Blockchain Proof-of-Work: Что такое атака 51%

[CryptoAlmighty]

Перед тем, как погрузиться в атаку 51%, важно иметь хорошее понимание основ майнинга и систем основывающихся на blockchain.

Одним из сильных и ключевых сторон Биткоина, является его базовая blockchain технология, которая имеет распределенный характер построения и проверки данных. Децентрализованная работа узлов, гарантирует соблюдение правил протокола, и что все участники сети соглашаются с текущим состоянием blockchain. Это означает, что большинству узлов необходимо регулярно достигать консенсуса в процессе майнинга, версии используемого программного обеспечения, действительности транзакций и т. д.

Алгоритм конценсуса Биткоина «Proof-of-Work» гарантирует, что майнеры, в состоянии утверждать новый блок транзакций, в том случае, если сетевые узлы в совокупности согласны с тем, что хеш блока, предоставленный майнером, является точным (т. е. хеш блока делает вывод, что майнер сделал достаточно работы и нашел правильное решение проблем этого блока).

Blockchain инфраструктура, это как децентрализованная бухгалтерская книга и распределенная система, она препятствует любому централизованному объекту кооптировать сеть в своих целях, что является причиной отсутствия единого управляющего органа в сети Bitcoin.

Поскольку процесс майнинга (в системах на основе PoW) включает в себя вклад огромных объемов электроэнергии и вычислительных ресурсов, производительность майнера основывается на величине вычислительной мощности, которую он имеет, и это обычно называют мощность хеширования или хешрейт. Существует множество узлов для майнинга, и майнеры постоянно конкурируют, чтобы найти правильный хеш и получить вознаграждение за недавно сгенерированные Биткойны.

В таком контексте, майнинговая мощность распределяется между различными узлами по всему миру, это означает, что хешрейт не находится в одних руках. По крайней мере, так не должно быть.

Но что происходит, когда хешрейт не распределяется должным образом? Что произойдет, если к примеру одна организация сможет получить более 50% мощности хэширования? Одним из возможных последствий этого, является то, что мы называем атакой 51%, также известной как атака большинства.



Что такое атака 51%?
Атака 51% - это потенциальная атака на Биткойн (или другую blockchain сеть), в результате чего, одна организация может контролировать большую часть хэшрейта, что может привести к сбою сети. Другими словами, у злоумышленника обладающего 51% хешрейта, будет достаточно мощности для умышленного исключения или изменения порядка транзакций.

Такая атака позволит злоумышленнику пробовать реверсировать транзакции, которые осуществлялись в момент контроля, что вероятнее всего приведет к проблеме двойного расходования. Успешная атака большинства, также позволит злоумышленнику предотвратить подтверждение некоторых, или всех транзакций (также известно как, отказ в обслуживании транзакции), или предотвратить добычу некоторых, или всех других майнеров, что приведет к так называемой майнинговой монополии.

С другой стороны, атака большинства не позволит злоумышленнику реверсировать транзакции остальных людей или предотвращать распространение транзакций в сети. Изменение вознаграждения блока, создание монет из воздуха или кража монет, которых никогда не было у злоумышленника, также является крайне невероятным сценарием.



Насколько вероятна атака 51%?
Поскольку blockchain сеть поддерживается распределенной сетью узлов, все участники сотрудничают в процессе достижения консенсуса. Это одна из основных причин, почему blockchain сеть имеет тенденцию быть безопасной. Большие сети имеют более сильную защиту от атак и искажения данных.

Когда дело доходит до Proof of Work блокчейнов, чем больше значение хэша у майнеров, тем выше вероятность найти подходящее решение для добычи следующего блока. Это правильно, потому что майнинг включает в себя множество попыток хеширования, и чем большое вычислительной мощности, тем больше попыток в секунду. Несколько ранних майнеров присоединились к сети Биткойн, в целях содействия росту и безопасности сетей. С ростом цен на Биткойн в качестве валюты, множество новых майнеров присоединилось к сети, с целью получения награды за блок (текущая установка 12,5 BTC за блок). Такой конкурентный сценарий является одной из причин безопасности сети Bitcoin. У майнеров нет причин вкладывать большие объемы ресурсов, если это не касается честного стремления получить награду за добытый блок.

Таким образом, атака 51% на Bitcoin довольно маловероятна, из-за величины сети. Как только blockchain становится достаточно большим, перспектива того, что один человек или группа, получившая достаточную вычислительную мощность для подавления всех других, быстро становится недостижимой.

Более того, изменение ранее подтвержденных блоков становится все труднее, поскольку цепочка растет, а блоки связаны с помощью криптографических доказательств. По той же причине, чем больше подтверждений имеет блок, тем выше затраты на изменение или реверсию транзакций этого блока. Таким образом, успешная атака, вероятнее всего, только сможет изменить транзакции нескольких недавних блоков на короткий период времени.

Идем дальше, давайте представим сценарий, когда злоумышленник не мотивирован прибылью и решает атаковать сеть Bitcoin, с целью её уничтожить, независимо от затрат. Даже если злоумышленнику удастся нарушить работу сети, программное обеспечение и протокол Bitcoin будут быстро изменены, и адаптированы в качестве ответа на эту атаку. Для этого потребуется, чтобы другие сетевые узлы достигли консенсуса и согласились с этими изменениями, но вероятнее всего это произойдет очень быстро, в период чрезвычайной ситуации. Bitcoin очень устойчив к атакам и считается самой безопасной и надежной криптовалютой.

Хотя для злоумышленника довольно сложно получить большее количество вычислительной мощности, чем у остальной часть сети Bitcoin, но этого не так сложно добиться в случае с другими криптовалютами. По сравнению с Bitcoin, альткоины имеют относительно низкую хеш мощность, обеспечивающую их blockchain. Достаточно низкую, для реализации возможной атаки 51%. Несколько ярких примеров криптовалют, которые стали жертвами атаки большинства, включая Monacoin, Bitcoin Gold и ZenCash.


Спасибо binance.vision за данную статью!