Was ist ein 51 %-Angriff und welche Kryptowährungen sind anfällig?

Die Mechanismen eines 51 %-Angriffs verstehen

1. Ein 51-Prozent-Angriff liegt vor, wenn eine einzelne Entität oder Gruppe die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Mining-Hash-Rate eines Blockchain-Netzwerks erlangt. Diese Dominanz ermöglicht es ihnen, die Transaktionsvalidierung zu manipulieren und möglicherweise getätigte Transaktionen rückgängig zu machen, während sie gleichzeitig das Netzwerk kontrollieren.

2. Durch die Kontrolle des Großteils der Rechenleistung können Angreifer verhindern, dass neue Transaktionen Bestätigungen erhalten, wodurch Zahlungen zwischen Benutzern gestoppt werden. Sie können Münzen auch doppelt ausgeben, indem sie sie in einer Transaktion ausgeben und sie dann umkehren, um sie an anderer Stelle erneut auszugeben.

3. Der Angreifer kann die Reihenfolge von Transaktionen ausschließen oder ändern und so die Integrität des Ledgers stören. Aufgrund kryptografischer Schutzmaßnahmen können sie zwar keine neuen Münzen aus dem Nichts erschaffen oder Gelder direkt von fremden Adressen stehlen, doch die Möglichkeit, ihre eigenen Transaktionen rückgängig zu machen, untergräbt das Vertrauen.

4. Solche Angriffe sind am besten auf Blockchains möglich, die Proof-of-Work (PoW)-Konsensmechanismen verwenden, bei denen die Mining-Leistung direkt mit dem Einfluss auf die Blockproduktion korreliert. Netzwerke mit einer geringeren Gesamt-Hashing-Leistung sind von Natur aus einem höheren Risiko ausgesetzt, da der Erwerb von 51 % der Ressourcen weniger Investitionen erfordert.

5. Sobald ein Angriff ausgeführt wird, führt er häufig zu einem starken Vertrauensverlust bei Benutzern und Händlern. Börsen können Ein- oder Auszahlungen für die betroffene Kryptowährung aussetzen, was ihre Marktpräsenz weiter destabilisiert.

Kryptowährungen sind am anfälligsten für Mehrheitskontrolle

1. Kleinere PoW-basierte Kryptowährungen sind aufgrund der begrenzten Beteiligung der Miner besonders anfällig. Beispiele hierfür sind Verge (XVG), Ethereum Classic (ETC) und Bitcoin Gold (BTG), die alle in den letzten Jahren bestätigte Angriffe von 51 % erlebt haben.

2. Bitcoin selbst ist aufgrund seiner immensen Hash-Rate äußerst resistent gegen solche Angriffe und erfordert eine unrealistische Menge an Rechenleistung und finanziellen Investitionen, um das Netzwerk zu überwältigen. Gleiches gilt für andere Large-Cap-PoW-Ketten wie Litecoin.

3. Münzen, die auf gemeinsam genutzten Mining-Algorithmen mit größeren Netzwerken basieren, können durch „Hashrate-Miet“-Dienste offengelegt werden. Angreifer leasen vorübergehend genügend Mining-Leistung, um kurzfristige Übernahmen durchzuführen, ohne die Hardware vollständig zu besitzen.

4. Altcoins, die ältere oder weniger sichere Hashing-Algorithmen wie Equihash oder Scrypt verwenden, geraten häufig ins Visier, da spezielle Mining-Geräte für diese Algorithmen leichter zugänglich und erschwinglicher sind.

5. Öffentliche Blockchains, denen wirtschaftliche Anreize für ein langfristiges Engagement der Miner fehlen, sind anfällig für plötzliche Verschiebungen in der Hash-Verteilung. Wenn Bergleute massenhaft abwandern, wird es leichter, das verbleibende Netzwerk zu kompromittieren.

Vorfälle in der realen Welt und ihre Auswirkungen

1. Im Jahr 2018 erlitt Bitcoin Gold mehrere 51 %-Angriffe, die dazu führten, dass BTG im Wert von über 70.000 US-Dollar doppelt ausgegeben wurde. Der Vorfall zeigte, wie leicht kleinere Forks großer Blockchains trotz der Übernahme der ursprünglichen Codebasen ausgenutzt werden konnten.

2. Ethereum Classic war in den Jahren 2019 und 2020 wiederholten Angriffen ausgesetzt, bei denen Hacker Hunderte von Blöcken neu organisierten und Börsen-Wallets durch umgekehrte Einzahlungen leerten. Diese Ereignisse veranlassten mehrere Plattformen, die Bestätigungsanforderungen für ETC-Transaktionen zu erhöhen.

3. Verge wurde 2018 kompromittiert, als Angreifer Zeitmanipulationsschwachstellen neben der Hash-Rate-Dominanz ausnutzten , was es ihnen ermöglichte, Tausende von Blöcken unentdeckt abzubauen und Millionen von XVG illegal zu generieren.

4. Jeder Fall führte zu sofortigen Preissenkungen und langfristigen Reputationsschäden. Benutzer begannen, die Sicherheitsannahmen hinter weniger bekannten Blockchains in Frage zu stellen, insbesondere solche, die als dezentral vermarktet werden, aber mit konzentrierten Mining-Pools arbeiten.

5. Einige Projekte reagierten mit einem Wechsel der Konsensmodelle oder der Implementierung von Checkpointing-Mechanismen, um tiefe Kettenreorganisationen zu verhindern. Diese Änderungen führten jedoch häufig zu Kompromissen bei der Zentralisierung, die im Widerspruch zu den ursprünglichen Designphilosophien standen.

Häufig gestellte Fragen

Was verhindert einen 51 %-Angriff auf Bitcoin? Das riesige Netzwerk von Minern auf der ganzen Welt macht es wirtschaftlich unmöglich, mehr als die Hälfte der Hash-Rate zu erwerben. Die Kosten für die benötigte Hardware und den Strom übersteigen den potenziellen Gewinn eines Angriffs und wirken somit stark abschreckend.

Kann ein 51 %-Angriff meine Kryptowährung direkt stehlen? Nein, Angreifer können nicht auf private Schlüssel zugreifen oder Geld von beliebigen Adressen abheben. Ihre Kontrolle beschränkt sich auf die Transaktionszensur und die doppelte Ausgabe ihrer eigenen Münzen durch die Stornierung kürzlich erfolgter Überweisungen nach Erhalt von Waren oder Dienstleistungen.

Sind Proof-of-Stake-Münzen immun gegen 51 %-Angriffe? Obwohl PoS-Systeme nicht auf Hash-Leistung angewiesen sind, sind sie ähnlichen Risiken ausgesetzt, wenn ein Unternehmen mehr als die Hälfte der eingesetzten Token ansammelt. Allerdings sind solche Angriffe in der Regel teurer und erkennbarer und lösen häufig Reaktionen der Community wie Hard Forks aus, um böswillige Akteure zu entfernen.

Wie schützen sich Börsen vor 51 %-Angriffen? Börsen mindern das Risiko, indem sie für kleinere, weniger sichere Blockchains mehr Bestätigungen verlangen. Einige entfernen Münzen mit einer Angriffshistorie aus der Liste oder implementieren eine Echtzeitüberwachung auf abnormale Kettenreorganisationen.