Атака 51%. Почему это опасно?

Шалом!

Атака 51% (ошибка 51) – это ситуация, при которой один пользователь или группа людей, между которыми установлен предварительный сговор, получает контроль над блокчейном – контролирует более 50% сети, а значит, полностью подчиняет себе процесс подтверждения транзакций и генерации новых блоков.

Как это работает?

Получая контроль над системой, злоумышленники:

• создают новые блоки самостоятельно, лишая этого права других участников сети;
• спекулируют на двойной трате монет, обсчитывая криптобиржи, обменники и других поставщиков услуг;
• разделяют блокчейн на несколько отдельных цепочек, конкурирующих между собой;
• блокируют подтверждение новых транзакций и создание блоков;
• присваивают все вознаграждения и комиссии внутри сети.

Для криптовалютного мира атака 51% - серьезная угроза. При каких условиях злоумышленникам открывается возможность атаки 51%?

Атака 51% в разных типах протоколов

Из предыдущей статьи вы узнали о двух основных типах протоколов – Proof-of-Work и Proof-of-Stake. В зависимости от выбранного алгоритма процесс генерации новых блоков кардинально отличается.

Если работа криптовалюты построена на алгоритме Proof-of-Work, то есть за генерацию новых блоков отвечают майнеры, то для атаки 51% злоумышленникам необходим контроль над большей половиной хешрейта (вычислительной мощности) сети.

На момент написания материала хешрейт сети Биткоин составлял 168,22 эксахеш в секунду (очень много). Крупнейший майнинговый пул, Antpool, контролирует всего 18,39% сети Биткоина с мощностью в 29,73 Eхеш/с. Возможность атаки 51% появляется только при обеспечении хешрейта в 84,11 Ехеш/с.

Давайте теперь углубимся в расходы на создание майнинг-пула. Стоимость покупки оборудования для майнинга варьируется от 8,5 до 10 тысяч долларов за единицу, которая обеспечит вычислительную мощность в 90-100 Tхеш/с. Обеспечение мощности в 84,11 Ехеш/с обойдется злоумышленнику в 8,4 миллиона долларов. В эту стоимость не входят расходы на электроэнергию, построение пула и т.д. Согласно статистике, обслуживание 1 Ехеш/с в сети Биткоина обходится в 26 тысяч долларов в час. Мощность в 84,11 Ехеш/с требует затрат в 2,18 миллиона долларов в час. Следовательно, злоумышленникам пришлось бы потратить более 10 миллионов долларов, чтобы получить теоретическую возможность атаки 51%.

С атакой 51% для протокола Proof-of-Stake все намного сложнее. Генерацией блоков управляют «холдеры», то есть держатели криптовалюты, а поэтому для контроля над блокчейном потребуется попросту скупить 51% всех находящихся в обращении монет. Откроем топ-5 монет по капитализации, работающих на протоколе Proof-of-Stake.

1.     Solana (SOL). Капитализация – 58,7 миллиарда долларов.

2.     Cardano (ADA). Капитализация – 46,4 миллиарда долларов.

3.     Algorand (ALGO). Капитализация – 10,6 миллиарда долларов.

4.     Tezos (XTZ). Капитализация – 4,7 миллиарда долларов.

5.     Celo (CELO). Капитализация – 1,3 миллиарда долларов.

В итоге, атака 51% возможна, если злоумышленники потратят от 1 до 30 миллиардов долларов. Кроме того, при массовой закупке стоимость может резко вырасти в несколько раз, и тогда скупить 51% будет непросто даже Илону Маску или Джефу Безосу. Но главный вопрос – зачем? Скупить криптовалюту на несколько миллиардов долларов, чтобы совершить атаку 51%, обвалить ее стоимость в десятки раз и потерять свои же деньги? Странная авантюра, не правда ли?

Как защитить блокчейн от атаки 51%?

Использование протокола PoS – наиболее эффективный способ исключения риска атаки 51%, поскольку она становится невыгодной для злоумышленника.

В случае с протоколом Proof-of-Work риски куда более существенные. Способов защиты несколько. Прежде всего, необходимо не допустить, чтобы один майнинговый пул контролировал большие объемы хешрейта (например, более 30%). Второй вариант – когда об атаке стало известно, прекратить все транзакции в сети до восстановления контроля.

Для устранения последствий ошибки 51 используют аварийный хардфок, сжигая украденные токены. В результате, злоумышленники остаются ни с чем.