什麼是51％的攻擊？它如何破壞區塊鏈的共識？

51％的攻擊使一個實體可以控制區塊鏈的哈希速率，從而可以操縱交易，逆轉和雙人支出，從而破壞共識機制；工作驗證系統比股份證明更容易受到傷害。

2025/03/02 10:54

要點：

• 51％的攻擊涉及單個實體或控制區塊網絡哈希速率一半以上的組。
• 此控制使他們能夠操縱交易確認，潛在地逆轉交易或雙人支出。
• 攻擊破壞了區塊鏈的共識機制，該機制依賴於分佈式信任和驗證。
• 工作證明（POW）區塊鏈比驗證證明（POS）系統更容易受到傷害。
• 緩解策略包括增加網絡權力下放和採用更強大的共識機制。

什麼是51％的攻擊？

當單個實體或一組勾結實體在工作證明（POW）區塊鍊網絡上獲得超過50％的計算能力（HASH速率）的控制時，發生了51％的攻擊，也稱為多數攻擊。這種重大控制使攻擊者能夠操縱區塊鏈的共識機制，並可能導致嚴重的後果。攻擊者有效地成為區塊鏈上真理的唯一仲裁者。

51％的攻擊如何工作？

51％攻擊的核心取決於攻擊者在創建和驗證新塊方面超過誠實節點的能力。通過控制大多數哈希率，它們可以：

• 雙人支出：這涉及兩次花費相同的加密貨幣。攻擊者將交易播放到網絡，等待它得到確認，然後廣播矛盾的交易，有效地扭轉了第一筆交易。
• 交易逆轉：類似於雙人支出，攻擊者可以逆轉合法交易，竊取資金或破壞網絡。
• 區塊重組：攻擊者可以創建區塊鏈的替代版本，有效地重寫歷史記錄並可能使合法交易無效。該過程涉及創建比誠實節點更長的鏈條，從而迫使網絡採用其版本。

破壞區塊鏈共識

區塊鏈的成功在很大程度上取決於其共識機制。在像比特幣這樣的加密貨幣中常用的工作證明（POW）要求礦工解決複雜的數學問題以驗證交易並在鏈條中添加新的塊。 51％的攻擊破壞了這一共識，允許惡意演員決定交易的順序和塊的有效性，從而規避了預期的安全措施。

工作證明的脆弱性（POW）

工作證明區塊鏈本質上比其他共識機制更容易受到51％的攻擊。對計算能力的依賴意味著，擁有最多的計算資源的人可以潛在地發揮控制。所需的哈希速率越高，攻擊就越昂貴和困難，但它仍然是一種理論上的可能性。

驗證證明（POS）和阻力

股份證明（POS）系統具有對51％攻擊的阻力。 POS不依賴計算能力，而是根據參與者固定的加密貨幣量來驗證交易。獲得大多數股份需要大量投資，這使此類攻擊變得更具挑戰性和昂貴。

緩解策略

幾種策略可以幫助減輕51％攻擊的風險：

• 網絡分散化：一個具有許多分佈廣泛的節點的更加分散的網絡使單個實體更難控制大多數哈希速率。
• 強大的共識機制：探索和實施更先進和彈性的共識機制以外的POW，例如POS，授權證明（DPOS）或混合方法，可以增強安全性。
• 哈希率提高：較高的網絡哈希速率使攻擊者獲得51％多數的昂貴和困難。
• 監視和警報系統：對網絡的哈希速率和交易模式的實時監視可以幫助檢測可疑活動，並提醒網絡參與者潛在的攻擊。

不同類型的51％攻擊

儘管核心原則保持不變，但根據攻擊者的目標和特定的區塊鏈的架構，有51％的攻擊可以以各種方式體現。例如，某些攻擊可能僅集中在雙支出上，而另一些攻擊可能旨在破壞整個網絡。

成功攻擊成功的影響

成功的51％攻擊可能會帶來毀滅性的後果。它可能導致用戶造成重大財務損失，侵蝕加密貨幣的信任，並可能對網絡的聲譽和穩定造成無法彌補的損害。影響的嚴重程度取決於諸如加密貨幣的大小以及所採用的緩解策略的有效性之類的因素。

51％的攻擊總是成功嗎？

雖然從理論上講是可能的，但不能保證成功的51％攻擊。這種攻擊的成本和復雜性，再加上檢測和對策的風險，通常是威懾。攻擊的成功還取決於因素，例如攻擊者行動的速度和網絡參與者的響應能力。

常見問題和答案：

問：執行51％的攻擊要花多少錢？答：成本取決於目標加密貨幣的哈希速率和必要硬件的當前價格截然不同。它的範圍從數万到數百萬美元。

問：所有加密貨幣都同樣脆弱嗎？答：否。使用工作證明的加密貨幣比使用驗證證明的加密貨幣更容易受到傷害。此外，51％攻擊的成本與網絡的哈希率直接相關；較高的哈希率意味著更高的成本。

問：51％攻擊後會發生什麼？答：直接後果可以包括雙支出，交易逆轉和網絡不穩定性。長期影響可能涉及用戶信任的喪失，加密貨幣價值的下降以及潛在的監管審查。

問：完全可以防止51％的攻擊嗎？答：不太可能完全預防，但是通過網絡分散，強大的共識機制和警惕的監控等措施，可以大大降低風險。

問：如何保護自己免受51％的攻擊？答：使您的加密貨幣持有多樣化，使用信譽良好的交流，並了解網絡安全更新和潛在漏洞。