在深入研究 51% 攻擊之前，充分了解挖礦和基於區塊鏈的系統至關重要。

比特幣及其底層區塊鏈技術的關鍵優勢之一是數據構建和驗證的分佈式特性。節點的去中心化工作確保了協議規則得到遵守，並且所有網絡參與者都同意區塊鏈的當前狀態。這意味着大多數節點必須就挖礦過程、所使用的軟件版本、交易的有效性等達成定期共識。

比特幣的工作量證明共識演算法確保只有當網路上的節點集體同意礦工提供的區塊哈希值準確時（即，區塊哈希值證明礦工確實投入了足夠的工作並找到了該區塊問題​​的有效解決方案），礦工才能驗證新的交易區塊。

區塊鏈基礎設施作為一種去中心化的帳本和分散式系統，可以防止任何中心化實體為了自己的目的而利用網絡，因此比特幣網路上沒有單一的權威。

由於挖礦過程（在基於 PoW 的系統中）涉及大量電力和計算資源的投入，因此礦工的表現取決於他們擁有的計算能力，這通常被稱為哈希能力或哈希率。各個地方都有許多挖礦節點，它們互相競爭，希望成為下一個找到有效區塊哈希值的節點，並獲得新生成的比特幣作為獎勵。

在這樣的背景下，挖礦能力分佈在世界各地的不同節點上，這意味著哈希率並不掌握在單一實體手中。至少它不應該是這樣的。

但是當哈希率不再分佈得足夠好時會發生什麼？例如，如果單一實體或組織可以獲得超過 50% 的雜湊算力，情況會如何？這種情況可能造成的後果就是我們所謂的 51% 攻擊，也稱為多數攻擊。

什麼是 51% 攻擊？

51% 攻擊是對比特幣（或其他區塊鏈網路）的潛在攻擊，其中單一實體或組織可以控制大部分哈希率，從而可能導致網路中斷。換句話說，51% 攻擊者擁有足夠的挖礦能力來故意排除或修改交易順序。

這種攻擊將允許惡意實體試圖撤銷其控制期間進行的交易，這可能導致雙重支付問題。成功的多數攻擊還可以使攻擊者阻止部分或全部交易被確認（也稱為每個交易拒絕服務）或阻止部分或所有其他礦工進行挖礦，從而導致所謂的挖礦壟斷。

另一方面，多數攻擊不允許攻擊者逆轉其他人的交易或阻止交易被廣播到網路。 更改區塊獎勵、憑空創造貨幣或竊取從未屬於攻擊者的貨幣也是非常不可能發生的情況。

51%攻擊的可能性有多大？

由於區塊鏈網路是由分散式節點網路維護的，因此所有參與者在達成共識的過程中進行合作。這是區塊鏈網路趨於安全的主要原因之一。更大的網路對攻擊和資料損壞具有更強的保護。

當談到工作量證明區塊鏈時，礦工的哈希率越高，找到下一個區塊的有效解決方案的機會就越大。這是事實，因為挖礦涉及大量的哈希嘗試，而更多的運算能力意味著每秒更多的嘗試。許多早期礦工加入比特幣網絡，為網路的發展和安全做出貢獻。隨著比特幣價格的上漲，大量新礦工加入網絡，爭奪區塊獎勵（目前設定為每區塊 12.5 BTC）。這樣的競爭環境是比特幣網路安全的原因之一。除非礦工誠實行事並努力獲得整體回報，否則他們沒有理由投入大量資源。

因此，考慮到網路規模，對比特幣進行 51% 攻擊的可能性很小。一旦區塊鏈變得足夠大，單一人或團體獲得足夠的運算能力來壓倒所有其他參與者的可能性就會迅速增加到無法實現的水平。

此外，隨著鏈的成長，更改先前確認的區塊變得越來越困難，因為所有區塊都是透過加密證明連結起來的。基於同樣的原因，區塊的確認越多，更改或撤銷該區塊中交易的成本就越高。因此，成功的攻擊可能只會在短時間內改變最近幾個區塊的交易。

進一步說，讓我們想像這樣一種場景：一個惡意實體不以利潤為動機，決定攻擊比特幣網路只是為了摧毀它，而不考慮成本。即使攻擊者設法破壞網絡，比特幣軟體和協定也會迅速修改並適應該攻擊。這需要網路中的其他節點達成共識並同意這些更改，但在緊急情況下，這可能會很快發生。比特幣具有強大的抗攻擊能力，被認為是現存最安全、最可靠的加密貨幣。

雖然攻擊者很難獲得比比特幣網路其他部分更多的運算能力，但在較小的加密貨幣中實現這一點並不難。與比特幣相比，山寨幣保護其區塊鏈的哈希算力相對較低。低到足以讓 51% 攻擊真正發生。一些遭受大規模攻擊的加密貨幣的著名例子包括 Monacoin、Bitcoin Gold 和 ZenCash。