51% atac în tehnologia blockchain [explicat]

Prin proiectarea tehnologiei, știm că blockchain-ul este imun la atacuri din partea oricărui membru individual al rețelei. Cu toate acestea, ce se întâmplă dacă blockchain-ul este atacat de un grup mare de participanți? Mai precis, ce se întâmplă dacă un grup preia cu succes controlul a peste 50% din puterea de calcul a blockchain-ului?
Un astfel de scenariu este cunoscut ca un atac de 51% și este una dintre puținele vulnerabilități reale ale unui blockchain.

Aflați programe de inginerie software de la cele mai bune universități din lume. Câștigă programe Executive PG, programe avansate de certificat sau programe de master pentru a-ți accelera cariera.

Pentru a înțelege problemele generate de un atac de 51%, trebuie să revenim la elementele fundamentale ale blockchain-ului și să ne amintim procesul de adăugare a unui nou bloc în lanț. Membrii unei rețele concurează pentru a fi primii care calculează un sigiliu valid pentru bloc și revendică o recompensă. Inevitabil, un grup de indivizi care controlează peste jumătate din puterea de calcul a rețelei poate monopoliza acest proces și poate revendica toate recompensele pentru ei înșiși. O astfel de situație permite acestui grup să fie singura entitate care beneficiază de recompensele blockchain-ului, împiedicând alți membri să adauge blocuri în lanț. Acest lucru este posibil deoarece regula majorității se numără printre conceptele fundamentale ale unui blockchain.
O altă posibilă consecință a unui atac de 51% este cunoscută sub numele de cheltuieli duble , iar aceasta este semnificativ mai dăunătoare decât cea anterioară. Cheltuielile duble apar atunci când un grup de indivizi inversează cu succes tranzacțiile finalizate într-un blockchain, permițându-le să-și recupereze banii și să-i cheltuiască din nou. Acesta este echivalentul digital al contrafacerii . Este posibil în timpul unui atac de 51% datorită ideii fundamentale că cel mai lung lanț al unui blockchain este cel adevărat. În mod ironic, aceasta este aceeași garanție care face imposibilă dublarea cheltuielilor atunci când este încercată de un membru obișnuit al rețelei.
7 moduri în care Blockchain revoluționează industria auto

Pentru a înțelege cum pot apărea cheltuieli duble, să luăm în considerare următorul exemplu. Imaginați-vă o rețea în care există o alianță care controlează peste jumătate din puterea de calcul a rețelei. Să presupunem că A, membru al alianței, cumpără o casă de la B, un membru obișnuit al blockchain-ului.
Transferul de bani de la A la B este înregistrat de fiecare membru obișnuit al rețelei, dar toți membrii alianței nu adaugă în secret această tranzacție în evidențele lor. Blocul în curs este apoi completat și adăugat la lanț de către indivizii cinstiți, dar ignorat în secret de alianță. Acum există două versiuni ale blockchain-ului în rețea - cea reală cu tranzacția înregistrată și cea falsă. Din acest moment, adevăratul blockchain este mai lung și acceptat de rețea, astfel încât versiunea falsă este ținută temporar secretă de alianță.
Alianța continuă acum să înregistreze tranzacțiile în curs în rețea, precum și să efectueze în mod privat tranzacții fără sens între ei. Aceste tranzacții nu sunt anunțate rețelei și permit alianței să genereze blocuri la un ritm mai rapid decât adevăratul blockchain. Deoarece alianța deține peste jumătate din puterea de calcul a rețelei, este posibil ca aceasta să adauge blocuri la blockchain-ul fals la o rată mai mare decât blocurile adăugate la blockchain-ul adevărat.
La un moment dat, lungimea blockchain-ului fals o depășește pe cea a adevăratului blockchain, iar alianța transmite acum acest lucru către întreaga rețea. Rețeaua este apoi forțată să accepte această versiune a blockchain-ului deoarece este cea mai lungă versiune, iar tranzacția efectuată între A și B este efectiv inversată, permițându-i lui A să cheltuiască aceiași bani pe altceva.
Ce este tehnologia Blockchain? [Explicat]

Astfel, alianța poate monopoliza revendicarea recompenselor și poate dubla cheltuirea banilor. De asemenea, pot bloca tranzacțiile altor membri folosind o procedură similară cu cea a cheltuielilor duble. Totuși, aceștia nu pot realiza o nouă tranzacție între membrii obișnuiți, deoarece aceasta necesită cheile private ale membrilor între care are loc tranzacția. De asemenea, este destul de dificil pentru ei să modifice blocurile care au fost deja stocate în blockchain, deoarece acest lucru necesită o mare majoritate a puterii de calcul a blockchain-ului pentru a fi fezabil. Cu cât blocurile din lanț sunt mai în spate, cu atât sunt mai sigure.
Deficiențele blockchain-ului expuse de un atac de 51% ne conduc la concluzia că cu cât sunt mai multe noduri într-o rețea, cu atât aceasta este mai sigură. Acest lucru se datorează faptului că este mult mai ușor să câștigi majoritatea într-o rețea de 10 persoane decât într-o rețea de un milion. Pentru a concura cu puterea de calcul a unei rețele distribuite cu noduri în întreaga lume, un individ obișnuit ar trebui să cheltuiască cantități mari de resurse sub formă de bani, electricitate și timp, sau să formeze o alianță mult prea mare și distribuită pentru a se organiza eficient. .
În general, cele mai mari blockchain-uri sunt destul de ferite de un atac de 51%. Cu toate acestea, au existat câteva cazuri semnificative de atacuri de 51% în blockchain-uri notabile în trecut. De exemplu, ghash.io, un grup de minerit din rețeaua bitcoin, a controlat pentru scurt timp peste jumătate din puterea de calcul a blockchain-ului în iulie 2014, ceea ce a dus la renunțarea voluntară a grupului la unele dintre acțiunile sale, pentru a nu monopoliza exploatarea criptomonedei. Bitcoin Gold nu a fost la fel de norocos când a suferit un atac de 51% în mai 2018, iar atacatorii rău intenționați au reușit cu succes să dubleze cheltuirea criptomonedelor în valoare de peste 18 milioane de dolari.
Cerere în creștere pentru ingineri software în tehnologia blockchain

Însăși elementele fundamentale ale unui blockchain se bazează pe presupunerea că majoritatea din blockchain este sinceră. Acest lucru expune cea mai mare slăbiciune a unui blockchain și principala sa zonă adevărată de vulnerabilitate. O majoritate necinstită poate provoca daune mari blockchain-ului.

Dacă sunteți interesat să creați aplicații blockchain de la zero, consultați Certificarea executivă upGrad și IIIT-B în Blockchain de la IIITB.

Cum funcționează atacul 51%?

Bitcoin și alte criptomonede sunt construite pe blockchain, care sunt un fel de registru distribuit. Fiecare tranzacție din rețeaua unei criptomonede este salvată în aceste fișiere digitale, care sunt accesibile tuturor utilizatorilor și publicului larg. Ca urmare, banii nu pot fi folosiți de mai multe ori. Deoarece o versiune falsă a registrului public ar fi rapid identificată și respinsă de utilizatorii rețelei, un bloc nu poate fi modificat după ce a fost finalizat sau extras. Prin controlul majorității puterii de procesare din rețea, un atacator sau un grup de atacatori ar putea întrerupe procesul de înregistrare a blocurilor noi. Ele pot împiedica alți mineri să finalizeze blocuri, permițându-le să monopolizeze ipotetic mineritul de noi blocuri și să preia toate câștigurile. Așa funcționează un atac de 51%.