什么是51％的攻击？区块链如何防止这种安全威胁？

当一个实体控制区块链矿业能力的一半以上时，就会发生51％的攻击，从而使他们操纵交易并破坏网络的完整性。

2025/04/05 04:28

51％的攻击是加密货币界的重大安全威胁，尤其是那些以工作证明（POW）共识机制运作的攻击。当单个实体或团体控制网络采矿能力或哈希速率一半以上时，就会发生这种攻击。通过这种多数控制，攻击者可以通过双人硬币来操纵区块链，以防止确认新交易，甚至逆转以前已确认的交易。 “ 51％攻击”一词源于这样的想法：从理论上控制网络的力量超过一半就足以执行这种攻击，尽管实际上，成功且持续的攻击可能需要更高的百分比。

51％的攻击如何工作？

在51％的攻击中，攻击者利用其多数控制来创建比其他网络所认识到的更长的区块链叉。这是它的发展方式：

• 攻击者开始挖掘一个私人区块链叉，该叉叉未向网络广播。
• 他们继续在这款私人叉子上开采块，而公共区块链不断增长。
• 一旦私人叉子比公共区块链更长，攻击者就将其释放到网络。
• 遵循最长链条规则的网络接受攻击者的叉子作为有效的区块链。
• 现在，攻击者可以通过在公共连锁店上花费，然后释放其更长的私人链，从而有效地扭转了交易，可以通过攻击者进行双重培养。

这种操纵可能会导致用户造成重大财务损失，并破坏对加密货币的信任。

51％攻击的现实示例

过去，几次加密货币遭受了51％的袭击受害者。例如，在2018年， Bitcoin Gold遭受了51％的攻击，导致盗窃价值数百万美元的加密货币。同样， Ethereum Classic在2020年经历了多次51％的攻击，攻击者双重支出和重组区块链。这些事件突出了较小的网络的脆弱性，其分散式采矿能力较少。

预防51％的攻击：策略和解决方案

为了减轻51％攻击的风险，区块链网络可以实施几种策略：

增加网络权力下放

权力下放是预防51％攻击的关键。分散的网络越多，单个实体就越难控制大多数采矿能力。这可以通过：

• 鼓励各种各样的矿工参与网络。
• 实施对ASIC具有抵抗力（应用程序特定集成电路）的采矿算法，这可以帮助防止大型采矿池主导网络。

实施检查点

一些区块链网络使用检查点来防止51％的攻击。检查点是预定义的块，网络认为有效，并且在拒绝这些检查点之前更改区块链的任何尝试。这种方法可以帮助防止攻击，但可能会损害区块链的分散性质。

使用替代共识机制

从工作证明（POW）共识机制转换为替代方案（POS）或授权证明（DPO）也可以帮助防止51％的攻击。在POS中，选择验证者根据其持有的硬币数量并愿意将其作为抵押品创建新块。这使攻击者在经济上不可行，获得足够的硬币来发动51％的攻击。

监视和警报系统

实施监视和警报系统可以帮助检测潜在的51％攻击。这些系统可以跟踪采矿活动中的异常模式，并提醒社区采取行动，例如暂时停止交易或实施紧急措施保护网络。

经济激励措施的作用

经济激励措施在防止51％的攻击方面起着至关重要的作用。在战俘系统中，矿工因新铸造的硬币和交易费用而获得了奖励。发动51％的攻击将需要在采矿硬件和电力上进行大量投资，而攻击的潜在经济利益可能不会超过成本。此外，成功的攻击可能会贬值加密货币，从而进一步降低了攻击者的潜在利润。

社区警惕的重要性

社区警惕是预防51％攻击的另一个重要因素。一个活跃的社区可以迅速识别并应对网络上的可疑​​活动。这包括监视采矿池，报告异常交易以及参与可以增强网络安全性的治理决策。

提高安全性的技术措施

除了提到的策略外，还可以采取技术措施来增强区块链对51％攻击的安全性：

• 增加了块确认时间：通过需要更多确认交易被视为最终的交易，该网络可以使攻击者成功执行双重支出更加困难。
• 实施惩罚系统：一些网络对矿工进行了惩罚，这些矿工试图通过削减固定硬币或施加其他经济罚款来发动51％的攻击。
• 使用混合共识机制：结合不同的共识机制，例如POW和POS，可以创建一个更健壮的系统，该系统不太容易受到51％的攻击。

交换和钱包的作用

交易所和钱包在防止51％攻击的影响方面也起着至关重要的作用。他们可以实施以下措施：

• 监视双期尝试：交流可以使用高级算法来检测和防止双重支付交易，这是51％攻击的常见目标。
• 实施提款延迟：通过延迟提款，交流可以给自己时间来验证交易的有效性，并防止释放可能是双重攻击的一部分的资金。
• 对用户进行教育：交流和钱包提供者可以教育其用户的攻击风险以及在考虑最终交易之前等待多次确认的重要性。

51％攻击对加密货币价值的影响

51％的攻击可能对加密货币的价值产生重大影响。发生攻击时，它可能导致网络失去信任，从而导致加密货币的价格下降。这种价值损失会进一步加剧攻击的影响，因为它减少了矿工继续支持该网络的经济动机，这可能导致螺旋式下降。

常见问题

问：可以通过验证（POS）网络发起51％的攻击吗？

答：从理论上讲，在POS网络上发动51％的攻击是可能的，但成功的可能性较小，而且成功的可能性较小。在POS系统中，攻击者将需要获取总固定硬币的大部分，这是一项巨大的金融投资。此外，许多POS网络实施了削减机制，这些机制惩罚了试图发动这种攻击的验证者，进一步阻止了潜在的攻击者。

问：单个用户如何保护自己免受51％攻击的影响？

答：个体用户可以采取几个步骤来保护自己免受51％攻击的影响：

• 等待多个确认，然后再考虑最终交易。
• 使用实施强大安全措施的交易所和钱包，例如监视双基金尝试和实施退出延迟。
• 多样化其加密货币持有量，以减少攻击对任何单个网络的影响。

问：所有加密货币是否同样容易受到51％的攻击？

答：不，在不同的加密货币之间，对51％攻击的脆弱性各不相同。较小的网络具有较低的分散采矿能力通常更容易受到此类攻击的影响。此外，加密货币使用的共识机制可能会影响其脆弱性，而POW网络比POS网络更有风险。

问：一旦发生51％的攻击，是否可以逆转？

答：逆转51％的攻击可能具有挑战性，并且可能并非总是可能的。如果较早检测到攻击，社区也许可以采取行动，以防止攻击者的叉子被接受为有效的区块链。但是，一旦攻击者的叉子被网络接受，逆转攻击将需要硬叉，这可能是一个复杂而有争议的过程。