Înainte de a pătrunde în atacul de 51%, este esențial să avem o bună înțelegere a mineritului și a sistemelor bazate pe blockchain.
Una dintre punctele forte cheie ale Bitcoin și tehnologia sa bazată pe blockchain este natura distribuită a construirii și verificării datelor. Munca descentralizată a nodurilor asigură că regulile protocolului sunt respectate și că toți participanții la rețea sunt de acord cu starea curentă a blockchain-ului. Aceasta înseamnă că majoritatea nodurilor trebuie să ajungă regulat la un consens în ceea ce privește procesul de minerit, versiunea software-ului utilizat, validitatea tranzacțiilor și așa mai departe.
Algoritmul de consens Bitcoin (Dovada muncii) este ceea ce asigură că minerii sunt capabili să valideze un nou bloc de tranzacții doar dacă nodurile rețelei sunt de acord în mod colectiv că hash-ul blocului furnizat de miner este corect (adică hash-ul blocului dovedește că minerul a efectuat suficientă muncă și a găsit o soluție validă pentru problema acelui bloc).
Infrastructura blockchain - ca un registru descentralizat și un sistem distribuit - împiedică orice entitate centralizată să folosească rețeaua în scopurile proprii, ceea ce este motivul pentru care nu există o autoritate unică în rețeaua Bitcoin.
Deoarece procesul de minerit (în sistemele bazate pe PoW) implică investiția de sume enorme de electricitate și resurse computaționale, performanța unui miner se bazează pe cantitatea de putere computațională pe care o are, iar acest lucru se referă de obicei la puterea de hashing sau rata de hashing. Există multe noduri de minerit în diverse locații și acestea concurează pentru a fi următoarele care găsesc un hash valid de bloc și a fi recompensate cu bitcoini generați recent.
Într-un astfel de context, puterea de minerit este distribuită pe diferite noduri din întreaga lume, ceea ce înseamnă că rata de hashing nu este în mâinile unei singure entități. Cel puțin nu ar trebui să fie.
Dar ce se întâmplă când rata de hashing nu mai este distribuită suficient? Ce se întâmplă dacă, de exemplu, o singură entitate sau organizație este capabilă să obțină mai mult de 50% din puterea de hashing? O posibilă consecință a acestui lucru este ceea ce numim un atac de 51%, cunoscut de asemenea ca un atac de majoritate.
Ce este un atac de 51%?
Un atac de 51% este un atac potențial asupra unei rețele blockchain, unde o singură entitate sau organizație este capabilă să controleze majoritatea ratei de hashing, provocând potențial o perturbare a rețelei. Într-un astfel de scenariu, atacatorul ar avea suficientă putere de minerit pentru a exclude intenționat sau a modifica ordinea tranzacțiilor. De asemenea, ar putea inversa tranzacțiile pe care le-a efectuat în timp ce era în control - conducând la o problemă de cheltuire dublă.
Un atac de majoritate de succes ar permite de asemenea atacatorului să împiedice unele sau toate tranzacțiile să fie confirmate (denial of service pentru tranzacții) sau să împiedice unele sau toți ceilalți mineri să mineze, rezultând ceea ce este cunoscut sub numele de monopol de minerit.
Pe de altă parte, un atac de majoritate nu ar permite atacatorului să inverseze tranzacțiile altor utilizatori și nici să împiedice crearea și difuzarea tranzacțiilor către rețea. Schimbarea recompensei blocului, crearea de monede din nimic sau furarea monedelor care nu au aparținut niciodată atacatorului sunt de asemenea considerate evenimente imposibile.
Cât de probabil este un atac de 51%?
Deoarece un blockchain este întreținut de o rețea distribuită de noduri, toți participanții cooperează în procesul de atingere a consensului. Acesta este unul dintre motivele pentru care tind să fie foarte sigure. Cu cât rețeaua este mai mare, cu atât protecția împotriva atacurilor și coruperii datelor este mai puternică.
Atunci când vine vorba de blockchains bazate pe dovada muncii, cu cât un miner are mai multă putere de hashing, cu atât sunt mai mari șansele de a găsi o soluție validă pentru următorul bloc. Acest lucru este adevărat deoarece mineritul implică o multitudine de încercări de hashing, iar mai multă putere computațională înseamnă mai multe încercări pe secundă. Mai mulți mineri timpurii s-au alăturat rețelei Bitcoin pentru a contribui la creșterea și securitatea acesteia. Odată cu creșterea prețului Bitcoin ca monedă, numeroși mineri noi au intrat în sistem cu scopul de a concura pentru recompensele blocului (în prezent stabilite la 6.25 BTC pe bloc). Un astfel de scenariu competitiv este unul dintre motivele pentru care Bitcoin este sigur. Minerii nu au niciun stimulent să investească sume mari de resurse dacă nu este pentru a acționa onest și a se strădui să primească recompensa blocului.
Prin urmare, un atac de 51% asupra Bitcoin este destul de puțin probabil din cauza magnitudinii rețelei. Odată ce un blockchain crește suficient de mult, probabilitatea ca o singură persoană sau grup să obțină suficientă putere de calcul pentru a copleși toți ceilalți participanți scade rapid la niveluri foarte scăzute.
Mai mult, schimbarea blocurilor confirmate anterior devine din ce în ce mai dificilă pe măsură ce lanțul crește, deoarece blocurile sunt toate legate prin dovezi criptografice. Din același motiv, cu cât un bloc are mai multe confirmări, cu atât costurile pentru modificarea sau revertirea tranzacțiilor din acesta sunt mai mari. Prin urmare, un atac de succes ar putea probabil să fie capabil să modifice tranzacțiile a câtorva blocuri recente, pentru o perioadă scurtă de timp.
Mergând mai departe, să imaginăm un scenariu în care o entitate malițioasă nu este motivată de profit și decide să atace rețeaua Bitcoin doar pentru a o distruge, indiferent de costuri. Chiar dacă atacatorul reușește să întrerupă rețeaua, software-ul și protocolul Bitcoin ar fi rapid modificate și adaptate ca răspuns la acel atac. Aceasta ar necesita ca celelalte noduri din rețea să ajungă la un consens și să fie de acord cu aceste modificări, dar acest lucru ar probabil să se întâmple foarte repede în timpul unei situații de urgență. Bitcoin este foarte rezistent la atacuri și este considerat cea mai sigură și de încredere criptomonedă existentă.
Deși este destul de dificil pentru un atacator să obțină mai multă putere computațională decât restul rețelei Bitcoin, acest lucru nu este atât de provocator pentru criptomonedele mai mici. Comparativ cu Bitcoin, altcoinii au o cantitate relativ scăzută de putere de hashing care securizează blockchain-ul lor. Destul de scăzută pentru a face posibil ca atacurile de 51% să se întâmple de fapt. Câteva exemple notabile de criptomonede care au fost victime ale atacurilor de majoritate includ Monacoin, Bitcoin Gold și ZenCash.
