Co je to 51% útok?

Než začnete zkoumat 51% útok, je velmi důležité mít znalosti o těžbě a systémech založených na blockchainu.

Jednou z největších předností bitcoinu a jeho základní blockchainové technologie je decentralizace vytváření a ověřování dat. Decentralizovaný provoz uzlů zajišťuje dodržování protokolových pravidel a shodu všech zainteresovaných stran na aktuálním stavu blockchainu. To vyžaduje, aby většina uzlů pravidelně dosahovala konsensu ohledně procesu těžby, verze použitého softwaru, platnosti obchodních transakcí a podobných problémů.

Díky bitcoinovému konsenzuálnímu algoritmu (Proof of Work) mají těžaři zaručeno, že ověří nový transakční blok pouze v případě, že se síťové uzly dohodnou na přesnosti blokových hashů poskytnutých těžařem. (např. pokud hash bloku prokáže, že těžař pracoval dostatečně tvrdě a našel platné řešení problémů bloku)

Infrastruktura blockchainu jako decentralizovaná účetní kniha a distribuovaný systém brání jakékoli centrální entitě používat síť pro své vlastní účely. To je důvod, proč v síti bitcoinů neexistuje jediná autorita.

Vzhledem k tomu, že proces těžby (v systémech založených na PoW) vyžaduje investice velmi velkého množství elektřiny a výpočetních zdrojů, závisí výkon těžaře na výpočetním výkonu, který má, často nazývaný hashovací výkon nebo hash rate. Existuje mnoho těžebních uzlů na různých místech a navzájem soutěží, aby našli další platný blokový hash a byli odměněni výslednými bitcoiny.

V tomto kontextu je těžební síla distribuována mezi různé uzly po celém světě, což znamená, že hash rate není v rukou jediné entity. Alespoň by nemělo být.

Co se tedy stane, když hash rate již není dostatečně dobře distribuován? Co se například stane, pokud má entita nebo organizace více než 50 % hashovací síly? Jedním z možných výsledků je to, čemu říkáme 51% útok nebo většinový útok.

Co je 51% útok?

51% útok je útok na bitcoin (nebo jinou blockchainovou síť) jedinou osobou nebo organizací tím, že převezme kontrolu nad většinou hash rate, což může způsobit narušení sítě. Jinými slovy, 51% útočník má dostatek těžební síly na to, aby změnil pořadí transakcí nebo je odstranil podle vlastního uvážení.

Takový útok umožňuje škodlivé entitě zvrátit transakce provedené v době, kdy je pod kontrolou, což pravděpodobně způsobí problém s dvojím utrácením. Úspěšný většinový útok by mohl útočníkovi umožnit zabránit potvrzení některých nebo všech transakcí (transakce odmítnutí služby) nebo zablokovat těžbu všemi nebo některými jinými těžaři (těžební monopol).

Útok do pásma na druhé straně neumožňuje útočníkovi zvrátit transakce jiných lidí nebo zabránit jejich transakcím ve vysílání do sítě. Změna odměny za blok, vytváření mincí ze vzduchu nebo krádež mincí od ostatních jsou další scénáře s velmi nízkou pravděpodobností.

Jaká je pravděpodobnost 51% útoku?

Vzhledem k tomu, že blockchain síť je udržována distribuovanou sítí uzlů, všichni účastníci spolupracují při dosahování konsenzu. To je jeden z hlavních důvodů, proč jsou blockchainové sítě bezpečné. Větší sítě mají větší ochranu před útoky nebo poškozením dat.

V případě proof-of-work blockchainů platí, že čím vyšší hash rate má těžař, tím vyšší jsou jeho šance na nalezení platného řešení pro další blok. Je to proto, že těžba vyžaduje velmi velké množství pokusů o hašování a vyšší výpočetní výkon znamená více pokusů za sekundu. Někteří z prvních těžařů se připojili k bitcoinové síti, aby přispěli k rozvoji a bezpečnosti sítě. Vzhledem k tomu, že hodnota bitcoinu jako měny vzrostla, do sítě se také zapojilo velké množství těžařů, kteří soutěží o odměny za bloky (v současnosti 12,5 BTC za blok). Jedním z důvodů, proč je bitcoinová síť bezpečná, je tak konkurenční prostředí. Pokud při pokusu o získání blokových odměn nenastane prostředí nečestnosti, nebudou mít těžaři důvod investovat velké množství zdrojů.

Proto je 51% útok na Bitcoin vzhledem k velikosti sítě nepravděpodobný. Jakmile se blockchain dostatečně rozroste, rychle se pro jednu osobu nebo skupinu stane nemožné získat dostatek výpočetního výkonu, aby přemohl všechny ostatní uživatele.

Navíc, jak řetězec roste, je stále obtížnější modifikovat dříve potvrzené bloky, protože všechny bloky jsou propojeny kryptografickým důkazem. Ze stejného důvodu platí, že čím více ověření má blok, tím nákladnější je změna nebo zrušení transakcí tohoto bloku. Úspěšný útok tedy může jen krátce změnit transakce několika nedávno přidaných bloků.

Pojďme dále a představme si scénář, kdy zákeřná entita není pro zisk a útočí, aby zničila bitcoinovou síť, bez ohledu na cenu. I když útočník způsobí narušení sítě, bitcoinový software a protokol lze rychle upravit a přizpůsobit v reakci na útok. To vyžaduje, aby se ostatní uzly sítě dohodly na změnách, ale v případě nouze to bude pravděpodobně provedeno velmi rychle. Bitcoin je velmi odolný vůči útokům a je považován za nejchráněnější a nejbezpečnější kryptoměnu, která existuje.

Zatímco pro útočníka by bylo poměrně obtížné získat větší výpočetní výkon než zbytek bitcoinové sítě, na jiných menších sítích to tak obtížné není. Hashovací síla, která zabezpečuje blockchainy altcoinů, je ve srovnání s bitcoiny tak nízká, že může skutečně nastat 51 % útoků. Některé z kryptoměn, které jsou oběťmi těchto útoků, jsou Monacoin, Bitcoin Gold a Zencash.