什麼是51％的多數攻擊？

了解51％多數攻擊的概念

當一個實體或團體對區塊鍊網絡的一半以上計算能力（也稱為哈希速率）的一半以上時，就會發生51％的多數攻擊。這種優勢使攻擊者可以以違反網絡預期的安全模型的方式來操縱區塊鏈。在Bitcoin或以太坊的工作證明的分散區塊鏈中，交易和塊創建的完整性取決於分佈式共識。當一方控制超過50％的採礦能力時，他們可能會破壞這種平衡。攻擊者可以防止新的交易獲得確認，他們在控制時進行的反向交易，甚至是雙重硬幣。這破壞了對區塊鏈的不變性和按時間順序排列的信任。

“ 51％”一詞是像徵性的 - 任何超過50％的控制都足以滿足51％，甚至51％的控制足以在某些條件下損害網絡。重要的是要注意，這種攻擊不允許攻擊者從稀薄的空氣中創建新硬幣，也不可以直接從他人錢包中竊取資金。用戶的私鑰保持安全。但是，重寫交易歷史記錄的能力為攻擊者帶來了巨大的槓桿作用，尤其是在促進雙支出方面。

51％的攻擊在技術上如何起作用

要執行51％的攻擊，惡意演員必須首先累積或租用足夠的採礦硬件，以超過所有誠實礦工的合併哈希率。一旦越過此閾值，攻擊者就可以開始利用網絡。該過程涉及多個關鍵步驟：

• 攻擊者秘密地挖掘了一個私人版本的區塊鏈，使其隱藏在公共網絡中。
• 在公共鏈上，他們進行交易，例如將加密貨幣發送到撤回法定的交易。
• 收到貨物或兌現後，他們將其更長的私人連鎖店廣播到網絡。
• 由於大多數工作證明系統中最長的鏈條規則，節點接受攻擊者的鍊為有效，使原始鏈上的交易無效。

這使攻擊者能夠反向交易，他們先前確認，有效地花費了相同的硬幣。這次攻擊的成功取決於攻擊者維持多數控制的時間足夠長，足以超過誠實的網絡。較小的哈希速率比較較小的區塊鏈更脆弱，因為在經濟上獲得51％的採礦能力是可行的。

51％攻擊的現實示例

幾種較小的加密貨幣經歷了51％的攻擊。 Verge（XVG）在2018年遭受了多次攻擊，攻擊者在其多用途採礦設置中利用弱點，以獲得控制權，並雙重支付價值超過100萬美元的硬幣。同樣， Bitcoin黃金（BTG）在2018年和2020年再次受到襲擊。在2018年事件中，攻擊者逆轉了380,000多個BTG ，導致Binance等重大交流暫時暫停存款。

這些攻擊突出了低HASH速率網絡是主要目標。攻擊者經常使用諸如尼斯哈什（Nicehash）這樣的哈希速率租賃服務來暫時獲得大規模的計算能力，而無需擁有硬件。這降低了進入的障礙，使短期攻擊在財務上可行。損失包括損失用戶信任，價格波動和交換脫穎而出。

預防措施和網絡防禦

區塊鍊網絡採用各種策略來減輕51％攻擊的風險。一種常見的方法是增加確認要求。交易所和付款處理器可能會等待15至30份確認，然後將交易視為最終交易，從而使攻擊者在被接受後更難反向交易。

另一個辯護是使用檢查點，其中某些塊被硬編碼在軟件中是有效的，從而防止重組超出這些要點。這是在某些Bitcoin叉中使用的。此外，將工作驗證證明與驗證證明的混合共識模型僅降低了僅對哈希功率的依賴。網絡還可以監視異常的哈希率峰值或突然的礦工優勢，觸發警報或緊急響應。

一些項目實施算法多樣性或ASIC抵抗力，以防止採礦能力集中。例如，以太坊向驗證證明的轉變完全消除了採礦，使51％的攻擊在經濟上不同，從而控制了50％的固定ETH而不是哈希速率。

對用戶和交流的影響

對於最終用戶，如果他們接受未確認的交易或依靠無法執行足夠確認的服務，則51％的攻擊可能會導致財務損失。接受加密貨幣付款的商人在發生足夠的區塊確認之前將貨物交付，尤其是處於危險之中。

交流也受到嚴重影響。他們可能會停止從受到攻擊的鏈條中寄存，以防止接受後來可以逆轉的存款。這破壞了交易並損害了受影響的加密貨幣的聲譽。在極端情況下，如果重複攻擊破壞了其可靠性，交換可能會使硬幣脫穎而出。

當區塊鏈的不變性受到損害時，用戶信心會侵蝕。即使在攻擊結束後，對脆弱性的看法也可以持續，從而減少了採用和投資。攻擊期間和之後的節點運算符和開發人員的透明度對於維持信任至關重要。

如何檢測51％攻擊的跡象

監視工具可以幫助檢測潛在的51％攻擊。用戶和開發人員應注意：

• 突然的，無法解釋的鏈重組（Reorgs）多個塊。
• 一個採礦池始終產生不成比例的塊，其中40％應該引起人們的關注。
• 塊時間戳和網絡時間之間的差異，表明可能的操作。
• 在Block Explorers上報告了不尋常的交易回滾或雙重根本。

Blockchain.com的採礦池統計或硬幣等開源工具提供了有關採礦池分佈的實時數據。運行完整的節點使用戶可以獨立驗證塊有效性並檢測鏈增長中的異常情況。

常見問題

51％的攻擊可以偷走我的私鑰嗎？否。 51％的攻擊無法訪問或更改私鑰。攻擊者無法代表他人簽署交易。威脅在於交易逆轉和雙人支出，而不是直接從錢包中竊取資金。

Bitcoin容易受到51％攻擊的影響嗎？從理論上講是的，但實際上是否。 Bitcoin的巨大哈希速率使得獲得其礦業能力的51％非常昂貴，這非常耗資數億美元的硬件和電力。攻擊攻擊的經濟動機超過了潛在的收益，使這種攻擊極不可能。

51％的攻擊會永久破壞區塊鏈嗎？否。區塊鏈在攻擊後可以繼續運行。開發人員可能會實施像硬貨這樣的對策，以使惡意連鎖店無效。網絡參與者還可以協調拒絕來自已知攻擊實體的塊，從而恢復完整性。

商品證明區塊鏈可以遭受51％的攻擊嗎？以不同的形式。在驗證證明中，攻擊者需要控制51％的固定令牌，而不是哈希功率。這被稱為“無所事事”或遠程攻擊。但是，經濟處罰（削減）和檢查點使此類攻擊昂貴且可檢測到。