O que é um ataque de 51%?

Introdução

Antes de olharmos para o ataque de 51%, é crucial ter um bom entendimento dos sistemas de mineração e baseados em blockchain.

Um dos principais pontos fortes do Bitcoin e do blockchain, sua tecnologia subjacente é a natureza descentralizada da criação e sua capacidade de permitir que qualquer pessoa verifique os dados. A descentralização dos nós garante 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 deve encontrar regularmente consenso em relação à mineração: a versão do software utilizado, a validade das transações, etc.

O algoritmo de consenso Bitcoin (Prova de Trabalho) garante que os mineradores só poderão validar um novo bloco de transações se os nós da rede concordarem coletivamente que o hash do bloco fornecido pelo minerador é preciso (o hash do bloco prova que o minerador fez o suficiente funcionou e encontrou a solução para o problema do bloco).

A infraestrutura blockchain, como um grande sistema descentralizado e distribuído, impede que qualquer entidade centralizada use a rede para seus próprios fins. É por esta mesma razão que não existe uma autoridade única na rede Bitcoin.

A mineração (em sistemas PoW) requer enormes quantidades de eletricidade e recursos computacionais. Na verdade, o desempenho de um mineiro é baseado na quantidade de poder computacional que possui: a taxa de hash. Existem muitos nós de mineração, localizados em vários locais ao redor do mundo, competindo para ser o próximo a encontrar o hash que torna válido o próximo bloco e assim obter uma recompensa composta por Bitcoins recém-gerados.

Neste contexto, a taxa de hash é distribuída por diferentes nós no mundo: esta taxa não é controlada por uma única entidade. Pelo menos em teoria.

Mas o que acontece quando a taxa de hash não é mais distribuída como deveria? Por exemplo, o que aconteceria se uma entidade ou organização conseguisse obter mais de 50% da taxa de hash? Uma possível consequência é o que chamamos de ataque de 51%, ou ataque majoritário.

O que é um ataque de 51%?

Um ataque de 51% é um ataque potencial ao blockchain, onde uma entidade/organização obtém a maior parte da taxa de hash da rede, levando à interrupção da rede. Nesse cenário, o invasor teria taxa de hash suficiente para excluir ou modificar transações. Ele também poderia cancelar transações que já fez e, assim, fazer uma despesa dupla.

Um ataque majoritário bem-sucedido também permitiria ao invasor impedir que todas as transações fossem validadas (negação de serviços ou transações) ou impedir que os mineradores participassem da mineração, resultando em um monopólio do poder computacional.

No entanto, um ataque majoritário não permitiria ao invasor reverter as transações de outros usuários ou impedir que as transações fossem criadas e distribuídas pela rede. Alterar recompensas de blocos, criar moedas do zero ou roubar moedas que não pertencem ao invasor também são considerados impossíveis.

Qual é a probabilidade de 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. É por isso que o nível de segurança é tão alto no blockchain. Quanto maior for a rede, maior será a proteção contra ataques e corrupção de dados.

Quando se trata de blockchains de Prova de Trabalho, quanto mais poder computacional um minerador tiver, maiores serão suas chances de encontrar a solução para o próximo bloco. Isto é verdade porque a mineração envolve uma grande quantidade de tentativas de hashing e mais poder de computação significa mais tentativas por segundo. Vários dos primeiros mineiros aderiram à rede Bitcoin para contribuir para o seu crescimento e segurança. Com o aumento do preço do bitcoin como moeda, muitos novos mineradores entraram no sistema para competir por recompensas em bloco (atualmente fixadas em 6,25 BTC por bloco). Esta competição constante é uma das razões da segurança da rede Bitcoin. Os mineradores não têm incentivo para investir grandes quantidades de recursos, a não ser para agir honestamente e tentar receber a recompensa do bloco.

Assim, um ataque de 51% ao Bitcoin é bastante improvável devido à escala da rede. Uma vez que uma blockchain é grande o suficiente, a probabilidade de uma entidade ou organização obter poder computacional suficiente para esmagar todos os outros participantes é muito, muito baixa.

Além disso, a modificação de blocos previamente confirmados torna-se cada vez mais difícil à medida que a cadeia cresce, com todos os blocos ligados por provas criptográficas. Pelo mesmo motivo, quanto mais confirmações um bloco tiver, maiores serão os custos de modificação ou cancelamento de transações. Portanto, um ataque bem-sucedido provavelmente modificaria apenas as transações de alguns blocos recentes, por um curto período de tempo.

Para dar um passo adiante, vamos imaginar um cenário em que uma entidade maliciosa não é motivada pelo lucro e decide atacar a rede Bitcoin apenas para destruí-la, independentemente do custo. Mesmo que o invasor consiga interromper a rede, o software e o protocolo Bitcoin seriam rapidamente modificados e adaptados em resposta a esse ataque. Isto exigiria que outros nós da rede chegassem a um consenso e aceitassem estas mudanças, mas isto provavelmente aconteceria muito rapidamente numa situação de emergência. O Bitcoin é altamente resistente a ataques e é considerado a criptomoeda mais segura e confiável disponível.

Embora seja bastante difícil para um invasor obter mais poder computacional do que o resto da rede Bitcoin, isso não é tão difícil de conseguir para criptomoedas de menor capitalização. Em comparação com o bitcoin, as altcoins têm poder de hashing relativamente baixo para proteger seu blockchain, baixo o suficiente para que ataques de 51% sejam possíveis. Exemplos notáveis ​​de criptomoedas que foram vítimas de ataques majoritários incluem Monacoin, Bitcoin Gold e ZenCash.