Giới thiệu

Trước khi xem xét cuộc tấn công 51%, điều quan trọng là phải hiểu rõ về hệ thống khai thác và dựa trên blockchain.

Một trong những điểm mạnh chính của Bitcoin và blockchain, công nghệ cơ bản của nó là tính chất phi tập trung của việc tạo ra và khả năng cho phép bất kỳ ai xác minh dữ liệu. Phân cấp nút đảm bảo rằng các quy tắc giao thức được tuân thủ và tất cả người tham gia đều đồng ý về trạng thái hiện tại của blockchain. Điều này có nghĩa là phần lớn các nút phải thường xuyên tìm thấy sự đồng thuận về việc khai thác: phiên bản phần mềm được sử dụng, tính hợp lệ của giao dịch, v.v.

Thuật toán đồng thuận Bitcoin (Proof of Work) đảm bảo rằng người khai thác chỉ có thể xác thực một khối giao dịch mới nếu các nút mạng đồng ý rằng hàm băm của khối do người khai thác cung cấp là chính xác (mã băm của khối chứng minh rằng người khai thác đã làm đủ). làm việc và tìm ra giải pháp cho vấn đề khối).

Cơ sở hạ tầng blockchain, như một hệ thống phân tán và phân tán trực tiếp lớn, ngăn chặn bất kỳ thực thể tập trung nào sử dụng mạng cho mục đích riêng của mình. Chính vì lý do này mà không có cơ quan có thẩm quyền duy nhất trên mạng Bitcoin.

Khai thác (trong hệ thống PoW) đòi hỏi lượng điện và tài nguyên máy tính khổng lồ. Thật vậy, hiệu suất của máy khai thác dựa trên mức độ sức mạnh tính toán mà nó có: tỷ lệ băm. Có rất nhiều nút khai thác, nằm ở nhiều địa điểm trên khắp thế giới, cạnh tranh để trở thành người tiếp theo tìm ra hàm băm làm cho khối tiếp theo hợp lệ và do đó nhận được phần thưởng bao gồm Bitcoin mới được tạo ra.

Trong bối cảnh như vậy, tỷ lệ băm được phân phối trên các nút khác nhau trên thế giới: tỷ lệ này không được kiểm soát bởi một thực thể duy nhất. Ít nhất là về mặt lý thuyết.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi tỷ lệ băm không còn được phân bổ như bình thường nữa? Ví dụ: điều gì sẽ xảy ra nếu một thực thể hoặc tổ chức đạt được hơn 50% tỷ lệ băm? Một hậu quả có thể xảy ra là cái mà chúng tôi gọi là cuộc tấn công 51%, hay cuộc tấn công đa số.


Tấn công 51% là gì?

Cuộc tấn công 51% là một cuộc tấn công tiềm năng vào blockchain, trong đó một thực thể/tổ chức chiếm được phần lớn tốc độ băm của mạng, dẫn đến sự gián đoạn của mạng. Trong trường hợp như vậy, kẻ tấn công sẽ có đủ hash rate để loại trừ hoặc sửa đổi các giao dịch. Anh ta cũng có thể hủy các giao dịch mà anh ta đã thực hiện và do đó thực hiện một khoản chi tiêu gấp đôi.

Một cuộc tấn công đa số thành công cũng sẽ cho phép kẻ tấn công ngăn chặn việc xác thực tất cả các giao dịch (từ chối dịch vụ hoặc giao dịch) hoặc ngăn người khai thác tham gia khai thác, dẫn đến độc quyền về sức mạnh tính toán.

Tuy nhiên, một cuộc tấn công đa số sẽ không cho phép kẻ tấn công đảo ngược các giao dịch của người dùng khác hoặc ngăn chặn các giao dịch được tạo và phân phối trên mạng. Việc thay đổi phần thưởng khối, tạo xu từ đầu hoặc đánh cắp xu không thuộc về kẻ tấn công cũng được coi là không thể.


Xác suất xảy ra cuộc tấn công 51% là bao nhiêu?

Vì blockchain được duy trì bởi một mạng lưới các nút phân tán nên tất cả những người tham gia đều hợp tác trong quá trình đạt được sự đồng thuận. Đây là lý do tại sao mức độ bảo mật trên blockchain rất cao. Mạng càng lớn thì khả năng bảo vệ chống lại các cuộc tấn công và hỏng dữ liệu càng cao.

Khi nói đến chuỗi khối Proof of Work, người khai thác càng có nhiều sức mạnh tính toán thì cơ hội tìm ra giải pháp cho khối tiếp theo càng cao. Điều này đúng vì việc khai thác bao gồm một lượng lớn nỗ lực băm và sức mạnh tính toán cao hơn đồng nghĩa với nhiều nỗ lực hơn mỗi giây. Một số thợ mỏ đầu tiên đã tham gia mạng Bitcoin để góp phần vào sự tăng trưởng và bảo mật của mạng. Với sự gia tăng giá bitcoin như một loại tiền tệ, nhiều thợ mỏ mới đã tham gia vào hệ thống để cạnh tranh phần thưởng khối (hiện được đặt ở mức 6,25 BTC mỗi khối). Sự cạnh tranh liên tục này là một trong những lý do đảm bảo tính bảo mật của mạng Bitcoin. Người khai thác không có động cơ đầu tư số lượng lớn tài nguyên ngoài việc hành động trung thực và cố gắng nhận phần thưởng khối.

Do đó, một cuộc tấn công 51% vào Bitcoin khá khó xảy ra do quy mô của mạng. Khi blockchain đủ lớn, khả năng một thực thể hoặc tổ chức có đủ sức mạnh tính toán để đè bẹp tất cả những người tham gia khác là rất rất thấp.

Ngoài ra, việc sửa đổi các khối đã được xác nhận trước đó ngày càng trở nên khó khăn khi chuỗi phát triển, với tất cả các khối được liên kết bằng bằng chứng mật mã. Vì lý do tương tự, khối càng có nhiều xác nhận thì chi phí sửa đổi hoặc hủy giao dịch càng cao. Do đó, một cuộc tấn công thành công có thể sẽ chỉ sửa đổi các giao dịch của một vài khối gần đây trong một khoảng thời gian ngắn.

Để tiến thêm một bước nữa, hãy tưởng tượng một kịch bản trong đó một thực thể độc hại không được thúc đẩy bởi lợi nhuận và quyết định tấn công mạng Bitcoin chỉ để phá hủy nó, bất kể chi phí là bao nhiêu. Ngay cả khi kẻ tấn công cố gắng làm gián đoạn mạng, phần mềm và giao thức Bitcoin sẽ nhanh chóng được sửa đổi và điều chỉnh để đáp trả cuộc tấn công này. Điều này sẽ yêu cầu các nút khác trong mạng đi đến thống nhất và chấp nhận những thay đổi này, nhưng điều này có thể sẽ xảy ra rất nhanh trong tình huống khẩn cấp. Bitcoin có khả năng chống lại các cuộc tấn công cao và được coi là loại tiền điện tử an toàn và đáng tin cậy nhất hiện có.

Mặc dù kẻ tấn công khá khó có được sức mạnh tính toán cao hơn phần còn lại của mạng Bitcoin, nhưng điều này không quá khó đạt được đối với các loại tiền điện tử có vốn hóa thấp hơn. So với bitcoin, altcoin có sức mạnh băm tương đối thấp để bảo mật blockchain của chúng, đủ thấp để có thể xảy ra các cuộc tấn công 51%. Các ví dụ đáng chú ý về tiền điện tử từng là nạn nhân của các cuộc tấn công đa số bao gồm Monacoin, Bitcoin Gold và ZenCash.