Qu'est-ce qu'une attaque à 51 % et est-ce une menace réelle ?

Comprendre les mécanismes d'une attaque à 51 %

1. Une attaque à 51 % se produit lorsqu'une seule entité ou un groupe prend le contrôle de plus de la moitié de la puissance de hachage totale d'une blockchain.

2. Cette domination permet à l'attaquant de manipuler l'ordre des transactions, d'empêcher les nouvelles transactions d'obtenir des confirmations et d'annuler les transactions qu'ils ont effectuées alors qu'ils étaient sous contrôle.

3. L'attaquant ne peut pas modifier arbitrairement l'historique des transactions, comme voler des pièces dans les portefeuilles d'autres utilisateurs, ni créer de nouvelles pièces à partir de rien.

4. La double dépense devient possible car l'attaquant peut exploiter une chaîne privée où il dépense les mêmes pièces deux fois, puis la diffuser une fois qu'elle dépasse la longueur de la chaîne honnête.

5. Le succès d’une telle attaque dépend fortement de la taille du réseau, de la répartition du taux de hachage et de la concentration du pool minier.

Instances historiques d’attaques réussies à 51 %

1. En janvier 2019, Bitcoin Gold a subi une attaque de 51 % qui a entraîné une double dépense de plus de 18 millions de dollars.

2. Ethereum Classic a subi plusieurs attaques coordonnées en 2020, avec un incident annulant plus de 5,6 millions de dollars de transactions.

3. Verge Coin a été compromis en avril 2018, entraînant le vol d'environ 35 millions de jetons XVG grâce à une manipulation de saut dans le temps et à un détournement de puissance de hachage.

4. ZenCash a fait face à une attaque soutenue en mai 2018, révélant des vulnérabilités dans sa mise en œuvre Equihash et permettant des réorganisations répétées.

5. Ces cas mettent en évidence à quel point les petits réseaux de preuve de travail restent disproportionnellement vulnérables en raison des faibles barrières de taux de hachage à l’entrée pour les attaquants.

Barrières économiques et contraintes pratiques

1. Acquérir suffisamment de matériel de minage ou louer suffisamment de puissance de hachage est coûteux, en particulier pour les grandes chaînes comme Bitcoin ou Litecoin.

2. Les attaquants doivent maintenir le contrôle suffisamment longtemps pour exécuter et finaliser les blocs malveillants, ce qui augmente à la fois les dépenses en capital et le risque opérationnel.

3. Les pools miniers qui dominent une grande partie du taux de hachage ont souvent des incitations de réputation à éviter de participer ou de permettre des actions hostiles.

4. Les mécanismes de détection en temps réel, tels que les alertes d'écart de temps de blocage et la surveillance de la réorganisation de la chaîne, peuvent déclencher des réponses défensives avant que les dommages ne s'aggravent.

5. Les bourses et les fournisseurs de services imposent souvent des exigences de confirmation plus longues après avoir détecté des anomalies, réduisant ainsi la fenêtre d'exploitation réussie.

Défenses au niveau du protocole contre le contrôle majoritaire

1. Certains réseaux implémentent des points de contrôle, où les nœuds de confiance codent en dur certains hachages de blocs pour empêcher des réorganisations profondes.

2. D’autres adoptent des modèles de consensus hybrides, combinant PoW avec des éléments PoS ou BFT pour diluer la dépendance uniquement à la puissance de calcul.

3. Les algorithmes d'ajustement de la difficulté conçus pour résister aux fluctuations soudaines du taux de hachage aident à maintenir la stabilité lors de changements inattendus dans la participation des mineurs.

4. Les structures de gouvernance pilotées par la communauté permettent des protocoles de réponse rapide, y compris des hard forks d'urgence pour invalider les chaînes malveillantes.

5. Les couches de finalité des transactions, comme celles observées dans les chaînes basées sur Cosmos, introduisent des fenêtres de règlement déterministes indépendantes de la profondeur de confirmation probabiliste.

Foire aux questions

Q : Une attaque à 51 % peut-elle voler des clés privées ? R : Non. Une attaque à 51 % ne donne pas accès aux secrets cryptographiques stockés hors chaîne. Cela n'affecte que le comportement de consensus en chaîne.

Q : La preuve de participation élimine-t-elle le risque d’attaques majoritaires ? R : Pas entièrement. Alors que le PoS remplace la puissance de hachage par des jetons mis en jeu, des variantes telles que les attaques « sans enjeu » ou à longue portée posent des menaces différentes mais liées.

Q : Les pools miniers centralisés sont-ils intrinsèquement dangereux ? R : La puissance minière concentrée augmente l'exposition théorique, mais la plupart des grands pools fonctionnent de manière transparente et adhèrent aux normes de l'industrie afin de préserver la confiance et les flux de revenus.

Q : Les utilisateurs peuvent-ils détecter une attaque à 51 % en temps réel ? R : Oui. Des réorganisations inhabituelles de la chaîne, des intervalles de bloc prolongés ou des baisses soudaines des difficultés du réseau peuvent signaler une interférence active et inciter une vérification immédiate par les opérateurs de nœuds.