在Bitcoin网络上的51％攻击是什么？

了解51％攻击的概念

对Bitcoin网络的51％攻击是指单个实体或团体对网络总哈希功率的一半以上（也称为计算能力或哈希速率）的一半以上的情况。这种优势使攻击者能够以特定方式操纵区块链，主要是通过更改交易顺序，防止新交易得到确认，甚至可以逆转自己的交易以实现双重支出。尽管这样的攻击不允许从稀薄的空气中创建新的bitcoin，也不允许从无关地址盗窃资金，但它破坏了分散的共识机制的信任和完整性。

Bitcoin依靠工作证明（POW）系统，矿工竞争解决复杂的加密难题。第一个解决难题的矿工会在区块链上增加一个新的区块，并获得新铸造的bitcoin s的奖励。最长的有效链被网络接受为LEDGER的真实版本。如果攻击者控制着超过50％的采矿能力，他们可以始终超过网络的其余部分，以添加新块，从而使他们能够覆盖或排除交易。

51％的攻击在技术上如何起作用

要执行51％的攻击，恶意演员必须部署大量的采矿硬件，例如ASIC（特定于应用程序的集成电路），并消耗大量的电力。该过程涉及以下步骤：

• 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。
• 在此期间，他们继续在公共链上花费bitcoin，例如购买商品或将BTC转换为交流。
• 一旦私人链变得比公共连锁店更长，攻击者就会将其广播到网络。
• 网络上的节点接受较长的链条作为有效，从而导致链重组。
• 公共连锁店的交易与私人连锁店发生冲突无效，使攻击者可以收回他们先前花费的bitcoin。

确认的交易的这种逆转称为双支出。例如，如果攻击者将10 BTC发送到交换并收到美元以换取美元，则可以通过更换包含它的块来扭转交易，从而有效地保持BTC和USD。

对交易安全和网络信任的影响

当发生51％的攻击时，最直接的后果是对交易终结的信任侵蚀。用户和交换通常会等待多个确认（通常为6），然后再考虑交易不可逆。但是，在51％的攻击下，甚至可以撤销已确认的交易。这使得网络对于高价值交易或时间敏感的操作不可靠。

交易所可能会在涉嫌袭击期间停止提款或存款，以防止经济损失。如果商人在几次确认后交付货物，则可以欺骗接受Bitcoin的商人，只是为了撤销付款。 Bitcoin的分散性质被妥协，因为一个实体对网络的操作具有不成比例的影响。

重要的是要注意，尽管攻击者可以扭转自己的交易，但他们不能改变自己无法控制的交易。这意味着他们不能从其他用户钱包中窃取bitcoin，除非这些用户直接与攻击者进行交易。

历史实例和较小的区块链漏洞

尽管Bitcoin本身由于其巨大的哈希速率从未成功遭受51％的攻击，但使用类似的工作证明机制的加密货币较小，已损害。例如：

• Bitcoin Gold（BTG）在2018年和2020年经历了多次51％的攻击，导致了重大的双支付事件。
• Verge（XVG）在2018年受到袭击，允许攻击者在短时间内开采数千枚硬币。
• 以太坊经典（ETC）在2019年和2020年面临重复的攻击，重组大型块。

这些事件强调，哈希率较低的网络更加脆弱。估计获得Bitcoin的哈希税率的51％的成本估计为数十亿美元，从而使这种攻击在经济上不切实际。但是，对于较小的连锁店，所需的投资要低得多，为恶意演员创造了机会。

预防和缓解策略

虽然没有系统完全免疫，但几项措施可以降低51％攻击的风险和影响：

• 增加高价值交易所需的确认数量。交易所通常需要10、20，甚至需要更多的大型存款确认。
• 通过区块链探险家和采矿池仪表板监视哈希速率分布。一个池中的矿化能力突然浓缩会增加危险信号。
• 使用检查点，在特定高度下，信任的节点将某些块变为不变。这很少用来避免集中化。
• 采用替代共识机制，例如验证证明（POS），由于造成的罚款，这使得51％的攻击在经济上遭受了极大的攻击。

网络参与者还可以通过支持较小的采矿池并避免过度依赖单个提供商来鼓励采矿分散化。一些项目实施了哈希速率监视警报，该警报通知管理员可疑活动，从而使响应时间更快。

51％的攻击可以破坏Bitcoin吗？

成功的51％攻击不会破坏Bitcoin，但会严重损害其声誉。对Bitcoin发动这种攻击的经济成本非常高。当前的全球哈希速率超过每秒500次（EH/s） ，要求攻击者部署价值数百万美元的采矿设备并承担巨额电力成本。

此外，如果检测到攻击，社区可以通过派生协议来使攻击者的硬件过时来做出回应。这有先例 - Bitcoin现金和Bitcoin SV是通过硬叉创建的，以响应意识形态分歧。协调的响应可能使攻击链无效，并在修改后的区块链上恢复共识。

Bitcoin中的游戏理论激励措施也不鼓励这种攻击。矿工通过诚实行事来获得奖励。将资源转移以攻击网络风险贬值他们正在挖掘的资产，从而使攻击自我抗辩。

常见问题

是什么防止采矿池发射51％的攻击？采矿池是结合哈希力量的个别矿工的集合。即使泳池接近50％的哈希率，矿工也可以自愿离开以保持权力下放。泳池运营商对成员的硬件没有单方面的控制，持续的优势将触发社区的反弹和协议调整。

51％的攻击可以窃取我的Bitcoin吗？否。51％的攻击无法访问私钥或从攻击者无法控制的地址转移资金。它仅允许操纵交易订单和攻击者自己的硬币的双重支出。

我如何保护自己免受51％的攻击？等待更高数量的确认，尤其是大型交易。使用可以监视连锁重组的服务，并避免在没有其他保障措施的情况下接受低HASH利率网络上的付款。

云挖掘有51％攻击的风险吗？云开采本身并不是固有的风险，但是如果单个提供商控制着大量租用的哈希功率，则可能会集中影响。始终评估提供商的透明度和哈希率分布。