Giới thiệu

Để hiểu hiện tượng tấn công 51%, trước tiên bạn cần nhớ cấu trúc của hệ thống khai thác và blockchain.

Một trong những lợi thế quan trọng nhất của Bitcoin và blockchain của nó là tính chất phân tán của hệ thống tạo và xác minh dữ liệu. Hoạt động phi tập trung của các nút đảm bảo tuân thủ các quy tắc giao thức và sự đồng ý của tất cả những người tham gia mạng với trạng thái hiện tại của blockchain. Điều này có nghĩa là phần lớn các nút phải đạt được sự đồng thuận về quy trình khai thác, phiên bản phần mềm, tính hợp lệ của giao dịch, v.v.

Thuật toán đồng thuận Bitcoin (Bằng chứng công việc) đảm bảo phê duyệt một khối giao dịch chỉ khi các nút mạng xác nhận chung tính hợp lệ của hàm băm được cung cấp (tức là hàm băm khối chứng minh rằng người khai thác đã thực hiện đủ công việc và tìm ra giải pháp chính xác cho khối).

Cơ sở hạ tầng của blockchain như một sổ cái phi tập trung và hệ thống phân tán ngăn không cho mạng bị sử dụng vì lợi ích cá nhân, đó là lý do tại sao Bitcoin không có một cơ quan quản lý duy nhất.

Do quá trình khai thác (trong hệ thống PoW) đòi hỏi lượng điện và tài nguyên máy tính khổng lồ nên hiệu suất của người khai thác sẽ phụ thuộc vào sức mạnh xử lý của nó, được gọi là công suất băm hoặc tốc độ băm. Các nút tham gia khai thác và cạnh tranh với nhau để tìm ra hàm băm khối hợp lệ nhằm nhận phần thưởng bằng bitcoin mới.

Nhờ đó, sức mạnh khai thác được phân bổ đồng đều giữa các nút trên toàn thế giới và do đó tỷ lệ băm không rơi vào tay một thực thể duy nhất. Ít nhất điều này không nên xảy ra.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu hashrate không được phân bổ đủ đồng đều? Điều gì xảy ra nếu một thực thể hoặc tổ chức sở hữu hơn 50% sức mạnh tính toán? Chính sự phát triển này được gọi là cuộc tấn công 51% hay còn gọi là cuộc tấn công đa số.


Tấn công 51% là gì?

Cuộc tấn công 51% là cuộc tấn công vào blockchain trong đó một thực thể hoặc tổ chức chiếm được phần lớn nhất của hashrate, điều này có thể dẫn đến gián đoạn mạng. Trong tình huống như vậy, kẻ tấn công sẽ có đủ sức mạnh khai thác để cố tình loại bỏ các giao dịch hoặc thay đổi thứ tự của chúng, cũng như đảo ngược các giao dịch của chính chúng, gây ra vấn đề chi tiêu gấp đôi.

Một cuộc tấn công đa số thành công cho phép kẻ tấn công ngăn chặn việc xác nhận giao dịch (từ chối dịch vụ giao dịch) hoặc quá trình khai thác đối với các cá nhân cụ thể, dẫn đến hiện tượng gọi là độc quyền khai thác.

Mặt khác, cuộc tấn công đa số không cho phép kẻ tấn công đảo ngược các giao dịch của người dùng khác hoặc ngăn chặn các giao dịch được tạo và phát sóng. Nó cũng được coi là không thể thay đổi kích thước phần thưởng khối, tạo tiền từ con số không hoặc đánh cắp tiền của người dùng khác.


Có mối đe dọa tấn công 51% không?

Chuỗi khối được hỗ trợ bởi một mạng lưới các nút phân tán, mỗi nút tham gia vào quá trình đạt được sự đồng thuận, từ đó đảm bảo tính bảo mật của chuỗi khối. Mạng càng lớn thì càng được bảo vệ tốt hơn khỏi các cuộc tấn công và hỏng dữ liệu.

Trong trường hợp chuỗi khối Proof of Work, cơ hội tìm ra giải pháp chính xác cho khối mới cao bằng tốc độ băm của người khai thác. Việc khai thác bao gồm nhiều lần thử băm và sức mạnh tính toán cao hơn có nghĩa là nhiều lần thử 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. Khi giá Bitcoin tăng lên, ngày càng có nhiều thợ mỏ xuất hiện trên mạng quan tâm đến phần thưởng khối (hiện tại phần thưởng là 12,5 BTC mỗi khối). Chính khả năng cạnh tranh đảm bảo tính bảo mật của Bitcoin. Sẽ không có người khai thác nào đầu tư nhiều nguồn lực như vậy cho các hoạt động lừa đảo và mạo hiểm với đồng tiền của mình.

Do đó, do quy mô của mạng, một cuộc tấn công 51% vào Bitcoin là cực kỳ khó xảy ra. Khi blockchain phát triển, khả năng sức mạnh tính toán bị một người hoặc một nhóm người nắm giữ tiếp tục giảm.

Hơn nữa, việc sửa đổi các khối đã được xác nhận trước đó ngày càng trở nên khó khăn hơn vì tất cả các khối được liên kết với nhau thông qua bằng chứng mật mã: khối càng có nhiều xác nhận thì chi phí sửa đổi hoặc hoàn tác các giao dịch trong đó sẽ càng cao. Do đó, một cuộc tấn công thành công sẽ chỉ có thể thay đổi giao dịch của các khối cuối cùng và chỉ trong một khoảng thời gian ngắn.

Giả sử kẻ tấn công không quan tâm đến lợi nhuận và chỉ muốn tấn công mạng Bitcoin để phá hủy nó bằng bất cứ giá nào. Ngay cả khi nó thành công trong việc làm gián đoạn mạng, phần mềm và giao thức của Bitcoin sẽ nhanh chóng được thay đổi và điều chỉnh để đối phó với cuộc tấn công này. Điều này yêu cầu các nút khác trên mạng phải đạt được sự đồng thuận và đồng ý với những thay đổi này, điều này sẽ xảy ra khá nhanh trong trường hợp khẩn cấp. Bitcoin có khả năng chống lại các cuộc tấn công rất cao và được coi là loại tiền điện tử an toàn và đáng tin cậy nhất hiện có.

Mặc dù trong trường hợp của Bitcoin, kẻ tấn công sẽ khó có được sức mạnh tính toán vượt quá phần còn lại của mạng, nhưng hoàn toàn có thể đạt được điều này với các loại tiền điện tử nhỏ. So với Bitcoin, các altcoin có hashrate đủ thấp để đảm bảo chuỗi khối mà các cuộc tấn công 51% thực sự có thể xảy ra trên mạng của chúng. Các ví dụ đáng chú ý về tiền điện tử đã trở thành nạn nhân của các cuộc tấn công đa số bao gồm Monacoin, Bitcoin Gold và ZenCash.