Атака 51%

Ситуация, при которой более половины (51%) вычислительных ресурсов сети блокчейн оказываются под контролем одного человека или группы майнеров. Обладание таким ресурсом дает возможность полного контроля над сетью.

Синоним - Атака большинства

Биткойн и другие криптовалюты циркулируют в системе блокчейна, основанной на, так называемых, распределенных реестрах. Система состоит из последовательности информационных блоков, содержащих данные о совершенных операциях за определенный период времени. В случае биткойна новый блок генерируется примерно раз в 10 минут. Каждый новый блок закрывается в соответствии с определенным алгоритмом, а записанная в нем информация используется для генерации следующего блока. Записи блоков (реестров) доступны для всех пользователей сети блокчейн, что предполагает невозможность двойного счета.

Полагают, что, контроль над большей частью вычислительных мощностей сети блокчейн, позволит монополизировать генерацию новых единиц биткойна и получать существующую премию за закрытие блока. Сегодня размер этой премии составляет 12.5 биткойнов, однако в соответствии с начальным алгоритмом, в будущем она сократится до нуля.

Что можно делать, контролируя 51% сети блокчейна

• приостановить добычу
• приостановить и манипулировать всеми двусторонними операциями
• использовать один биткойн много раз, отзывая совершенные операции
• не подтверждать завершенные операции

Чего нельзя делать, контролируя 51% сети блокчейна

• генерировать новые биткойны
• менять информацию в существующих блоках
• менять операции, совершенные другими людьми, не входящими в зону контроля
• оперировать биткойнами, сгенерированными в областях, не входящих в зону контроля

История

Опасения о возможности атак на блокчейны различных валют многократно подтверждались. Самыми крупными были атаки на биткойн и эфириум.

Ghash.io

В июле 2014 года группа (пул) майнеров Ghash.io на короткое время получила контроль над 55% вычислительных мощностей сети блокчейн. В результате возникшей паники, цена на биткойн сократилась на 25%, а пул срочно выпустил меморандум, в котором обязался сократить свою долю до 40%. Ситуация разрешилась закрытием пула в октябре 2016 года.

Krypton и Shift

Две сети блокчейн, работающие в криптовалютой Эфириум подверглись «атаке 51%» в 2016г. В результате было украдено более 21.5 тысяч единиц валюты. Сеть Krypton была вынуждена блокировать реестры, однако довольно быстро восстановила работу.

Пути решения

Описанная уязвимость является фундаментальной, проистекающей из самой архитектуры биткойн-подобных криптовалют. Значит, внеся некоторые изменения в процесс генерации блоков и подтверждения транзакций её можно устранить.

Один из примеров, как именно это можно сделать, демонстрирует недавно появившаяся валюта PPCoin. В ней реализован принцип Proof-of-Stake, вместо стандартного Proof-of-Work. Смысл его в том, что на вероятность генерации блока влияют не мощности генерации, а количество монет, которые уже есть у майнера. То есть чтобы генерировать 51% и больше блоков, необходимо иметь 51% монет, что делает из самого же взломщика наиболее потерпевшего участника сети. Таким образом, коммерческий взлом исключается полностью, а деструктивный становится сложным и дорогим,

Тем не менее технология весьма спорная и несет в себе другие опасности, как то возможность монополизации процесса проведения транзакций одним крупным держателем средств. Иными словами, получается тот же эмитент-центробанк, по своей воле распределяющий валюту по экономике.

Строго говоря, в PPCoin применяется гибридная технология — и Proof-of-Work и Proof-of-Stake единовременно. Такая система нуждается в проверке временем, так как убирая одну проблему может породить десяток других.