什麼是51％的攻擊，它可以銷毀Bitcoin？

了解51％攻擊的概念

51％的攻擊是指單個實體或團體對區塊鍊網絡總計算功率的一半以上（也稱為Hashrate）的一半以上的情況。在Bitcoin等工作證明（POW）系統中，礦工競爭解決複雜的加密難題以驗證交易並為區塊鏈增加新的區塊。網絡的安全性依賴於這樣的假設，即沒有任何一個礦工或採礦池可以主導網絡的哈希底。當演員控制超過50％的採礦能力時，他們可以以破壞其完整性的方式操縱區塊鏈。這包括逆向交易，防止新交易的能力，甚至是雙重支付硬幣。

“ 51％攻擊”一詞在某種程度上具有誤導性，因為它意味著準確需要51％。實際上，攻擊者通常需要大多數哈希龍來可靠地執行此類攻擊，儘管百分比越高，控制越大。攻擊不允許攻擊者稀薄地創建新的bitcoin，也不可以直接從其他人的錢包中竊取硬幣，因為所有權轉移仍然需要私鑰。但是，它確實損害了對分散網絡的信任的不變性和共識機制。

如何在Bitcoin上執行51％的攻擊

為了對Bitcoin進行51％的攻擊，攻擊者將需要積累超過50％的網絡橋樑。這需要對採礦硬件和能源進行巨大的投資，因為Bitcoin的網絡難度會動態調整，目前是世界上最高的。這種攻擊所涉及的步驟在技術上是複雜且資源密集的：

• 獲取或租用足夠的採礦能力：攻擊者必須購買成千上萬的ASIC礦工，或從雲採礦服務中租用哈希拉特，如果可以大規模使用。
• 礦山私人區塊鏈叉：雖然公共網絡繼續驗證區塊，但攻擊者秘密地挖掘了自己的區塊鏈版本，可能排除或重新安排交易。
• 重組公共鏈：一旦私人鏈變得比公共連鎖店更長，攻擊者將其廣播到網絡。由於Bitcoin中最長的鏈規則，節點接受此新版本為有效。
• 執行雙人支出：如果攻擊者在發起攻擊之前將bitcoin在交換上花費了，他們可以通過更換包含它們的塊來扭轉這些交易，從而有效地恢復硬幣，同時保持收到的商品或資金。

由於其巨大的哈希酸鹽，每秒估計（EH/s）以及採礦作業的全球分佈，因此在Bitcoin上非常困難。較小的近豎岩的加密貨幣遭受了這種攻擊的受害者，但Bitcoin的規模使其具有很高的抵抗力。

51％的攻擊會破壞Bitcoin嗎？

成功的51％攻擊不會從技術意義上破壞Bitcoin 。網絡將繼續運行，區塊鏈將保持功能。但是，對Bitcoin作為安全且不可變的分類帳的信任可能會嚴重損害。如果用戶和投資者認為交易可以逆轉或操縱，那麼對網絡的信心可能會侵蝕，從而導致收養和價值下降。

這次攻擊可能會觸發社區的反應，包括潛在的協議更改，採礦池重組或緊急叉子以恢復完整性。 Bitcoin的開源性質使開發人員能夠對威脅做出響應，儘管任何此類更改都需要廣泛的共識。此外，交流和服務可能會實現更長的確認時間或增強的監控以檢測可疑的重組。

重要的是要注意，即使攻擊者控制著51％的哈希底層，他們也無法改變Bitcoin的貨幣政策，例如增加塊獎勵或更改2100萬個硬幣上限。該協議的核心規則由完整節點執行，該節點獨立驗證了所有交易和塊。一個無效的塊（例如創建額外的bitcoin）的塊，無論攻擊者的採礦能力如何，都將被拒絕。

現實世界中的例子和其他區塊鏈的課程

雖然Bitcoin從未經歷過51％的攻擊，但有幾個較小的POW區塊鏈。例如：

• Bitcoin黃金（BTG）在2018年和2020年遭受了多次51％的攻擊，導致價值超過75,000美元的硬幣。攻擊者從交易所進行大規模提款後扭轉了交易。
• 以太坊經典（ETC）在2019年和2020年面臨反复的攻擊，在一個事件中重組了4,000多個街區。這些攻擊強調了具有集中哈希酸鹽和降低總體安全性網絡的脆弱性。
• Verge（XVG）在其多算法挖掘設計中的弱點，於2018年受到攻擊，使攻擊者能夠利用時間戳操縱並用塊淹沒網絡。

這些案例表明，在較小的網絡上可行51％的攻擊是可行的，可以相對便宜地獲取或租用哈希拉特。他們還表明，交流是常見目標，因為攻擊者的目的是在網絡檢測重組之前撤回資金。 Bitcoin的巨大橋樑和經濟激勵措施使這種攻擊變得不切實際，但教訓強調了分散的採礦和網絡彈性的重要性。

預防措施和網絡防禦

Bitcoin對51％的攻擊進行了幾種內置和社區驅動的防禦措施：

• 經濟障礙：獲取Bitcoin的51％的哈希拉特的成本遠遠超過了雙重支出中的任何潛在收益，這使得攻擊在經濟上是不合理的。
• 完整節點驗證：數百萬個完整節點獨立驗證了每個事務和阻止，以確保拒絕無效的更改。
• 採礦分散化：儘管存在採礦池，但實際的硬件是地理分散的，從而降低了集中控制的風險。
• 哈希特監測： BlockChain.com和BTC.com之類的服務提供了有關採礦池分佈的實時數據，從而可以儘早發現哈希拉特濃度。
• 交流確認政策：大多數交易所在釋放資金之前需要六個或更多的確認，從而增加了成功的雙重元素的困難。

此外，Bitcoin社區可以通過採用新的共識規則或鼓勵礦工避免集中池來應對威脅。儘管沒有完全免疫的系統，但技術保障和經濟合理性的結合使Bitcoin對此類攻擊具有很高的抵抗力。

常見問題

政府可以對Bitcoin發動51％的攻擊？即使是資金充足的政府也會面臨巨大的挑戰。壓倒Bitcoin的哈希拉特所需的能量和硬件非常昂貴。此外，這種攻擊可能會引發全球響應，包括潛在的協議升級以中和威脅。

51％的攻擊是否允許竊取私鑰？否。 51％的攻擊不會損害私鑰。它僅允許操縱交易順序和確認。如果沒有私鑰，直接從錢包中竊取資金仍然是不可能的。

商品證明區塊鏈可以遭受51％的攻擊嗎？在驗證證明（POS）系統中，類似的攻擊稱為“遠程”或“最終”攻擊，其中一名超過50％的固定硬幣試圖重寫歷史記錄的攻擊者。但是，POS網絡使用諸如砍伐和檢查點之類的不同機制來阻止這種行為。

基於雲的哈希拉特租賃是否威脅Bitcoin？目前，在Nicehash等平台上可租用的哈希拉特數量太小了，無法威脅Bitcoin。即使匯總，它也代表了總網絡功率的一小部分，從而使大規模攻擊變得不可行。