介紹

在我們研究 51% 攻擊之前，了解挖礦和基於區塊鏈的系統至關重要。

比特幣和區塊鏈的主要優勢之一，其底層技術是創建的去中心化性質及其允許任何人驗證資料的能力。節點去中心化確保遵循協議規則並且所有參與者都同意區塊鏈的當前狀態。這意味著大多數節點必須定期就挖礦達成共識：所使用的軟體版本、交易的有效性等。

比特幣共識演算法（工作量證明）確保只有網路節點集體同意礦工提供的區塊的哈希值是準確的（該區塊的哈希值證明礦工已經做了足夠多的工作），礦工才能驗證新的交易區塊。

區塊鏈基礎設施作為一個大型即時去中心化和分散式系統，可以防止任何中心化實體將網路用於自己的目的。正是由於這個原因，比特幣網路上沒有單一的權威。

挖礦（在 PoW 系統中）需要大量的電力和運算資源。事實上，礦工的性能取決於其擁有的運算能力：哈希率。有許多挖礦節點，分佈在世界各地，競相成為下一個節點，以找到使下一個區塊有效的哈希值，從而獲得由新生成的比特幣組成的獎勵。

在這樣的背景下，算力分佈在世界上的不同節點上：此算力不受單一實體控制。至少在理論上是這樣。

但是，當哈希率不再以應有的方式分佈時會發生什麼？例如，如果一個實體或組織設法獲得超過 50% 的算力，會發生什麼事？一個可能的後果是我們所說的 51% 攻擊，或多數攻擊。

什麼是51%攻擊？

51% 攻擊是對區塊鏈的一種潛在攻擊，其中一個實體/組織獲得網路的大部分哈希率，從而導致網路中斷。在這種情況下，攻擊者將有足夠的哈希率來排除或修改交易。他還可以取消已經進行的交易，從而進行雙重支出。

成功的多數攻擊也將使攻擊者能夠阻止所有交易被驗證（拒絕服務或交易）或阻止礦工參與挖礦，從而導致計算能力的壟斷。

然而，多數攻擊不允許攻擊者逆轉其他用戶的交易或阻止交易在網路上創建和分發。更改區塊獎勵、從頭開始創建硬幣或竊取不屬於攻擊者的硬幣也被認為是不可能的。

51%攻擊的機率是多少？

由於區塊鏈是由分散式節點網路維護的，因此所有參與者實際上在達成共識的過程中進行合作。這就是區塊鏈安全等級如此之高的原因。網路越大，針對攻擊和資料損壞的防護能力就越強。

當談到工作量證明區塊鏈時，礦工擁有的運算能力越強，找到下一個區塊的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鐘有更多的嘗試。一些早期礦工加入了比特幣網絡，為其發展和安全做出貢獻。隨著比特幣作為貨幣的價格上漲，許多新礦工進入該系統以爭奪區塊獎勵（目前設定為每個區塊 6.25 BTC）。這種持續的競爭是比特幣網路安全的原因之一。除了誠實行事並嘗試獲得區塊獎勵之外，礦工沒有動力投入大量資源。

因此，由於網路的規模，對比特幣進行 51% 攻擊的可能性相當小。一旦區塊鏈足夠大，一個實體或組織獲得足夠的運算能力來壓垮所有其他參與者的可能性就非常非常低。

此外，隨著鏈的成長，修改先前確認的區塊變得越來越困難，所有區塊都透過加密證明連結。同樣的原因，一個區塊的確認越多，修改或取消交易的成本就越高。因此，成功的攻擊可能只會在短時間內修改最近幾個區塊的交易。

更進一步，讓我們想像一個場景，其中惡意實體不受利潤驅動，決定攻擊比特幣網絡，只是為了摧毀它，而不考慮成本。即使攻擊者設法破壞網絡，比特幣軟體和協議也會很快被修改和調整以應對這種攻擊。這將需要網路中的其他節點達成共識並接受這些更改，但在緊急情況下這可能會很快發生。比特幣具有強大的抵禦攻擊能力，被認為是最安全、最值得信賴的加密貨幣。

儘管攻擊者很難獲得比比特幣網路其他部分更多的運算能力，但對於較低資本的加密貨幣來說，這並不是那麼困難。與比特幣相比，山寨幣保護區塊鏈的哈希能力相對較低，低到可能發生 51% 的攻擊。遭受大多數攻擊的加密貨幣的著名例子包括 Monacoin、Bitcoin Gold 和 ZenCash。