Ключові висновки

  • Атака 51% відбувається, коли одна особа або група отримує контроль над більш ніж половиною обчислювальної потужності блокчейн-мережі, що може дозволити маніпуляцію транзакціями.

  • Атакуючий з більшістю хеш-потужності може подвоїти витрати монет, цензурувати транзакції або заважати іншим видобувачам виробляти дійсні блоки, але не може вкрасти кошти з інших адрес або створити монети поза межами правил протоколу.

  • Великі мережі, такі як Bitcoin, вважаються надзвичайно стійкими до атак 51% через величезні витрати на обладнання, вимоги до енергії та економічні стримуючі фактори для майнерів.

  • Менші блокчейни на основі доказу роботи залишаються більш вразливими, оскільки атакуючі можуть орендувати достатню хеш-потужність у сервісах ринку за відносно низькою ціною.

Binance Academy courses banner

Вступ

Однією з ключових переваг блокчейнів на основі доказу роботи (PoW), таких як Bitcoin, є розподілена природа побудови та перевірки даних. Децентралізована робота вузлів мережі забезпечує дотримання правил протоколу та те, щоб усі учасники погоджувалися щодо поточного стану реєстру.

Це означає, що більшість вузлів повинні регулярно досягати консенсусу щодо процесу видобутку, версії програмного забезпечення, що використовується, та дійсності транзакцій.

Однак ця модель безпеки ґрунтується на припущенні: що жодна окрема сторона не контролює більшість обчислювальних ресурсів мережі. Коли це припущення порушується, мережа стає вразливою до того, що називається атакою 51%, також відомою як атака більшості. Розуміння цієї загрози є важливим для кожного, хто взаємодіє з цифровими активами на основі PoW.

Що таке атака 51%?

Атака 51% - це потенційна атака на блокчейн-мережу, де одна особа або організація контролює більшість хеш-рейту, що може призвести до порушення мережі. У такому сценарії атакуючий матиме достатньо майнінгової потужності, щоб навмисно виключити або змінити порядок транзакцій.

Вони також можуть скасувати транзакції, які вони зробили, перебуваючи під контролем, що призводить до проблеми подвійної витрати. Успішна атака більшості також може дозволити атакуючому запобігти підтвердженню деяких або всіх транзакцій (відмова в обслуговуванні транзакцій) або заважати іншим майнерам видобувати, що призводить до так званої монополії на видобуток.

Що не може зробити атака 51%

Атака більшості не дозволить атакуючому скасувати транзакції, які зробили інші користувачі, або перешкоджати створенню та трансляції транзакцій в мережу. Змінювати винагороду за блоки, створювати монети з повітря або красти монети, які ніколи не належали атакуючому, також неможливо через атаку 51%. Атакуючий може лише маніпулювати своїми нещодавніми транзакціями.

Як працює атака 51%

У системі PoW майнери змагаються, щоб вирішити обчислювальну задачу для кожного нового блоку. Майнери, які перші знаходять дійсне рішення, транслюють блок в мережу та отримують винагороду за блок. "Довший ланцюг" (або точніше, ланцюг з найбільшою накопиченою роботою) вважається дійсним ланцюгом усіма вузлами.

Атакуючий з більшістю хеш-потужності може таємно видобувати альтернативний ланцюг блоків, поки решта мережі видобуває публічний ланцюг. Оскільки атакуючий має більше обчислювальної потужності, їхній приватний ланцюг зростатиме швидше. Коли атакуючий побудує довший ланцюг, вони транслюють його в мережу, викликавши реорганізацію. Усі транзакції, включені в публічний ланцюг, але не в ланцюг атакуючого, скасовуються.

Це дозволяє подвоювати витрати: атакуючий може відправити монети торговцю на публічному ланцюзі, отримати товари чи послуги, а потім опублікувати довший приватний ланцюг, де ці монети ніколи не були відправлені, фактично повертаючи кошти.

Яка ймовірність атаки 51%?

Оскільки блокчейн підтримується розподіленою мережею вузлів, всі учасники співпрацюють у процесі досягнення консенсусу. Це одна з причин, чому більші мережі зазвичай є дуже безпечними. Чим більша мережа, тим сильніша захист від атак і корупції даних.

Що стосується PoW блокчейнів, то чим більший хеш-рейт має майнер, тим вищі шанси знайти дійсне рішення для наступного блоку. Майнінг передбачає велику кількість спроб хешування, а більша обчислювальна потужність означає більше спроб за секунду.

Декілька ранніх майнерів приєдналися до мережі Bitcoin, щоб сприяти її зростанню та безпеці. З ростом вартості Bitcoin, численні нові майнери увійшли в систему, щоб змагатися за винагороди за блоки (в даний час 3.125 BTC за блок після зменшення в квітні 2024 року).

Цей конкурентний ландшафт є однією з причин, чому Bitcoin вважається безпечним. Майнерам немає стимулу інвестувати великі обсяги ресурсів, якщо вони не діють чесно та не прагнуть отримати винагороду за блок.

Атака 51% на Bitcoin зазвичай вважається економічно непрактичною через величезний масштаб мережі. Станом на 2025-2026 роки, хеш-рейт Bitcoin працює на сотнях екзахешів на секунду, що в основному генерується спеціалізованим обладнанням ASIC.

Оцінка витрат на здійснення атаки 51% на Bitcoin становить мільярди доларів США лише на обладнання, а також величезні постійні витрати на енергію. Немає ліквідного ринку для оренди достатньої потужності SHA-256, щоб досягти більшості контролю над Bitcoin.

Більш того, успішна атака, ймовірно, призведе до обвалу ціни Bitcoin, знецінюючи активи та видобувну інфраструктуру атакуючого. Як тільки блокчейн стає достатньо великим, ймовірність того, що одна особа чи група отримають достатню обчислювальну потужність для перевищення всіх інших учасників, швидко знижується.

Крім того, змінювати раніше підтверджені блоки стає все важче, оскільки ланцюг зростає, адже всі блоки пов'язані через криптографічні докази. Чим більше підтверджень має блок, тим вищі витрати на зміну або скасування транзакцій в ньому. Успішна атака, ймовірно, зможе змінити транзакції лише кількох останніх блоків на короткий період часу.

Атаки 51% на менші блокчейни

Хоча досягти більшості хеш-потужності на Bitcoin надзвичайно складно, це не стосується менших мереж криптовалют. У порівнянні з Bitcoin, альткоїни мають відносно низьку кількість хеш-потужності, яка забезпечує їхній блокчейн, іноді вимірюється в мегахешах або петахешах на секунду, а не в екзахешах.

Цей нижчий бюджет безпеки робить атаки 51% оперативно здійсненними. Атакуючі можуть орендувати хеш-потужність у сервісах ринку і націлювати її на вразливий ланцюг всього лише на кілька годин. Якщо вартість оренди достатньої потужності на короткий період є меншою за потенційний прибуток від подвійної витрати на біржі, атака стає економічно привабливою.

Відомі історичні приклади успішних атак 51% включають Bitcoin Gold (2018, 2020), Ethereum Classic (багато атак у 2020) та Monacoin. У кожному випадку атакуючі змогли виконати глибокі реорганізації ланцюга та подвоїти значні суми. У 2025-2026 роках цей патерн продовжувався, з меншими PoW ланцюгами, які залишалися вразливими, і біржі реагували, підвищуючи вимоги до підтвердження або виключаючи вразливі активи.

Захист від атак 51%

Кілька стратегій можуть допомогти зменшити ризик атак 51% на PoW блокчейнах:

  • Збільшена глибина підтвердження: Для високовартісних переказів, очікування більшої кількості підтверджень блоку зменшує вікно, в якому реорганізація ланцюга може скасувати транзакцію.

  • Моніторинг хеш-рейту: Мережі та біржі можуть виявляти раптові сплески хеш-рейту, аномалії концентрації пулу або підозрілі спроби реорганізації, активуючи захисні заходи.

  • Гібридний консенсус і контрольні точки: Деякі ланцюги зменшують ризик, поєднуючи PoW з елементами доказу частки, впроваджуючи контрольні точки фінальності або додаючи штрафи за злочинну поведінку валідаторів.

  • Об'єднаний видобуток: Менші PoW ланцюги можуть скористатися хеш-потужністю більшого ланцюга (такого як Bitcoin) через об'єднаний видобуток, значно збільшуючи витрати на атаку.

  • Адаптивні політики бірж: Біржі можуть підвищити вимоги до підтвердження, коли хеш-рейт монети знижується, або виключити активи, де вартість атаки постійно нижча за щоденний обсяг торгів.

FAQ

Чи може атака 51% знищити Bitcoin?

Тривала атака 51% на Bitcoin вважається надзвичайно малоймовірною, враховуючи мільярди доларів інвестицій в обладнання, необхідні для цього, а також ігрово-теоретичні стримуючі фактори. Навіть якщо атакуючий тимчасово порушить мережу, протокол може бути зміненим у відповідь. Однак така подія, ймовірно, значно зашкодить довірі до ринку.

Скільки б коштувало здійснити атаку 51% на Bitcoin?

Станом на 2025-2026 роки, оцінки свідчать, що капітальні витрати на спеціалізовані ASIC-обладнання самі по собі становили б мільярди доларів США, не враховуючи величезні витрати на енергію. Немає ринкового сегмента, великого достатньо, щоб забезпечити необхідну хеш-потужність SHA-256. Атака також, ймовірно, обвалить ціну Bitcoin, роблячи її неприбутковою.

У чому різниця між атакою 51% і подвійною витратою?

Атака 51% - це метод (отримання більшості хеш-потужності та видобуток секретного ланцюга), тоді як подвійна витрата - це один з можливих наслідків. Атакуючий відправляє монети, отримує вартість у відповідь, а потім публікує довший ланцюг, який скасовує платіж. Не всі атаки 51% призводять до подвійної витрати; деякі можуть зосереджуватися на цензурі транзакцій.

Чи вразливі блокчейни на основі доказу частки до атак 51%?

Мережі на основі доказу частки стикаються з подібною концепцією, де атакуючий повинен контролювати більшість застрелених токенів, а не хеш-потужності. Однак економічна механіка інша: отримання більшості частки видно в ланцюгу, штрафи можуть знищити капітал атакуючого, і багато PoS ланцюгів реалізують додаткові механізми фінальності.

Чи була успішно атакована якась велика блокчейн-мережа на 51%?

Ethereum Classic зазнав кількох атак 51% у 2020 році, з атакуючими, які виконували глибокі реорганізації ланцюга та подвоювали мільйони доларів. Bitcoin Gold також був атакований у 2018 і 2020 роках. Сам Bitcoin ніколи не піддавався успішній атаці 51% через його величезну безпеку хеш-рейту.

Заключні думки

Атака 51% є одним із основних аспектів безпеки в дизайні блокчейнів на основі доказу роботи. Хоча великі мережі, такі як Bitcoin, ефективно виключають цю атаку завдяки величезному масштабу хеш-рейту та економічним стримуючим факторам, менші PoW ланцюги залишаються вразливими, особливо до короткострокових орендних атак.

Розуміння цієї загрози допомагає користувачам і розробникам приймати обґрунтовані рішення щодо вимог до підтвердження, які мережі довіряти для високовартісних транзакцій, і як вибір дизайну консенсусу впливає на безпеку. У міру розвитку технології блокчейн комбінація економічних стримуючих факторів, інструментів моніторингу та моделей гібридного консенсусу продовжує зміцнювати захист від атак більшості.

Подальше читання

  • Що таке видобуток криптовалюти і як він працює?

  • Що таке трилема блокчейна?

  • Що відбувається після того, як всі Bitcoin видобуті?

  • Що таке крипто-майнінг-ріг?

  • Пояснення білого паперу Bitcoin


Відмова від відповідальності: Цей контент представлений вам на основі "як є" для загальної інформації та освітніх цілей, без представлення або гарантії будь-якого роду. Його не слід розглядати як фінансову, юридичну або іншу професійну пораду, і він не має наміру рекомендувати покупку будь-якого конкретного продукту або послуги. Ви повинні звертатися за порадою до відповідних професійних консультантів. Коли контент надається стороннім учасником, зверніть увагу, що висловлені погляди належать сторонньому учаснику і не обов'язково відображають думки Binance Academy. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість вашої інвестиції може знизитися або підвищитися, і ви можете не отримати назад суму, інвестовану. Ви несете повну відповідальність за свої інвестиційні рішення, і Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які ви можете понести. Для отримання додаткової інформації перегляньте наші Умови використання, Попередження про ризики та Умови Binance Academy.