什么是51％的攻击，它可以销毁Bitcoin？

了解51％攻击的概念

51％的攻击是指单个实体或团体对区块链网络总计算功率的一半以上（也称为Hashrate）的一半以上的情况。在Bitcoin等工作证明（POW）系统中，矿工竞争解决复杂的加密难题以验证交易并为区块链增加新的区块。网络的安全性依赖于这样的假设，即没有任何一个矿工或采矿池可以主导网络的哈希底。当演员控制超过50％的采矿能力时，他们可以以破坏其完整性的方式操纵区块链。这包括逆向交易，防止新交易的能力，甚至是双重支付硬币。

“ 51％攻击”一词在某种程度上具有误导性，因为它意味着准确需要51％。实际上，攻击者通常需要大多数哈希龙来可靠地执行此类攻击，尽管百分比越高，控制越大。攻击不允许攻击者稀薄地创建新的bitcoin，也不可以直接从其他人的钱包中窃取硬币，因为所有权转移仍然需要私钥。但是，它确实损害了对分散网络的信任的不变性和共识机制。

如何在Bitcoin上执行51％的攻击

为了对Bitcoin进行51％的攻击，攻击者将需要积累超过50％的网络桥梁。这需要对采矿硬件和能源进行巨大的投资，因为Bitcoin的网络难度会动态调整，目前是世界上最高的。这种攻击所涉及的步骤在技术上是复杂且资源密集的：

• 获取或租用足够的采矿能力：攻击者必须购买成千上万的ASIC矿工，或从云采矿服务中租用哈希拉特，如果可以大规模使用。
• 矿山私人区块链叉：虽然公共网络继续验证区块，但攻击者秘密地挖掘了自己的区块链版本，可能排除或重新安排交易。
• 重组公共链：一旦私人链变得比公共连锁店更长，攻击者将其广播到网络。由于Bitcoin中最长的链规则，节点接受此新版本为有效。
• 执行双人支出：如果攻击者在发起攻击之前将bitcoin在交换上花费了，他们可以通过更换包含它们的块来扭转这些交易，从而有效地恢复硬币，同时保持收到的商品或资金。

由于其巨大的哈希酸盐，每秒估计（EH/s）以及采矿作业的全球分布，因此在Bitcoin上非常困难。较小的近竖岩的加密货币遭受了这种攻击的受害者，但Bitcoin的规模使其具有很高的抵抗力。

51％的攻击会破坏Bitcoin吗？

成功的51％攻击不会从技术意义上破坏Bitcoin 。网络将继续运行，区块链将保持功能。但是，对Bitcoin作为安全且不可变的分类帐的信任可能会严重损害。如果用户和投资者认为交易可以逆转或操纵，那么对网络的信心可能会侵蚀，从而导致收养和价值下降。

这次攻击可能会触发社区的反应，包括潜在的协议更改，采矿池重组或紧急叉子以恢复完整性。 Bitcoin的开源性质使开发人员能够对威胁做出响应，尽管任何此类更改都需要广泛的共识。此外，交流和服务可能会实现更长的确认时间或增强的监控以检测可疑的重组。

重要的是要注意，即使攻击者控制着51％的哈希底层，他们也无法改变Bitcoin的货币政策，例如增加块奖励或更改2100万个硬币上限。该协议的核心规则由完整节点执行，该节点独立验证了所有交易和块。一个无效的块（例如创建额外的bitcoin）的块，无论攻击者的采矿能力如何，都将被拒绝。

现实世界中的例子和其他区块链的课程

虽然Bitcoin从未经历过51％的攻击，但有几个较小的POW区块链。例如：

• Bitcoin黄金（BTG）在2018年和2020年遭受了多次51％的攻击，导致价值超过75,000美元的硬币。攻击者从交易所进行大规模提款后扭转了交易。
• 以太坊经典（ETC）在2019年和2020年面临反复的攻击，在一个事件中重组了4,000多个街区。这些攻击强调了具有集中哈希酸盐和降低总体安全性网络的脆弱性。
• Verge（XVG）在其多算法挖掘设计中的弱点，于2018年受到攻击，使攻击者能够利用时间戳操纵并用块淹没网络。

这些案例表明，在较小的网络上可行51％的攻击是可行的，可以相对便宜地获取或租用哈希拉特。他们还表明，交流是常见目标，因为攻击者的目的是在网络检测重组之前撤回资金。 Bitcoin的巨大桥梁和经济激励措施使这种攻击变得不切实际，但教训强调了分散的采矿和网络弹性的重要性。

预防措施和网络防御

Bitcoin对51％的攻击进行了几种内置和社区驱动的防御措施：

• 经济障碍：获取Bitcoin的51％的哈希拉特的成本远远超过了双重支出中的任何潜在收益，这使得攻击在经济上是不合理的。
• 完整节点验证：数百万个完整节点独立验证了每个事务和阻止，以确保拒绝无效的更改。
• 采矿分散化：尽管存在采矿池，但实际的硬件是地理分散的，从而降低了集中控制的风险。
• 哈希特监测： BlockChain.com和BTC.com之类的服务提供了有关采矿池分布的实时数据，从而可以尽早发现哈希拉特浓度。
• 交流确认政策：大多数交易所在释放资金之前需要六个或更多的确认，从而增加了成功的双重元素的困难。

此外，Bitcoin社区可以通过采用新的共识规则或鼓励矿工避免集中池来应对威胁。尽管没有完全免疫的系统，但技术保障和经济合理性的结合使Bitcoin对此类攻击具有很高的抵抗力。

常见问题

政府可以对Bitcoin发动51％的攻击？即使是资金充足的政府也会面临巨大的挑战。压倒Bitcoin的哈希拉特所需的能量和硬件非常昂贵。此外，这种攻击可能会引发全球响应，包括潜在的协议升级以中和威胁。

51％的攻击是否允许窃取私钥？否。51％的攻击不会损害私钥。它仅允许操纵交易顺序和确认。如果没有私钥，直接从钱包中窃取资金仍然是不可能的。

商品证明区块链可以遭受51％的攻击吗？在验证证明（POS）系统中，类似的攻击称为“远程”或“最终”攻击，其中一名超过50％的固定硬币试图重写历史记录的攻击者。但是，POS网络使用诸如砍伐和检查点之类的不同机制来阻止这种行为。

基于云的哈希拉特租赁是否威胁Bitcoin？目前，在Nicehash等平台上可租用的哈希拉特数量太小了，无法威胁Bitcoin。即使汇总，它也代表了总网络功率的一小部分，从而使大规模攻击变得不可行。