51 % d'attaque dans la technologie Blockchain [expliqué]

Grâce à la conception de la technologie, nous savons que la blockchain est à l'abri des attaques de tout membre individuel du réseau. Cependant, que se passe-t-il si la blockchain est attaquée par un grand groupe de participants ? Plus précisément, que se passe-t-il si un groupe réussit à prendre le contrôle de plus de 50 % de la puissance de calcul de la blockchain ?
Un tel scénario est connu sous le nom d' attaque à 51% , et c'est l'une des rares vulnérabilités réelles d'une blockchain.

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Pour comprendre les problèmes posés par une attaque à 51%, il faut revenir aux fondamentaux de la blockchain et rappeler le processus d'ajout d'un nouveau bloc à la chaîne. Les membres d'un réseau s'affrontent pour être les premiers à calculer un sceau valide pour le bloc et à réclamer une récompense. Inévitablement, un groupe d'individus contrôlant plus de la moitié de la puissance de calcul du réseau peut monopoliser ce processus et réclamer toutes les récompenses pour lui-même. Une telle situation permet à ce groupe d'être la seule entité à bénéficier des avantages de la blockchain en empêchant les autres membres d'ajouter des blocs à la chaîne. Cela est possible car la règle de la majorité fait partie des concepts fondamentaux d'une blockchain.
Une autre conséquence possible d'une attaque à 51 % est connue sous le nom de double dépense , et celle-ci est nettement plus nocive que la précédente. Une double dépense se produit lorsqu'un groupe d'individus annule avec succès des transactions terminées dans une blockchain, leur permettant de récupérer leur argent et de le dépenser à nouveau. C'est l'équivalent numérique de la contrefaçon . Cela est rendu possible lors d'une attaque à 51% en raison de l'idée fondamentale que la chaîne la plus longue d'une blockchain est la vraie. Ironiquement, c'est la même protection qui rend impossible la double dépense lorsqu'elle est tentée par un membre ordinaire du réseau.
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Afin de comprendre comment une double dépense peut se produire, considérons l'exemple suivant. Imaginez un réseau dans lequel existe une alliance qui contrôle plus de la moitié de la puissance de calcul du réseau. Supposons que A, membre de l'alliance, achète une maison à B, membre ordinaire de la blockchain.
Le transfert d'argent de A à B est enregistré par chaque membre ordinaire du réseau, mais tous les membres de l'alliance n'ajoutent secrètement pas cette transaction à leurs dossiers. Le bloc en cours est alors complété et ajouté à la chaîne par les honnêtes individus mais secrètement ignoré par l'alliance. Il existe maintenant deux versions de la blockchain dans le réseau : la vraie avec la transaction enregistrée et la fausse. À partir de ce moment, la vraie blockchain est plus longue et acceptée par le réseau, donc la fausse version est temporairement gardée secrète par l'alliance.
L'alliance continue maintenant d'enregistrer les transactions en cours dans le réseau, ainsi que de mener en privé des transactions dénuées de sens entre elles. Ces transactions ne sont pas annoncées au réseau et permettent à l'alliance de générer des blocs à un rythme plus rapide que la vraie blockchain. Comme l'alliance possède plus de la moitié de la puissance de calcul du réseau, il lui est possible d'ajouter des blocs à la fausse blockchain à un rythme plus élevé que les blocs ajoutés à la vraie blockchain.
À un moment donné, la longueur de la fausse blockchain dépasse celle de la vraie blockchain, et l'alliance la diffuse désormais sur l'ensemble du réseau. Le réseau est alors obligé d'accepter cette version de la blockchain car c'est la version la plus longue, et la transaction effectuée entre A et B est effectivement inversée, permettant à A de dépenser le même argent pour autre chose.
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Ainsi, l'alliance peut monopoliser la réclamation des récompenses et doubler l'argent dépensé. Ils peuvent également bloquer les transactions des autres membres en utilisant une procédure similaire à celle de la double dépense. Cependant, ils ne peuvent pas falsifier une nouvelle transaction entre des membres ordinaires, car cela nécessite les clés privées des membres entre lesquels la transaction a lieu. Il leur est également assez difficile de modifier des blocs qui ont déjà été stockés dans la blockchain car cela nécessite une très grande majorité de la puissance de calcul de la blockchain pour être faisable. Plus les blocs sont éloignés dans la chaîne, plus ils sont sécurisés.
Les fragilités de la blockchain exposées par une attaque à 51% nous amènent à la conclusion que plus il y a de nœuds dans un réseau, plus il est sécurisé. C'est simplement parce qu'il est beaucoup plus facile d'obtenir la majorité dans un réseau de 10 personnes que dans un réseau d'un million. Afin de rivaliser avec la puissance de calcul d'un réseau distribué avec des nœuds dans le monde entier, un individu ordinaire devrait dépenser de grandes quantités de ressources sous forme d'argent, d'électricité et de temps, ou former une alliance qui est beaucoup trop grande et distribuée pour s'organiser efficacement. .
En général, les plus grandes blockchains sont tout à fait à l'abri d'une attaque à 51 %. Cependant, il y a eu des cas significatifs d'attaques à 51% dans des blockchains notables dans le passé. Par exemple, ghash.io, un pool minier du réseau bitcoin, a brièvement contrôlé plus de la moitié de la puissance de calcul de la blockchain en juillet 2014, ce qui a conduit le pool à renoncer volontairement à certaines de ses actions afin de ne pas monopoliser le minage de la crypto-monnaie. Bitcoin Gold n'a pas eu autant de chance lorsqu'il a subi une attaque de 51 % en mai 2018, et les attaquants malveillants ont réussi à doubler les dépenses de plus de 18 millions de dollars en crypto-monnaie.
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Les fondements mêmes d'une blockchain reposent sur l'hypothèse que la majorité dans la blockchain est honnête. Cela expose la plus grande faiblesse d'une blockchain et son principal véritable domaine de vulnérabilité. Une majorité malhonnête peut causer de grands dommages à la blockchain.

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Comment fonctionne l'attaque à 51 % ?

Le bitcoin et d'autres crypto-monnaies sont construits sur des chaînes de blocs, qui sont une sorte de grand livre distribué. Chaque transaction sur le réseau d'une crypto-monnaie est enregistrée dans ces fichiers numériques, qui sont accessibles à tous les utilisateurs et au grand public. Par conséquent, aucun argent ne peut être utilisé plus d'une fois. Parce qu'une fausse version du grand livre public serait rapidement identifiée et rejetée par les utilisateurs du réseau, un bloc ne peut pas être modifié après avoir été complété ou miné. En contrôlant la majorité de la puissance de traitement sur le réseau, un attaquant ou un groupe d'attaquants pourrait interrompre le processus d'enregistrement de nouveaux blocs. Ils peuvent empêcher d'autres mineurs de terminer des blocs, leur permettant de monopoliser hypothétiquement l'exploitation de nouveaux blocs et de prendre tous les gains. C'est ainsi que fonctionne une attaque à 51%.