51٪ هجوم على تقنية Blockchain [موضح]

من خلال تصميم التكنولوجيا ، نعلم أن blockchain محصن ضد الهجوم من أي عضو فردي في الشبكة. ومع ذلك ، ماذا يحدث إذا تعرضت blockchain لهجوم من مجموعة كبيرة من المشاركين؟ بتعبير أدق ، ماذا يحدث إذا نجحت المجموعة في السيطرة على أكثر من 50٪ من قوة الحوسبة في blockchain؟
يُعرف مثل هذا السيناريو بهجوم 51٪ ، وهو أحد نقاط الضعف الحقيقية القليلة في blockchain.

تعلم برامج هندسة البرمجيات من أفضل الجامعات في العالم. اربح برامج PG التنفيذية أو برامج الشهادات المتقدمة أو برامج الماجستير لتتبع حياتك المهنية بشكل سريع.

لفهم المشاكل التي يسببها هجوم 51٪ ، يجب أن نعود إلى أساسيات blockchain وأن نتذكر عملية إضافة كتلة جديدة إلى السلسلة. يتنافس أعضاء الشبكة ليكونوا أول من يحسب ختمًا صالحًا للكتلة والمطالبة بمكافأة. حتمًا ، يمكن لمجموعة من الأفراد الذين يتحكمون في أكثر من نصف القوة الحاسوبية للشبكة احتكار هذه العملية والمطالبة بجميع المكافآت لأنفسهم. يتيح مثل هذا الموقف لهذه المجموعة أن تكون الكيان الوحيد الذي يستفيد من مكافآت blockchain عن طريق منع الأعضاء الآخرين من إضافة كتل إلى السلسلة. هذا ممكن لأن قاعدة الأغلبية هي من بين المفاهيم الأساسية لـ blockchain.
تُعرف إحدى النتائج المحتملة الأخرى لهجوم 51٪ باسم الإنفاق المزدوج ، وهذا أكثر ضررًا بكثير من السابق. يحدث الإنفاق المزدوج عندما تنجح مجموعة من الأفراد في عكس المعاملات المكتملة في blockchain ، مما يسمح لهم باسترداد أموالهم وإنفاقها مرة أخرى. هذا هو المعادل الرقمي للتزوير . أصبح ذلك ممكنًا خلال هجوم 51٪ بسبب الفكرة الأساسية التي مفادها أن أطول سلسلة من blockchain هي السلسلة الحقيقية. ومن المفارقات أن هذه هي نفس الحماية التي تجعل الإنفاق المزدوج مستحيلًا عند محاولة عضو عادي في الشبكة.
7 طرق تعمل بها تقنية Blockchain على إحداث ثورة في صناعة السيارات

لفهم كيفية حدوث الإنفاق المزدوج ، دعنا نفكر في المثال التالي. تخيل شبكة يوجد فيها تحالف يتحكم في أكثر من نصف قوة الحوسبة للشبكة. افترض أن A ، عضو في التحالف ، اشترى منزلًا من B ، وهو عضو عادي في blockchain.
يتم تسجيل تحويل الأموال من أ إلى ب من قبل كل عضو عادي في الشبكة ، لكن جميع أعضاء التحالف لا يضيفون سراً هذه المعاملة إلى سجلاتهم. ثم يتم استكمال الكتلة المستمرة وإضافتها إلى السلسلة من قبل الأفراد الشرفاء ولكن يتم تجاهلها سراً من قبل التحالف. يوجد الآن إصداران من blockchain في الشبكة - الإصدار الفعلي مع المعاملة المسجلة ، والإصدار الخاطئ. اعتبارًا من هذه اللحظة ، فإن blockchain الحقيقي أطول ومقبول من قبل الشبكة ، لذلك يتم الاحتفاظ بالنسخة الخاطئة سرية من قبل التحالف مؤقتًا.
يواصل التحالف الآن تسجيل المعاملات الجارية في الشبكة ، فضلاً عن إجراء معاملات خاصة لا معنى لها فيما بينهم. لا يتم الإعلان عن هذه المعاملات للشبكة والسماح للتحالف بإنشاء كتل بمعدل أسرع من blockchain الحقيقي. نظرًا لأن التحالف يمتلك أكثر من نصف قوة الحوسبة للشبكة ، فمن الممكن أن يضيف كتل إلى blockchain الخاطئة بمعدل أعلى من الكتل المضافة إلى blockchain الحقيقي.
في مرحلة ما ، يتجاوز طول blockchain الزائف طول blockchain الحقيقي ، ويقوم التحالف الآن ببث هذا إلى الشبكة بأكملها. تُجبر الشبكة بعد ذلك على قبول هذا الإصدار من blockchain لأنه الإصدار الأطول ، ويتم عكس المعاملة التي يتم إجراؤها بين A و B بشكل فعال ، مما يسمح لـ A بإنفاق نفس الأموال على شيء آخر.
ما هي تقنية Blockchain؟ [شرح]

وبالتالي ، يمكن للتحالف احتكار المطالبة بالمكافآت ومضاعفة إنفاق الأموال. يمكنهم أيضًا منع معاملات الأعضاء الآخرين باستخدام إجراء مشابه لإجراءات الإنفاق المزدوج. ومع ذلك ، لا يمكنهم إجراء معاملة جديدة بين الأعضاء العاديين ، لأن هذا يتطلب المفاتيح الخاصة للأعضاء الذين تحدث المعاملة بينهم. كما أنه من الصعب جدًا عليهم تعديل الكتل التي تم تخزينها بالفعل في blockchain لأن هذا يتطلب الغالبية العظمى من قوة الحوسبة في blockchain ليكون ذلك ممكنًا. كلما ظهر الكتل في السلسلة ، كانت أكثر أمانًا.
إن نقاط الضعف في blockchain التي تعرض لها هجوم 51٪ تقودنا إلى استنتاج مفاده أنه كلما زاد عدد العقد في الشبكة ، كلما كانت أكثر أمانًا. هذا ببساطة لأنه من الأسهل بكثير الحصول على الأغلبية في شبكة من 10 أشخاص مقارنة بشبكة من مليون شخص. من أجل التنافس مع قوة الحوسبة لشبكة موزعة مع عقد في جميع أنحاء العالم ، يتعين على الفرد العادي إنفاق مبالغ ضخمة من الموارد في شكل أموال وكهرباء ووقت ، أو تكوين تحالف كبير جدًا وموزع للتنظيم بكفاءة .
بشكل عام ، تعتبر أكبر سلاسل الكتل آمنة تمامًا من هجوم بنسبة 51٪. ومع ذلك ، كانت هناك بعض الحالات المهمة من هجمات 51٪ في بلوكشين بارزة في الماضي. على سبيل المثال ، سيطر ghash.io ، وهو تجمع تعدين في شبكة البيتكوين ، لفترة وجيزة على أكثر من نصف قوة حوسبة blockchain في يوليو 2014 ، مما أدى إلى تخلي المجموعة طواعية عن بعض أسهمها حتى لا تحتكر تعدين العملات المشفرة. لم يكن Bitcoin Gold محظوظًا تمامًا عندما عانى من هجوم بنسبة 51٪ خلال مايو 2018 ، وتمكن المهاجمون الضارون من مضاعفة إنفاق أكثر من 18 مليون دولار من العملات المشفرة.
تزايد الطلب على مهندسي البرمجيات في تقنية Blockchain

تعتمد أساسيات blockchain على افتراض أن الغالبية في blockchain صادقة. يكشف هذا عن أكبر نقاط ضعف في blockchain ومجال ضعفها الحقيقي الرئيسي. يمكن أن تتسبب الغالبية غير الشريفة في أضرار جسيمة في blockchain.

إذا كنت مهتمًا بإنشاء تطبيقات blockchain من البداية ، فتحقق من شهادة upGrad & IIIT-B التنفيذية في Blockchain من IIITB.

كيف يعمل هجوم 51٪؟

يتم إنشاء البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى على سلاسل الكتل ، والتي تعد نوعًا من دفتر الأستاذ الموزع. يتم حفظ كل معاملة على شبكة العملة المشفرة في هذه الملفات الرقمية ، والتي يمكن لجميع المستخدمين وعامة الناس الوصول إليها. نتيجة لذلك ، لا يجوز استخدام أي نقود أكثر من مرة. نظرًا لأنه سيتم تحديد نسخة مزيفة من دفتر الأستاذ العام بسرعة ورفضها من قبل مستخدمي الشبكة ، فلا يمكن تعديل الكتلة بعد اكتمالها أو تعدينها. من خلال التحكم في غالبية قوة المعالجة على الشبكة ، قد يقوم مهاجم أو مجموعة من المهاجمين بمقاطعة عملية تسجيل كتل جديدة. يمكنهم منع عمال المناجم الآخرين من إكمال الكتل ، مما يسمح لهم باحتكار تعدين الكتل الجديد افتراضيًا والحصول على جميع الأرباح. هذه هي الطريقة التي يعمل بها هجوم 51٪.