什么是51％的多数攻击？

了解51％多数攻击的概念

当一个实体或团体对区块链网络的一半以上计算能力（也称为哈希速率）的一半以上时，就会发生51％的多数攻击。这种优势使攻击者可以以违反网络预期的安全模型的方式来操纵区块链。在Bitcoin或以太坊的工作证明的分散区块链中，交易和块创建的完整性取决于分布式共识。当一方控制超过50％的采矿能力时，他们可能会破坏这种平衡。攻击者可以防止新的交易获得确认，他们在控制时进行的反向交易，甚至是双重硬币。这破坏了对区块链的不变性和按时间顺序排列的信任。

“ 51％”一词是象征性的 - 任何超过50％的控制都足以满足51％，甚至51％的控制足以在某些条件下损害网络。重要的是要注意，这种攻击不允许攻击者从稀薄的空气中创建新硬币，也不可以直接从他人钱包中窃取资金。用户的私钥保持安全。但是，重写交易历史记录的能力为攻击者带来了巨大的杠杆作用，尤其是在促进双支出方面。

51％的攻击在技术上如何起作用

要执行51％的攻击，恶意演员必须首先累积或租用足够的采矿硬件，以超过所有诚实矿工的合并哈希率。一旦越过此阈值，攻击者就可以开始利用网络。该过程涉及多个关键步骤：

• 攻击者秘密地挖掘了一个私人版本的区块链，使其隐藏在公共网络中。
• 在公共链上，他们进行交易，例如将加密货币发送到撤回法定的交易。
• 收到货物或兑现后，他们将其更长的私人连锁店广播到网络。
• 由于大多数工作证明系统中最长的链条规则，节点接受攻击者的链为有效，使原始链上的交易无效。

这使攻击者能够反向交易，他们先前确认，有效地花费了相同的硬币。这次攻击的成功取决于攻击者维持多数控制的时间足够长，足以超过诚实的网络。较小的哈希速率比较较小的区块链更脆弱，因为在经济上获得51％的采矿能力是可行的。

51％攻击的现实示例

几种较小的加密货币经历了51％的攻击。 Verge（XVG）在2018年遭受了多次攻击，攻击者在其多用途采矿设置中利用弱点，以获得控制权，并双重支付价值超过100万美元的硬币。同样， Bitcoin黄金（BTG）在2018年和2020年再次受到袭击。在2018年事件中，攻击者逆转了380,000多个BTG ，导致Binance等重大交流暂时暂停存款。

这些攻击突出了低HASH速率网络是主要目标。攻击者经常使用诸如尼斯哈什（Nicehash）这样的哈希速率租赁服务来暂时获得大规模的计算能力，而无需拥有硬件。这降低了进入的障碍，使短期攻击在财务上可行。损失包括损失用户信任，价格波动和交换脱颖而出。

预防措施和网络防御

区块链网络采用各种策略来减轻51％攻击的风险。一种常见的方法是增加确认要求。交易所和付款处理器可能会等待15至30份确认，然后将交易视为最终交易，从而使攻击者在被接受后更难反向交易。

另一个辩护是使用检查点，其中某些块被硬编码在软件中是有效的，从而防止重组超出这些要点。这是在某些Bitcoin叉中使用的。此外，将工作验证证明与验证证明的混合共识模型仅降低了仅对哈希功率的依赖。网络还可以监视异常的哈希率峰值或突然的矿工优势，触发警报或紧急响应。

一些项目实施算法多样性或ASIC抵抗力，以防止采矿能力集中。例如，以太坊向验证证明的转变完全消除了采矿，使51％的攻击在经济上不同，从而控制了50％的固定ETH而不是哈希速率。

对用户和交流的影响

对于最终用户，如果他们接受未确认的交易或依靠无法执行足够确认的服务，则51％的攻击可能会导致财务损失。接受加密货币付款的商人在发生足够的区块确认之前将货物交付，尤其是处于危险之中。

交流也受到严重影响。他们可能会停止从受到攻击的链条中寄存，以防止接受后来可以逆转的存款。这破坏了交易并损害了受影响的加密货币的声誉。在极端情况下，如果重复攻击破坏了其可靠性，交换可能会使硬币脱颖而出。

当区块链的不变性受到损害时，用户信心会侵蚀。即使在攻击结束后，对脆弱性的看法也可以持续，从而减少了采用和投资。攻击期间和之后的节点运算符和开发人员的透明度对于维持信任至关重要。

如何检测51％攻击的迹象

监视工具可以帮助检测潜在的51％攻击。用户和开发人员应注意：

• 突然的，无法解释的链重组（Reorgs）多个块。
• 一个采矿池始终产生不成比例的块，其中40％应该引起人们的关注。
• 块时间戳和网络时间之间的差异，表明可能的操作。
• 在Block Explorers上报告了不寻常的交易回滚或双重根本。

Blockchain.com的采矿池统计或硬币等开源工具提供了有关采矿池分布的实时数据。运行完整的节点使用户可以独立验证块有效性并检测链增长中的异常情况。

常见问题

51％的攻击可以偷走我的私钥吗？否。51％的攻击无法访问或更改私钥。攻击者无法代表他人签署交易。威胁在于交易逆转和双人支出，而不是直接从钱包中窃取资金。

Bitcoin容易受到51％攻击的影响吗？从理论上讲是的，但实际上是否。 Bitcoin的巨大哈希速率使得获得其矿业能力的51％非常昂贵，这非常耗资数亿美元的硬件和电力。攻击攻击的经济动机超过了潜在的收益，使这种攻击极不可能。

51％的攻击会永久破坏区块链吗？否。区块链在攻击后可以继续运行。开发人员可能会实施像硬货这样的对策，以使恶意连锁店无效。网络参与者还可以协调拒绝来自已知攻击实体的块，从而恢复完整性。

商品证明区块链可以遭受51％的攻击吗？以不同的形式。在验证证明中，攻击者需要控制51％的固定令牌，而不是哈希功率。这被称为“无所事事”或远程攻击。但是，经济处罚（削减）和检查点使此类攻击昂贵且可检测到。