Co je 51% útok?

Úvod

Než se ponoříme do 51% útoku, je důležité dobře porozumět těžbě a systémům založeným na blockchainu.

Jednou z klíčových silných stránek bitcoinu a jeho základní blockchainové technologie je distribuovaná povaha vytváření a ověřování dat. Decentralizovaná práce uzlů zajišťuje dodržování protokolových pravidel a shodu všech účastníků sítě na aktuálním stavu blockchainu. To znamená, že většina uzlů musí pravidelně dosahovat konsenzu, pokud jde o proces těžby, verzi používaného softwaru, platnost transakcí a tak dále.

Bitcoinový konsenzuální algoritmus (Proof of Work) zajišťuje, že těžaři jsou schopni ověřit nový blok transakcí pouze v případě, že síťové uzly kolektivně souhlasí s tím, že blokový hash poskytnutý těžařem je přesný (tj. blokový hash dokazuje, že těžař provedl dost práce a našel platné řešení problému tohoto bloku).

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

Protože proces těžby (v systémech založených na PoW) zahrnuje investice obrovského množství elektřiny a výpočetních zdrojů, je výkon těžaře založen na množství výpočetního výkonu, který má, a to se obvykle označuje jako hash power nebo hash rate. . Existuje mnoho těžebních uzlů na různých místech a soutěží o to, kdo najde platný blokový hash a bude odměněn nově vygenerovanými bitcoiny.

V takovém kontextu je těžební síla distribuována mezi různé uzly po celém světě, což znamená, že hash rate není v rukou jediné entity. Alespoň se to tak nemá.

Co se ale stane, když hash rate již není dostatečně dobře distribuován? Co se stane, když je například jeden jediný subjekt nebo organizace schopna získat více než 50 % hashovací síly? Jedním z možných důsledků je to, čemu říkáme 51% útok, také známý jako většinový útok.

Co je 51% útok?

51% útok je potenciální útok na blockchainovou síť, kde jediná entita nebo organizace je schopna kontrolovat většinu hash rate, což může způsobit narušení sítě. V takovém scénáři by útočník měl dostatek těžební síly, aby záměrně vyloučil nebo upravil pořadí transakcí. Mohli také zvrátit transakce, které provedli, když měli kontrolu, což vedlo k problému s dvojím utrácením.

Úspěšný většinový útok by útočníkovi také umožnil zabránit potvrzení některých nebo všech transakcí (transaction denial of service) nebo zabránit některým nebo všem ostatním těžařům v těžbě, což má za následek to, co je známé jako těžební monopol.

Na druhou stranu většinový útok by útočníkovi neumožnil zvrátit transakce od jiných uživatelů ani zabránit vytváření transakcí a jejich vysílání do sítě. Změna odměny za blok, vytvoření mincí ze vzduchu nebo krádež mincí, které nikdy nepatřily útočníkovi, jsou také považovány za nemožné události.

Jak pravděpodobný je 51% útok?

Protože blockchain je udržován distribuovanou sítí uzlů, všichni účastníci spolupracují v procesu dosahování konsenzu. To je jeden z důvodů, proč mají tendenci být vysoce bezpečné. Čím větší síť, tím silnější ochrana proti útokům a poškození dat.

Pokud jde o blockchainy Proof of Work, čím vyšší hash rate má těžař, tím vyšší je šance na nalezení platného řešení pro další blok. To je pravda, protože těžba zahrnuje nesčetné množství pokusů o hašování a větší výpočetní výkon znamená více pokusů za sekundu. Několik prvních těžařů se připojilo k bitcoinové síti, aby přispěli k jejímu růstu a bezpečnosti. S rostoucí cenou bitcoinu jako měny vstoupilo do systému mnoho nových těžařů, kteří se snažili soutěžit o odměny za bloky (v současnosti jsou stanoveny na 6,25 BTC za blok). Takový konkurenční scénář je jedním z důvodů, proč je bitcoin bezpečný. Těžaři nemají motivaci investovat velké množství zdrojů, pokud nejednají čestně a neusilují o získání blokové odměny.

Proto je 51% útok na Bitcoin vzhledem k velikosti sítě spíše nepravděpodobný. Jakmile se blockchain dostatečně rozroste, pravděpodobnost, že jedna osoba nebo skupina získá dostatek výpočetního výkonu, aby přemohla všechny ostatní účastníky, rychle klesne na velmi nízkou úroveň.

Kromě toho je změna dříve potvrzených bloků s rostoucím řetězcem stále obtížnější, protože všechny bloky jsou propojeny pomocí kryptografických důkazů. Ze stejného důvodu platí, že čím více potvrzení má blok, tím vyšší jsou náklady na změnu nebo vrácení transakcí v něm. Úspěšný útok by tedy pravděpodobně dokázal upravit transakce několika posledních bloků na krátkou dobu.

Jdeme dále, představme si scénář, kdy zákeřná entita není motivována ziskem a rozhodne se zaútočit na bitcoinovou síť, jen aby ji zničila, bez ohledu na náklady. I když se útočníkovi podaří narušit síť, bitcoinový software a protokol by byly rychle upraveny a přizpůsobeny jako reakce na tento útok. To by vyžadovalo, aby ostatní uzly sítě dosáhly konsensu a dohodly se na těchto změnách, ale to by se pravděpodobně stalo velmi rychle během nouzové situace. Bitcoin je velmi odolný vůči útokům a je považován za nejbezpečnější a nejspolehlivější kryptoměnu, která existuje.

I když je pro útočníka poměrně obtížné získat větší výpočetní výkon než zbytek bitcoinové sítě, není to tak náročné dosáhnout na menších kryptoměnách. Ve srovnání s bitcoiny mají altcoiny relativně nízké množství hashovací síly zajišťující jejich blockchain. Dostatečně nízká na to, aby skutečně došlo k 51 % útoků. Mezi několik pozoruhodných příkladů kryptoměn, které se staly oběťmi většinových útoků, patří Monacoin, Bitcoin Gold a ZenCash.