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51 %-Angriff

51 %-Angriff

Anfänger

Was ist ein 51%-Angriff?

Ein 51 %-Angriff (oder Mehrheitsangriff) bezieht sich auf eine potenzielle Bedrohung der Integrität eines Blockchain-Systems, bei der es einem böswilligen Akteur oder einer böswilligen Organisation gelingt, mehr als die Hälfte der gesamten Hashing-Leistung des Netzwerks zu kontrollieren, was potenziell zu Netzwerkstörungen führen kann.
Wenn ein einzelner böswilliger Nutzer (oder eine Gruppe böswilliger Nutzer) mehr als 50 % der gesamten Netzwerk-Hashing-Rate für eine Blockchain kontrolliert, kann er den Konsensmechanismus des Netzwerks außer Kraft setzen und böswillige Handlungen wie Doppelausgaben begehen.
Ein 51 %-Angriff erfolgt, wenn ein Angreifer über genügend Mining-Leistung verfügt, um die Reihenfolge von Transaktionen absichtlich zu ändern und so die Bestätigung einiger oder aller Transaktionen zu verhindern. Dies wird auch als Transaction-Denial-of-Service bezeichnet. Der Angreifer wäre auch in der Lage, einige oder alle anderen Miner am Mining zu hindern, was zum sogenannten Mining-Monopol führen würde.

Beispiel für einen 51 %-Angriff

Wenn ein böswilliger Akteur 51 % der Hashing-Leistung des Bitcoin-Netzwerks übernehmen würde, könnte er einen Offline-OTC-Handel tätigen, indem er ein paar Bitcoins im Austausch gegen USD an eine Krypto-Wallet sendet. Angesichts der Unveränderlichkeit der Blockchain würde der Käufer die USD dem Betrüger übergeben, sobald die Transaktion von den Netzwerkknoten bestätigt wird.

Der böswillige Akteur könnte dann in der Blockchain zu dem Block zurückkehren, bevor die BTC-Übertragung bestätigt wurde, und eine alternative Kette starten, in der die BTC-Übertragung nicht enthalten ist. Der Mehrheitsanteil der Netzwerkleistung würde sicherstellen, dass dem Rest des Netzwerks diese alternative Kette aufgezwungen wird.

Die Grenzen von 51 %-Angriffen

Obwohl ein Angreifer bei einem 51 %-Angriff großen Schaden anrichten kann, kann er weder die Übertragung von Transaktionen verhindern noch Transaktionen von anderen Nutzern rückgängig machen. Das Ändern der Blockbelohnung, das Erstellen von Coins aus dem Nichts oder der Diebstahl von Coins, die nie dem Angreifer gehörten, sind ebenfalls sehr unwahrscheinliche Szenarien.

Je weiter eine Transaktion zurückliegt, desto schwieriger wird es, sie zu untergraben, da die Anzahl der neuen Blöcke, die erstellt werden müssen, um das Netzwerk auf die aktuelle Blockhöhe zu bringen, immer weiter steigen. Aus diesem Grund erfordern Bitcoin-Transaktionen in der Regel einen Schwellenwert von sechs Bestätigungen vor der Finalität.

Ist ein 51 %-Angriff auf Bitcoin möglich?

Ein 51 %-Angriff auf die Bitcoin-Blockchain ist aufgrund der Größe des Netzwerks sehr unwahrscheinlich. Wenn das Netzwerk wächst, wird die Möglichkeit, dass eine einzelne Person oder Organisation über genügend Rechenleistung verfügt, um alle anderen Teilnehmer zu übertreffen, immer unrealistischer.

Daher ist es sehr unwahrscheinlich, dass 51 %-Angriffe auf große Netzwerke zu stattfinden, insbesondere auf die Bitcoin-Blockchain, die als das sicherste Kryptowährungsnetzwerk gilt. Während viele der großen Blockchains noch keinen solchen Angriff erlitten haben, wurden auf kleineren Ketten mehrere Angriffe beobachtet. Beispielsweise erlitt Bitcoin Gold – ein Ableger der Haupt-Bitcoin-Kette – im Mai 2018 einen 51 %-Angriff, der damals zum Diebstahl von BTG im Wert von 18 Millionen US-Dollar führte.

Wie kann ein 51 %-Angriff auf eine Blockchain verhindert werden

Blockchains verhindern 51 %-Angriffe durch eine Kombination verschiedener Techniken. Eine Möglichkeit besteht darin, mehr Teilnehmer zu ermutigen, dem Netzwerk beizutreten und eigene Knoten zu betreiben, um das Netzwerk zu unterstützen. Je größer die Anzahl der Teilnehmer ist, die ihre Ressourcen einbringen, desto schwieriger wird es für einen einzelnen Teilnehmer, das Netzwerk zu kontrollieren.

Konsensmechanismen wie Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS) spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung von 51 %-Angriffen. Diese Mechanismen erfordern, dass sich Knoten auf die Gültigkeit von Transaktionen einigen, bevor sie diese zur Blockchain hinzufügen. Sie führen dazu, dass ein Angreifer sehr viel Rechenleistung benötigen würde, um das Netzwerk zu manipulieren, da er einen Großteil der Netzwerkressourcen kontrollieren müsste.

Eine weitere präventive Maßnahme ist die Förderung der Dezentralisierung. Durch die Verteilung der Knoten auf verschiedene Standorte und die Einbeziehung verschiedener Teilnehmer wird verhindert, dass ein einzelner Teilnehmer einen übermäßigen Einfluss über das Netzwerk erlangt.