadas (também conhecido como negação de serviço) ou impedir que outros mineradores trabalhem, levando à forma de exploração de monopólio.

Porém, esta forma de ataque não permite ao invasor reverter transações de outros usuários ou impedir transações que foram declaradas na rede. Além disso, é quase impossível para um invasor alterar as recompensas do bloco, criar novas moedas falsas à vontade ou roubar moedas que não possui.


Como acontece um ataque de 51%?

Como uma blockchain é mantida por uma rede distribuída de nós, todos os participantes cooperam no processo de obtenção de consenso. Esta é uma das razões pelas quais o blockchain cria alta segurança. Quanto maior for a rede, mais forte será a proteção contra ataques e corrupção de dados.

Quando se trata de blockchains de Prova de Trabalho, quanto mais hashrate um minerador tiver, maior será a chance de encontrar uma solução válida para o próximo bloco. Isso é verdade porque a mineração de criptomoedas consiste essencialmente em tentar uma cadeia de hash inúmeras vezes, e mais poder de computação significa mais tentativas por segundo. Alguns dos primeiros mineradores aderiram à rede Bitcoin para contribuir para o seu desenvolvimento e segurança. Com o aumento do preço do Bitcoin como moeda, muitos novos mineradores entraram no sistema para competir pela recompensa do bloco (atualmente fixada em 12,5 BTC por bloco). Essas tendências competitivas são uma das razões pelas quais o Bitcoin é seguro. Os mineradores não têm incentivo para investir grandes quantidades de recursos se isso não for um ato de honestidade e de esforço para receber recompensas em bloco.

Portanto, um ataque de 51% ao Bitcoin é bastante improvável devido ao tamanho da rede. Quando uma blockchain cresce o suficiente, a probabilidade de uma pessoa ou grupo ter poder computacional suficiente para sobrecarregar todos os outros participantes cai rapidamente para níveis muito baixos.

Além disso, a alteração de blocos previamente confirmados torna-se cada vez mais difícil à medida que a cadeia cresce, uma vez que os blocos estão todos ligados através de provas criptográficas. Pelo mesmo motivo, quanto mais confirmações um bloco tiver, maior será o custo de alteração ou reversão das transações nele contidas. Portanto, um ataque bem-sucedido só pode modificar as transações de alguns blocos recentes, durante um curto período de tempo.

Indo além, imagine um cenário onde uma entidade maliciosa não é motivada pelo lucro e decide atacar a rede Bitcoin simplesmente para destruí-la, independentemente do custo. Mesmo que um invasor consiga interromper a rede, o software e o protocolo Bitcoin serão rapidamente modificados e adaptados em resposta a esse ataque. Isto exigirá que outros nós da rede cheguem a um consenso e concordem com estas mudanças, mas isso pode acontecer muito rapidamente numa situação de emergência. O Bitcoin é muito resistente a ataques e é considerado a criptomoeda mais segura e confiável da atualidade.

Embora seja bastante difícil para um invasor obter mais poder de computação do que o resto da rede Bitcoin, não é muito difícil fazê-lo com criptomoedas menores. Quando comparados ao Bitcoin, os altcoins têm poder de hashing relativamente baixo para proteger seu blockchain. Essa taxa é baixa o suficiente para que ataques de 51% sejam realmente possíveis. Alguns exemplos notáveis ​​de vítimas de ataques majoritários incluem Monacoin, Bitcoin Gold e ZenCash.