Qu'est-ce qu'une attaque de 51%? Comment la blockchain peut-elle empêcher cette menace de sécurité?

Une attaque de 51% est une menace de sécurité significative dans le monde des crypto-monnaies, en particulier celles qui opèrent sur un mécanisme de consensus de preuve de travail (POW). Ce type d'attaque se produit lorsqu'une seule entité ou en groupe prend le contrôle de plus de la moitié de la puissance minière ou du taux de hachage du réseau. Avec ce contrôle majoritaire, l'attaquant peut manipuler la blockchain par des pièces à deux dépenses, en empêchant la confirmation de nouvelles transactions ou même en inversant les transactions qui ont été précédemment confirmées. Le terme attaque de «51%» découle de l'idée que le contrôle d'un peu plus de la moitié de la puissance du réseau est théoriquement suffisamment pour exécuter une telle attaque, bien qu'en pratique, un pourcentage plus élevé puisse être nécessaire pour une attaque réussie et soutenue.

Comment fonctionne une attaque de 51%?

Dans une attaque de 51% , l'attaquant exploite son contrôle majoritaire pour créer une fourche de blockchain plus longue que celle reconnue par le reste du réseau. Voici comment il se déroule:

• L'attaquant commence à exploiter une fourche de blockchain privée, qui n'est pas diffusée sur le réseau.
• Ils continuent d'extraire des blocs sur cette fourche privée tandis que la blockchain public continue de croître.
• Une fois que la fourche privée devient plus longue que la blockchain publique, l'attaquant le libère au réseau.
• Le réseau, suivant la règle de chaîne la plus longue, accepte la fourche de l'attaquant comme blockchain valide.
• L'attaquant peut désormais dépensier des pièces de monnaie en les dépensant sur la chaîne publique, puis en libérant sa chaîne privée plus longue, en inversant efficacement la transaction.

Cette manipulation peut entraîner des pertes financières importantes pour les utilisateurs et saper la confiance dans la crypto-monnaie.

Exemples du monde réel de 51% d'attaques

Plusieurs crypto-monnaies ont été victimes de 51% d'attaques dans le passé. Par exemple, en 2018, Bitcoin Gold a subi une attaque de 51%, entraînant le vol de millions de dollars de la crypto-monnaie. De même, Ethereum Classic a connu plusieurs attaques de 51% en 2020, les attaquants dépensent et réorganisant la blockchain. Ces incidents mettent en évidence la vulnérabilité de réseaux plus petits avec une puissance minière moins décentralisée.

Prévenir 51% d'attaques: stratégies et solutions

Pour atténuer le risque de 51% des attaques , les réseaux de blockchain peuvent mettre en œuvre plusieurs stratégies:

Augmentation de la décentralisation du réseau

La décentralisation est la clé pour prévenir 51% d'attaques. Plus un réseau est décentralisé, plus il devient difficile pour une seule entité de prendre le contrôle de la majorité de la puissance minière. Cela peut être réalisé par:

• Encourager un éventail diversifié de mineurs à participer au réseau.
• La mise en œuvre d'algorithmes miniers qui résistent aux ASIC (circuits intégrés spécifiques à l'application), ce qui peut aider à empêcher les grands pools d'exploitation de dominer le réseau.

Implémentation de points de contrôle

Certains réseaux de blockchain utilisent des points de contrôle pour empêcher 51% d'attaques. Les points de contrôle sont des blocs prédéfinis considérés comme valides par le réseau, et toute tentative de modification de la blockchain avant ces points de contrôle est rejetée. Cette méthode peut aider à protéger contre les attaques mais peut compromettre la nature décentralisée de la blockchain.

En utilisant d'autres mécanismes de consensus

Le passage d'un mécanisme de consensus de preuve de travail (POW) à des alternatives telles que la preuve de travail (POS) ou la preuve d'assistance déléguée (DPO) peut également aider à prévenir 51% d'attaques. Dans le POS, les validateurs sont choisis pour créer de nouveaux blocs en fonction du nombre de pièces qu'ils détiennent et sont prêts à «mettre» comme garantie. Cela rend économiquement irréalisable pour un attaquant d'acquérir suffisamment de pièces pour lancer une attaque de 51%.

Systèmes de surveillance et d'alerte

La mise en œuvre des systèmes de surveillance et d'alerte peut aider à détecter les potentiels de 51% d'attaques tôt. Ces systèmes peuvent suivre les modèles inhabituels dans l'activité minière et alerter la communauté pour prendre des mesures, comme l'arrêt temporaire des transactions ou la mise en œuvre de mesures d'urgence pour protéger le réseau.

Le rôle des incitations économiques

Les incitations économiques jouent un rôle crucial dans la prévention de 51% d'attaques. Dans un système de prisonniers de guerre, les mineurs sont récompensés pour leur travail avec des pièces nouvellement créées et des frais de transaction. Le lancement d'une attaque de 51% nécessiterait des investissements importants dans le matériel et l'électricité miniers, et le gain financier potentiel de l'attaque pourrait ne pas l'emporter sur les coûts. De plus, une attaque réussie pourrait dévaluer la crypto-monnaie, réduisant encore le bénéfice potentiel de l'attaquant.

L'importance de la vigilance communautaire

La vigilance communautaire est un autre facteur essentiel pour prévenir 51% d'attaques. Une communauté active et engagée peut rapidement identifier et répondre aux activités suspectes sur le réseau. Cela comprend la surveillance des pools d'exploitation, la signalement des transactions inhabituelles et la participation aux décisions de gouvernance qui peuvent améliorer la sécurité du réseau.

Mesures techniques pour améliorer la sécurité

Au-delà des stratégies mentionnées, il existe des mesures techniques qui peuvent être mises en œuvre pour améliorer la sécurité d'une blockchain contre 51% d'attaques:

• Augmentation du temps de confirmation du bloc : En nécessitant plus de confirmations pour qu'une transaction soit considérée comme définitive, le réseau peut rendre plus difficile pour un attaquant d'exécuter avec succès une double dépense.
• Mise en œuvre d'un système de pénalité : certains réseaux pénalisent les mineurs qui tentent de lancer une attaque de 51% en réduisant leurs pièces marquées ou en imposant d'autres sanctions financières.
• L'utilisation d'un mécanisme de consensus hybride : combiner différents mécanismes de consensus, tels que POW et POS, peut créer un système plus robuste qui est moins sensible aux attaques de 51%.

Le rôle des échanges et des portefeuilles

Les échanges et les portefeuilles jouent également un rôle crucial dans la prévention de l'impact de 51% des attaques. Ils peuvent mettre en œuvre des mesures telles que:

• Surveillance des tentatives à double dépense : Les échanges peuvent utiliser des algorithmes avancés pour détecter et empêcher les transactions à double dépense, qui sont un objectif commun de 51% d'attaques.
• Mise en œuvre des retards de retrait : en retardant les retraits, les échanges peuvent se donner du temps pour vérifier la validité des transactions et empêcher la libération de fonds qui pourraient faire partie d'une attaque à double dépense.
• Éduquer les utilisateurs : les échanges et les fournisseurs de portefeuilles peuvent éduquer leurs utilisateurs sur les risques de 51% des attaques et l'importance d'attendre plusieurs confirmations avant d'envisager une finale de transaction.

L'impact de 51% d'attaques sur la valeur de la crypto-monnaie

51% des attaques peuvent avoir un impact significatif sur la valeur d'une crypto-monnaie. Lorsqu'une attaque se produit, cela peut entraîner une perte de confiance dans le réseau, ce qui fait chuter le prix de la crypto-monnaie. Cette perte de valeur peut exacerber davantage l'impact de l'attaque, car elle réduit l'incitation économique pour les mineurs à continuer de soutenir le réseau, conduisant potentiellement à une spirale descendante.

Questions fréquemment posées

Q: Une attaque de 51% peut-elle être lancée sur un réseau de preuves (POS)?

R: Bien qu'il soit théoriquement possible de lancer une attaque de 51% sur un réseau POS, il est beaucoup plus difficile et moins susceptible de réussir. Dans un système de point de vente, un attaquant devrait acquérir la majorité des pièces de monnaie totales, ce qui est un investissement financier important. De plus, de nombreux réseaux POS mettent en œuvre des mécanismes de frappe qui pénalisent les validateurs qui tentent de lancer une telle attaque, dissuadant davantage les attaquants potentiels.

Q: Comment les utilisateurs individuels peuvent-ils se protéger des effets d'une attaque de 51%?

R: Les utilisateurs individuels peuvent prendre plusieurs mesures pour se protéger des effets d'une attaque de 51%:

• Attendez plusieurs confirmations avant de considérer une finale de transaction.
• Utilisez des échanges et des portefeuilles qui mettent en œuvre des mesures de sécurité robustes, telles que la surveillance des tentatives à double dépense et la mise en œuvre des retards de retrait.
• Diversifier leurs participations de crypto-monnaie pour réduire l'impact d'une attaque sur un seul réseau.

Q: Toutes les crypto-monnaies sont-elles également vulnérables à 51% d'attaques?

R: Non, la vulnérabilité à 51% des attaques varie selon les différentes crypto-monnaies. Les réseaux plus petits avec un pouvoir minier moins décentralisé sont généralement plus sensibles à de telles attaques. De plus, le mécanisme consensuel utilisé par une crypto-monnaie peut avoir un impact sur sa vulnérabilité, les réseaux PAP étant plus à risque que les réseaux POS.

Q: Une attaque de 51% peut-elle être inversée une fois qu'elle s'est produite?

R: L'inversion d'une attaque de 51% peut être difficile et peut ne pas toujours être possible. Si l'attaque est détectée tôt, la communauté peut être en mesure de prendre des mesures pour empêcher la fourche de l'attaquant d'être acceptée comme blockchain valide. Cependant, une fois que la fourche de l'attaquant a été acceptée par le réseau, l'inversion de l'attaque nécessiterait une fourche dure, qui peut être un processus complexe et controversé.