Introducere
Înainte de a aborda atacurile de 51%, merită să aruncăm o privire mai atentă asupra sistemelor bazate pe minerit și blockchain.
Unul dintre principalele avantaje ale Bitcoin și ale tehnologiei blockchain de bază este natura distribuită a construirii și verificării datelor. Lucrarea descentralizată a nodurilor asigură conformitatea cu regulile de protocol și asigură că toți participanții la rețea sunt de acord cu starea actuală a blockchain-ului. Aceasta înseamnă că majoritatea nodurilor trebuie să convină în mod regulat cu privire la procesul de extragere, versiunea software utilizată, valabilitatea tranzacțiilor etc.
Algoritmul de consens al Bitcoin (dovada muncii) asigură că minerii vor putea revendica blocul numai dacă nodurile rețelei sunt de acord în unanimitate că valoarea hash al blocului pe care o furnizează este exactă (adică valoarea hash al blocului demonstrează că volumul de lucru al minerului este suficient și valoarea hash a blocului este corectă). Numai atunci când se găsește o soluție eficientă a problemei) poate fi verificat noul bloc de tranzacție.
Ca registru descentralizat și sistem distribuit, infrastructura blockchain împiedică orice entitate centralizată să folosească rețeaua în scopuri proprii, motiv pentru care nu există o autoritate unică în rețeaua Bitcoin.
Deoarece procesul de minerit (în sistemele bazate pe PoW) implică investirea unor cantități mari de energie electrică și resurse de calcul, performanța unui miner depinde de puterea de calcul pe care o posedă, care este adesea numită putere hash sau rata hash. Există multe noduri care participă la activitățile miniere și sunt distribuite în diferite locații. Aceste noduri concurează între ele, deoarece toate doresc să fie următorul nod pentru a găsi o valoare hash de bloc validă și pentru a primi recompensa Bitcoin nou generată.
Ca rezultat, puterea minată este distribuită în diferite noduri din întreaga lume, ceea ce înseamnă că rata hash nu este deținută de o singură entitate. Cel puțin nu ar trebui să fie.
Dar ce se întâmplă dacă rata hash este distribuită prost? De exemplu, ce se întâmplă dacă o entitate sau organizație ar avea acces la mai mult de 50% din puterea de hashing? Una dintre consecințele posibile este ceea ce numim un atac de 51%, cunoscut și sub numele de atac majoritar.
Ce este un atac de 51%?
Un atac de 51% este un atac potențial asupra unei rețele blockchain în care o singură entitate sau organizație este capabilă să controleze majoritatea ratei de hash, putând perturba rețeaua. În acest moment, atacatorul va avea suficientă putere de exploatare pentru a exclude sau modifica în mod deliberat ordinea tranzacțiilor. De asemenea, pot inversa tranzacțiile care au fost efectuate fără a controla rețeaua, ceea ce duce la o problemă de dublare a cheltuielilor.
Un atac majoritar reușit ar putea, de asemenea, să permită atacatorului să împiedice confirmarea unora sau a tuturor tranzacțiilor (tranzacție de denial of service) sau să împiedice unii sau toți ceilalți mineri să exploateze mine, ceea ce duce la așa-numitul monopol minier.
Pe de altă parte, majoritatea atacurilor nu permit unui atacator să inverseze tranzacțiile altor utilizatori și nici nu permit unui atacator să împiedice pe alții să creeze și să transmită tranzacții în rețea. De asemenea, este imposibil să schimbați recompensele blocate, să creați jetoane din aer sau să furați jetoane care nu aparțin atacatorului.
Cât de probabil este un atac de 51%?
Deoarece blockchain-ul este menținut de o rețea distribuită de noduri, toți participanții cooperează în procesul de atingere a consensului. Acesta este unul dintre motivele pentru care blockchain-ul este în general mai sigur. Cu cât rețeaua este mai mare, cu atât este mai mare protecția împotriva atacurilor și a corupției datelor.
Și când vine vorba de blockchain-uri cu dovadă de lucru, cu cât rata de hash are un miner mai mare, cu atât este mai mare șansa de a găsi o soluție eficientă pentru următorul bloc. Acest lucru este adevărat deoarece mineritul implică nenumărate încercări de hashing, iar puterea de calcul mai mare înseamnă că pot fi făcute mai multe încercări pe secundă. Unii mineri timpurii s-au alăturat rețelei Bitcoin și au contribuit la creșterea și securitatea acesteia. Pe măsură ce prețul Bitcoin ca monedă continuă să crească, mulți mineri noi intră în sistem cu intenția de a concura pentru recompense în bloc (stabilite în prezent la 12,5 Bitcoin pe bloc). Existența acestei competiții este unul dintre motivele pentru care Bitcoin este sigur. Minerii nu ar avea niciun stimulent să investească resurse semnificative dacă nu ar acționa cinstit și nu s-ar strădui să primească recompense în bloc.
Prin urmare, este puțin probabil să aibă loc un atac de 51% din cauza dimensiunii mai mari a rețelei Bitcoin. Odată ce un blockchain devine suficient de mare, probabilitatea ca o singură persoană sau grup să obțină suficientă putere de calcul pentru a-i copleși pe toți ceilalți participanți scade rapid la niveluri extrem de scăzute.
În plus, pe măsură ce lanțul crește, devine din ce în ce mai dificil să se schimbe blocurile confirmate anterior, deoarece toate sunt legate prin dovezi criptografice. În același mod, cu cât un bloc are mai multe confirmări, cu atât costul modificării sau inversării tranzacțiilor din cadrul acestuia este mai mare. Prin urmare, un atac de succes poate modifica tranzacțiile din ultimele câteva blocuri doar pentru o perioadă scurtă de timp.
Apoi, imaginați-vă dacă o entitate rău intenționată ar ataca rețeaua Bitcoin nu pentru a obține profit, ci pur și simplu pentru a o distruge, indiferent de cost. Chiar dacă un atacator reușește să compromită rețeaua, software-ul și protocolul Bitcoin se vor modifica și se vor adapta rapid ca răspuns la atacul lor. Acest lucru necesită consens din partea altor noduri de rețea pentru a conveni asupra acestor modificări, dar dacă situația este urgentă, procesul poate fi finalizat rapid. Bitcoin este foarte rezistent la atacuri și este considerată cea mai sigură și mai fiabilă criptomonedă existentă.
Deși ar fi destul de dificil pentru un atacator să obțină mai multă putere de calcul decât restul rețelei Bitcoin, este mult mai puțin dificil cu criptomonede mai mici. În comparație cu Bitcoin, altcoin-urile au o putere de hash relativ mai mică pentru a-și asigura blockchain-urile. Suficient de scăzut pentru ca un atac de 51% să aibă loc efectiv. Câteva exemple celebre de criptomonede care au fost supuse majorității atacurilor sunt Monacoin, Bitcoin Gold și ZenCash.
