Was ist ein „51 %-Angriff“ auf eine Blockchain?

Das Konzept eines 51 %-Angriffs verstehen

1. Ein 51-Prozent-Angriff bezieht sich auf ein Szenario, in dem eine einzelne Entität oder Gruppe die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Rechenleistung eines Blockchain-Netzwerks erlangt, was auch als Hash-Rate bezeichnet wird. Diese Dominanz ermöglicht es ihnen, den Validierungsprozess neuer Blöcke zu manipulieren.

2. In Proof-of-Work-Blockchains wie Bitcoin konkurrieren Miner um die Lösung komplexer kryptografischer Rätsel. Wer es als Erster löst, fügt einen neuen Block hinzu und erhält Belohnungen. Wenn ein Miner oder Mining-Pool 50 % der gesamten Netzwerk-Hashing-Kapazität überschreitet, kann er alle anderen Teilnehmer dauerhaft übertreffen.

3. Mit der Mehrheitskontrolle kann der Angreifer verhindern, dass neue Transaktionen bestätigt werden, Transaktionen, die er während der Kontrolle durchgeführt hat, rückgängig machen und sogar andere Miner daran hindern, Blöcke abzuschließen. Dies untergräbt den dezentralen Charakter der Blockchain.

4. Während ein solcher Angriff es nicht ermöglicht, neue Münzen aus dem Nichts zu erschaffen oder Gelder direkt aus den Geldbörsen anderer zu stehlen, ermöglicht er doch doppelte Ausgaben. Ein Angreifer könnte Kryptowährung an eine Börse senden, Fiat oder einen anderen Vermögenswert abheben und dann die ursprüngliche Transaktion rückgängig machen, indem er das Blockchain-Ledger neu schreibt.

5. Die Durchführbarkeit eines 51 %-Angriffs hängt stark von der Größe und Verteilung der Hashing-Leistung des Netzwerks ab. Größere Netzwerke wie Bitcoin sind aufgrund der enormen Kosten und Ressourcen, die für den Aufbau einer solchen Kontrolle erforderlich sind, äußerst resistent.

Wie sich ein 51-Prozent-Angriff auf Vertrauen und Sicherheit auswirkt

1. Sobald eine Blockchain einen erfolgreichen 51-Prozent-Angriff erleidet, sinkt das Vertrauen in ihre Integrität. Benutzer, Händler und Börsen verlieren möglicherweise das Vertrauen in die Fähigkeit des Netzwerks, genaue und manipulationssichere Aufzeichnungen zu führen.

2. Börsen reagieren häufig, indem sie die betroffene Münze aus der Liste nehmen oder Ein- und Auszahlungen aussetzen. Dies führt zu starken Preisrückgängen und einer verringerten Liquidität, was zu einer weiteren Destabilisierung des Ökosystems führt.

3. Kleinere Kryptowährungen mit weniger verteilten Mining-Pools sind besonders anfällig. Bei mehreren Altcoins kam es zu 51-Prozent-Angriffen, die zu Verlusten in Millionenhöhe durch doppelt ausgegebene Transaktionen führten.

4. Selbst wenn sich das Netzwerk technisch erholt, bleibt der Reputationsschaden bestehen. Wenn grundlegende Sicherheitsannahmen verletzt werden, fragen sich Investoren, ob das Projekt über ausreichende Sicherheitsvorkehrungen verfügt oder langfristig rentabel ist.

5. Wiederholte Angriffe weisen auf tiefere Probleme innerhalb des Konsensmechanismus oder Governance-Modells hin. Sie legen Schwachstellen offen, die böswillige Akteure wiederholt ausnutzen können, sofern keine strukturellen Änderungen vorgenommen werden.

Beispiele aus der realen Welt und ihre Konsequenzen

1. Im Jahr 2018 erlitt die Kryptowährung Verge (XVG) einen 51-Prozent-Angriff, bei dem Angreifer eine Schwachstelle in ihrem Zeitsynchronisierungssystem ausnutzten und es ihnen ermöglichten, in kurzer Zeit über 35 Millionen Münzen zu schürfen.

2. Ethereum Classic (ETC) war in den Jahren 2019 und 2020 mehreren 51-Prozent-Angriffen ausgesetzt. Bei einem Vorfall wurden ETC im Wert von über 1 Million US-Dollar doppelt ausgegeben, was große Börsen wie Coinbase dazu veranlasste, den Handel vorübergehend auszusetzen.

3. Bitcoin Gold (BTG), eine Bitcoin-Abzweigung, erlebte 2018 und erneut im Jahr 2020 einen erheblichen Angriff. Die Angreifer machten Transaktionen im Gesamtwert von rund 70.000 US-Dollar rückgängig, was zeigt, dass selbst mäßig etablierte Projekte weiterhin gefährdet sind.

4. Diese Ereignisse haben gezeigt, dass die Abhängigkeit von kleineren Hash-Raten bestimmte Blockchains zu attraktiven Zielen macht. Angreifer können Hash-Power über Dienste wie NiceHash mieten und so die Hürde für die Durchführung solcher Angriffe senken.

5. Zu den Nachwirkungen gehören häufig Notfallprotokollaktualisierungen, Ketten-Rollbacks und Community-Debatten über Zentralisierung versus Sicherheitskompromisse, die die Spannungen offenbaren, die mit der Aufrechterhaltung dezentraler Systeme verbunden sind.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein 51 %-Angriff auf Bitcoin stattfinden? Obwohl es theoretisch möglich ist, einen 51-prozentigen Angriff auf Bitcoin zu starten, würde es immense finanzielle und rechnerische Ressourcen erfordern. Die aktuelle Hash-Rate macht einen solchen Versuch für jeden realistischen Angreifer wirtschaftlich undurchführbar.

Zerstört ein 51 %-Angriff eine Blockchain dauerhaft? Nein, eine Blockchain kann nach einem Angriff weiterarbeiten. Die Wiederherstellung erfordert jedoch eine Koordination zwischen Knotenbetreibern und Minern, um die Schadkette abzuwehren und den Konsens über die legitime Version wiederherzustellen.

Wie können Projekte vor 51 %-Angriffen schützen? Einige übernehmen alternative Konsensmechanismen wie Proof-of-Stake, erhöhen die Bestätigungsanforderungen für Transaktionen oder implementieren Checkpointing, bei dem vertrauenswürdige Knoten kritische Blöcke validieren.

Sind doppelte Ausgaben das einzige Ergebnis eines 51-Prozent-Angriffs? In erster Linie ja. Der schädlichste Effekt ist die Möglichkeit, Transaktionen rückgängig zu machen und dieselben Münzen zweimal auszugeben. Weitere Störungen umfassen das Blockieren neuer Transaktionen und die Zensur bestimmter Adressen.