在Bitcoin網絡上的51％攻擊是什麼？

了解51％攻擊的概念

對Bitcoin網絡的51％攻擊是指單個實體或團體對網絡總哈希功率的一半以上（也稱為計算能力或哈希速率）的一半以上的情況。這種優勢使攻擊者能夠以特定方式操縱區塊鏈，主要是通過更改交易順序，防止新交易得到確認，甚至可以逆轉自己的交易以實現雙重支出。儘管這樣的攻擊不允許從稀薄的空氣中創建新的bitcoin，也不允許從無關地址盜竊資金，但它破壞了分散的共識機制的信任和完整性。

Bitcoin依靠工作證明（POW）系統，礦工競爭解決複雜的加密難題。第一個解決難題的礦工會在區塊鏈上增加一個新的區塊，並獲得新鑄造的bitcoin s的獎勵。最長的有效鏈被網絡接受為LEDGER的真實版本。如果攻擊者控制著超過50％的採礦能力，他們可以始終超過網絡的其餘部分，以添加新塊，從而使他們能夠覆蓋或排除交易。

51％的攻擊在技術上如何起作用

要執行51％的攻擊，惡意演員必須部署大量的採礦硬件，例如ASIC（特定於應用程序的集成電路），並消耗大量的電力。該過程涉及以下步驟：

• 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。
• 在此期間，他們繼續在公共鏈上花費bitcoin，例如購買商品或將BTC轉換為交流。
• 一旦私人鏈變得比公共連鎖店更長，攻擊者就會將其廣播到網絡。
• 網絡上的節點接受較長的鏈條作為有效，從而導致鏈重組。
• 公共連鎖店的交易與私人連鎖店發生衝突無效，使攻擊者可以收回他們先前花費的bitcoin。

確認的交易的這種逆轉稱為雙支出。例如，如果攻擊者將10 BTC發送到交換並收到美元以換取美元，則可以通過更換包含它的塊來扭轉交易，從而有效地保持BTC和USD。

對交易安全和網絡信任的影響

當發生51％的攻擊時，最直接的後果是對交易終結的信任侵蝕。用戶和交換通常會等待多個確認（通常為6），然後再考慮交易不可逆。但是，在51％的攻擊下，甚至可以撤銷已確認的交易。這使得網絡對於高價值交易或時間敏感的操作不可靠。

交易所可能會在涉嫌襲擊期間停止提款或存款，以防止經濟損失。如果商人在幾次確認後交付貨物，則可以欺騙接受Bitcoin的商人，只是為了撤銷付款。 Bitcoin的分散性質被妥協，因為一個實體對網絡的操作具有不成比例的影響。

重要的是要注意，儘管攻擊者可以扭轉自己的交易，但他們不能改變自己無法控制的交易。這意味著他們不能從其他用戶錢包中竊取bitcoin，除非這些用戶直接與攻擊者進行交易。

歷史實例和較小的區塊鏈漏洞

儘管Bitcoin本身由於其巨大的哈希速率從未成功遭受51％的攻擊，但使用類似的工作證明機制的加密貨幣較小，已損害。例如：

• Bitcoin Gold（BTG）在2018年和2020年經歷了多次51％的攻擊，導致了重大的雙支付事件。
• Verge（XVG）在2018年受到襲擊，允許攻擊者在短時間內開採數千枚硬幣。
• 以太坊經典（ETC）在2019年和2020年面臨重複的攻擊，重組大型塊。

這些事件強調，哈希率較低的網絡更加脆弱。估計獲得Bitcoin的哈希稅率的51％的成本估計為數十億美元，從而使這種攻擊在經濟上不切實際。但是，對於較小的連鎖店，所需的投資要低得多，為惡意演員創造了機會。

預防和緩解策略

雖然沒有系統完全免疫，但幾項措施可以降低51％攻擊的風險和影響：

• 增加高價值交易所需的確認數量。交易所通常需要10、20，甚至需要更多的大型存款確認。
• 通過區塊鏈探險家和採礦池儀表板監視哈希速率分佈。一個池中的礦化能力突然濃縮會增加危險信號。
• 使用檢查點，在特定高度下，信任的節點將某些塊變為不變。這很少用來避免集中化。
• 採用替代共識機制，例如驗證證明（POS），由於造成的罰款，這使得51％的攻擊在經濟上遭受了極大的攻擊。

網絡參與者還可以通過支持較小的採礦池並避免過度依賴單個提供商來鼓勵採礦分散化。一些項目實施了哈希速率監視警報，該警報通知管理員可疑活動，從而使響應時間更快。

51％的攻擊可以破壞Bitcoin嗎？

成功的51％攻擊不會破壞Bitcoin，但會嚴重損害其聲譽。對Bitcoin發動這種攻擊的經濟成本非常高。當前的全球哈希速率超過每秒500次（EH/s） ，要求攻擊者部署價值數百萬美元的採礦設備並承擔巨額電力成本。

此外，如果檢測到攻擊，社區可以通過派生協議來使攻擊者的硬件過時來做出回應。這有先例 - Bitcoin現金和Bitcoin SV是通過硬叉創建的，以響應意識形態分歧。協調的響應可能使攻擊鏈無效，並在修改後的區塊鏈上恢復共識。

Bitcoin中的遊戲理論激勵措施也不鼓勵這種攻擊。礦工通過誠實行事來獲得獎勵。將資源轉移以攻擊網絡風險貶值他們正在挖掘的資產，從而使攻擊自我抗辯。

常見問題

是什麼防止採礦池發射51％的攻擊？採礦池是結合哈希力量的個別礦工的集合。即使泳池接近50％的哈希率，礦工也可以自願離開以保持權力下放。泳池運營商對成員的硬件沒有單方面的控制，持續的優勢將觸發社區的反彈和協議調整。

51％的攻擊可以竊取我的Bitcoin嗎？否。 51％的攻擊無法訪問私鑰或從攻擊者無法控制的地址轉移資金。它僅允許操縱交易訂單和攻擊者自己的硬幣的雙重支出。

我如何保護自己免受51％的攻擊？等待更高數量的確認，尤其是大型交易。使用可以監視連鎖重組的服務，並避免在沒有其他保障措施的情況下接受低HASH利率網絡上的付款。

雲挖掘有51％攻擊的風險嗎？雲開採本身並不是固有的風險，但是如果單個提供商控制著大量租用的哈希功率，則可能會集中影響。始終評估提供商的透明度和哈希率分佈。