Атака 51% в технологии блокчейн [объяснение]

Благодаря дизайну технологии мы знаем, что блокчейн невосприимчив к атакам со стороны любого отдельного члена сети. Однако что произойдет, если блокчейн подвергнется атаке со стороны большой группы участников? Точнее, что произойдет, если группа успешно получит контроль над более чем 50% вычислительной мощности блокчейна?
Такой сценарий известен как атака 51% и является одной из немногих реальных уязвимостей блокчейна.

Изучайте программы разработки программного обеспечения в лучших университетах мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Чтобы понять проблемы, связанные с атакой 51%, мы должны вернуться к основам блокчейна и вспомнить процесс добавления нового блока в цепочку. Члены сети соревнуются, чтобы первыми вычислить действительную печать для блока и получить вознаграждение. Неизбежно, что группа лиц, контролирующая более половины вычислительной мощности сети, может монополизировать этот процесс и забрать себе все награды. Такая ситуация позволяет этой группе быть единственной организацией, которая извлекает выгоду из вознаграждений блокчейна, не позволяя другим участникам добавлять блоки в цепочку. Это возможно, потому что правило большинства является одним из фундаментальных понятий блокчейна.
Другое возможное последствие атаки 51% известно как двойная трата , и это значительно более вредно, чем предыдущее. Двойная трата происходит, когда группа людей успешно отменяет завершенные транзакции в блокчейне, что позволяет им получить свои деньги и снова потратить их. Это цифровой эквивалент подделки . Это стало возможным во время атаки 51% благодаря фундаментальной идее, что самая длинная цепочка блокчейна является истинной. По иронии судьбы, это та же самая защита, которая делает невозможным двойную трату при попытке обычного члена сети.
7 способов, которыми блокчейн революционизирует автомобильную промышленность

Чтобы понять, как может происходить двойное расходование, рассмотрим следующий пример. Представьте себе сеть, в которой существует альянс, контролирующий более половины вычислительной мощности сети. Предположим, что А, член альянса, покупает дом у Б, рядового участника блокчейна.
Перевод денег от А к Б фиксируется каждым рядовым участником сети, но все участники альянса тайно не заносят эту транзакцию в свои записи. Текущий блок затем завершается и добавляется в цепочку честными людьми, но тайно игнорируется альянсом. Сейчас в сети есть две версии блокчейна — реальная с записанной транзакцией и ложная. На данный момент истинная цепочка блоков длиннее и принимается сетью, поэтому ложная версия временно держится в секрете альянсом.
Сейчас альянс продолжает фиксировать текущие транзакции в сети, а также в частном порядке проводить бессмысленные транзакции между собой. Эти транзакции не объявляются в сети и позволяют альянсу генерировать блоки с большей скоростью, чем настоящая цепочка блоков. Поскольку альянс обладает более чем половиной вычислительной мощности сети, он может добавлять блоки в ложный блокчейн с большей скоростью, чем блоки, добавляемые в настоящий блокчейн.
В какой-то момент длина ложного блокчейна превышает длину настоящего блокчейна, и теперь альянс транслирует это по всей сети. Затем сеть вынуждена принять эту версию блокчейна, поскольку это самая длинная версия, и транзакция, проводимая между A и B, фактически отменяется, позволяя A потратить те же деньги на что-то другое.
Что такое технология блокчейн? [Пояснение]

Таким образом, альянс может монополизировать получение наград и двойную трату денег. Они также могут блокировать транзакции других участников, используя процедуру, аналогичную процедуре двойных расходов. Однако они не могут подделать новую транзакцию между обычными участниками, поскольку для этого требуются закрытые ключи участников, между которыми происходит транзакция. Им также довольно сложно модифицировать блоки, которые уже были сохранены в блокчейне, поскольку для этого требуется очень большая часть вычислительной мощности блокчейна. Чем дальше назад блоки в цепочке, тем они надежнее.
Недостатки блокчейна, обнаруженные в результате атаки 51%, приводят нас к выводу, что чем больше узлов в сети, тем она безопаснее. Просто потому, что получить большинство в сети из 10 человек значительно проще, чем в сети из миллиона. Чтобы конкурировать с вычислительной мощностью распределенной сети с узлами по всему миру, обычному человеку пришлось бы тратить огромное количество ресурсов в виде денег, электричества и времени или формировать альянс, который слишком велик и распределен для эффективной организации. .
В целом, крупнейшие блокчейны вполне защищены от атаки 51%. Однако в прошлом было несколько значительных случаев атак 51% в известных блокчейнах. Например, ghash.io, майнинговый пул в сети биткойнов, в июле 2014 года на короткое время контролировал более половины вычислительной мощности блокчейна, в результате чего пул добровольно отказался от части своих акций, чтобы не монополизировать добычу криптовалюты. Bitcoin Gold не так повезло, когда он подвергся атаке 51% в мае 2018 года, и злоумышленникам удалось удвоить криптовалюту на сумму более 18 миллионов долларов.
Растущий спрос на инженеров-программистов в области технологии блокчейн

Сами основы блокчейна основаны на предположении, что большинство участников блокчейна честны. Это обнажает самую большую слабость блокчейна и его основную истинную область уязвимости. Нечестное большинство может нанести огромный ущерб блокчейну.

Если вы заинтересованы в создании блокчейн-приложений с нуля, ознакомьтесь с сертификацией руководителей upGrad и IIIT-B по блокчейну от IIITB.

Как работает атака 51%?

Биткойн и другие криптовалюты построены на блокчейнах, которые представляют собой своего рода распределенный реестр. Каждая транзакция в сети криптовалюты сохраняется в этих цифровых файлах, доступных для всех пользователей и широкой публики. В результате никакие деньги не могут быть использованы более одного раза. Поскольку поддельная версия общедоступной книги будет быстро идентифицирована и отвергнута пользователями сети, блок не может быть изменен после того, как он был завершен или добыт. Управляя большей частью вычислительной мощности сети, злоумышленник или группа злоумышленников могут прервать процесс записи новых блоков. Они могут помешать другим майнерам завершать блоки, позволяя им гипотетически монополизировать добычу новых блоков и получать всю прибыль. Так работает атака 51%.