phần giới thiệu

Trước khi nói về tấn công 51% cần tìm hiểu kỹ về mining và các hệ thống dựa trên công nghệ Blockchain.

Một trong những điểm mạnh quan trọng nhất của Bitcoin và công nghệ blockchain mà nó dựa trên đó là dữ liệu được tạo và xác minh theo cách phân tán. Các nút phi tập trung hoạt động để đảm bảo rằng các quy tắc của giao thức được tuân thủ và tất cả những người tham gia mạng đều đồng ý về trạng thái của mạng blockchain tại một thời điểm cụ thể. Điều này đòi hỏi phần lớn các nút phải liên tục đồng ý về xử lý khai thác, phiên bản phần mềm được sử dụng, xác thực giao dịch, v.v.

Thuật toán đồng thuận của mạng Bitcoin (mô hình bằng chứng công việc) đảm bảo rằng người khai thác sẽ chỉ có thể xác thực một khối giao dịch mới sau khi các nút mạng đồng ý rằng hàm băm của khối do người khai thác gửi là chính xác (tức là hàm băm của khối chứng minh rằng người khai thác đã làm những gì cần thiết để đạt được Giải pháp chính xác cho vấn đề của nút đó.)

Cơ sở hạ tầng blockchain, như một sổ cái phi tập trung và hệ thống phân tán, ngăn chặn bất kỳ thực thể trung tâm nào tận dụng mạng cho mục đích riêng của mình, vì vậy mạng Bitcoin không có quyền kiểm soát duy nhất đối với nó.

Do quá trình khai thác (trong hệ thống bằng chứng công việc) yêu cầu đầu tư nguồn lực khổng lồ về điện và điện toán, nên hiệu suất của người khai thác phụ thuộc vào mức độ sức mạnh tính toán của người đó, thường được gọi là công suất băm hoặc tốc độ băm. Có nhiều nút khai thác ở các địa điểm khác nhau cạnh tranh để lần lượt tìm ra hàm băm khối chính xác và nhận phần thưởng Bitcoin mới.

Trong bối cảnh này, sức mạnh băm được phân phối giữa các nút khác nhau trên khắp thế giới, có nghĩa là tốc độ băm không được kiểm soát bởi một thực thể duy nhất. Hoặc ít nhất nó được cho là như vậy.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi tỷ lệ băm không được phân phối tốt? Điều gì xảy ra nếu một thực thể hoặc một thực thể có thể sở hữu hơn 50% công suất bán lẻ? Một kết quả có thể xảy ra là cuộc tấn công 51%, còn được gọi là cuộc tấn công đa số.

Tấn công 51% là gì?

Cuộc tấn công 51% là một cuộc tấn công tiềm năng vào mạng blockchain, trong đó một thực thể hoặc một bên có thể kiểm soát phần lớn nhất của tỷ lệ băm, điều này có thể khiến mạng bị sập. Trong trường hợp này, kẻ tấn công có thể có khả năng khai thác cho phép hắn chặn hoặc sửa đổi thứ tự giao dịch. Nó cũng có thể đảo ngược các giao dịch mà nó đã thực hiện khi nó đang kiểm soát mạng, điều này có thể dẫn đến vấn đề chi tiêu gấp đôi.

Một cuộc tấn công đa số thành công cũng có thể cho phép kẻ tấn công ngăn chặn việc xác nhận một số hoặc tất cả các giao dịch (từ chối dịch vụ giao dịch) hoặc ngăn chặn một số hoặc tất cả các thợ mỏ khai thác, dẫn đến cái được gọi là độc quyền khai thác.

Mặt khác, một cuộc tấn công đa số có thể không cho phép kẻ tấn công đảo ngược các giao dịch từ những người dùng khác hoặc ngăn chặn các giao dịch được tạo và phát trên mạng. Những tình huống như thay đổi phần thưởng khối, tạo coin bất ngờ hoặc đánh cắp coin mà trước đó kẻ tấn công không hề xảy ra khó có thể xảy ra.

Khả năng xảy ra một cuộc tấn công 51% là bao nhiêu?

Vì tính bảo mật của mạng blockchain dựa trên mạng lưới các nút phân tán nên tất cả những người tham gia đều tham gia vào quá trình đạt được sự đồng thuận. Đây là một trong những lý do tại sao các mạng này có mức độ bảo mật cao. Mạng càng lớn thì khả năng chống lại các cuộc tấn công và hỏng dữ liệu càng mạnh.

Đối với các mạng blockchain dựa trên mô hình bằng chứng công việc, tốc độ băm của người khai thác càng cao thì cơ hội tìm được giải pháp chính xác cho khối tiếp theo càng lớn. Điều này là do quá trình khai thác bao gồm số lần thử băm không giới hạn. Khi sức mạnh tính toán tăng lên, số lần thử mỗi giây cũng tăng lên. Nhiều thợ mỏ đã tham gia mạng Bitcoin khi nó mới bắt đầu xuất hiện để góp phần vào sự tăng trưởng và bảo mật của nó. Khi giá Bitcoin như một loại tiền tệ tăng lên, một số lượng lớn người khai thác đã tham gia hệ thống để cạnh tranh giành phần thưởng khối (hiện là 12,5 Bitcoin mỗi khối). Kịch bản dựa trên cạnh tranh này là một trong những lý do đảm bảo tính bảo mật của mạng Bitcoin. Những người khai thác sẽ không có động cơ để đầu tư một lượng lớn tài nguyên nếu động cơ chính không phải là trung thực và tìm kiếm phần thưởng khối.

Từ góc độ này, xác suất xảy ra một cuộc tấn công xảy ra ở mức 51% khó có thể xảy ra do tính hấp dẫn của mạng. Sau khi mạng blockchain đạt đến mức tăng trưởng đáng kể, xác suất một người hoặc một nhóm người có khả năng tính toán vượt trội hơn tất cả những người tham gia khác sẽ nhanh chóng giảm xuống mức rất thấp.

Ngoài ra, việc thay đổi các khối đã được xác nhận trước đó trở nên khó khăn hơn khi chuỗi phát triển, vì tất cả các khối được liên kết với nhau thông qua bằng chứng mật mã. Vì lý do tương tự, càng có nhiều xác nhận trên một khối thì chi phí sửa đổi hoặc đảo ngược các giao dịch trên đó càng cao. Do đó, một cuộc tấn công thành công sẽ chỉ cho phép sửa đổi các giao dịch đối với một số khối gần đây và trong một khoảng thời gian ngắn.

Để minh họa vấn đề, hãy tưởng tượng một kịch bản trong đó một tác nhân độc hại không tìm cách kiếm lợi nhuận mà quyết định tấn công mạng Bitcoin để phá hủy nó, bất kể điều gì xảy ra. Ngay cả khi kẻ tấn công xâm nhập vào mạng thành công, chương trình và giao thức của mạng Bitcoin sẽ nhanh chóng được sửa đổi và định cấu hình để ứng phó với cuộc tấn công này. Điều này yêu cầu các nút còn lại trên mạng phải đồng ý và đồng ý với những thay đổi này và điều này có thể xảy ra rất nhanh trong các tình huống khẩn cấp. Mạng Bitcoin có khả năng chống lại các cuộc tấn công rất lớn và được coi là mạng tiền kỹ thuật số tốt nhất từ ​​trước đến nay về mặt bảo mật và độ tin cậy.

Mặc dù kẻ tấn công có thể khó có được sức mạnh tính toán cao hơn những người tham gia khác trong mạng Bitcoin, nhưng vấn đề này không khó lắm với các loại tiền điện tử nhỏ hơn. Khi so sánh Bitcoin với các loại tiền kỹ thuật số thay thế, chúng tôi thấy rằng các loại tiền thay thế có mức độ băm tương đối thấp để bảo mật mạng blockchain của chúng. Tỷ lệ này đủ thấp để có 51% khả năng xảy ra cuộc tấn công. Các ví dụ nổi bật nhất về mạng tiền điện tử đã bị tấn công đa số là Monacoin, Bitcoin Gold và ZenCash.