Pendahuluan
Sebelum membahas tentang serangan 51%, Anda harus memiliki pemahaman yang bagus terkait mining dan sistem berbasis blockchain.
Salah satu kekuatan utama Bitcoin dan teknologi blockchain di baliknya adalah sifat terdistribusi dalam membangun dan memverifikasi data. Pekerjaan para node yang terdesentralisasi memastikan bahwa aturan protokol diikuti dan semua peserta jaringan menyetujui kondisi blockchain terkini. Artinya, mayoritas node harus mencapai konsensus secara reguler terkait dengan proses mining, versi perangkat lunak yang digunakan, validitas transaksi, dan sebagainya.
Algoritme konsensus Bitcoin (Proof of Work) menjamin bahwa miner hanya dapat memvalidasi blok transaksi baru jika node jaringan menyetujui secara kolektif bahwa hash blok yang diberikan oleh miner akurat (maksudnya, hash blok membuktikan bahwa miner melakukan pekerjaan yang memadai dan menemukan solusi yang valid untuk masalah blok tersebut).
Infrastruktur blockchain - sebagai buku besar terdesentralisasi dan sistem terdistribusi - mencegah entitas tersentralisasi memanfaatkan jaringan untuk kepentingan mereka sendiri. Inilah mengapa tidak ada otoritas tunggal di jaringan Bitcoin.
Karena proses mining (dalam sistem berbasis PoW) memerlukan investasi sejumlah besar listrik dan sumber daya komputasional, kinerja miner didasarkan pada jumlah kekuatan komputasional yang ia miliki, dan hal ini biasanya disebut sebagai kekuatan hash atau tingkat hash. Ada banyak node mining di berbagai lokasi dan mereka bersaing untuk menjadi node berikutnya yang menemukan blok valid dan menerima reward dari Bitcoin yang baru dihasilkan.
Dalam konteks tersebut, kekuatan mining didistribusikan kepada berbagai node di seluruh dunia. Artinya, tingkat hash tidak ditentukan oleh entitas tunggal. Itu adalah skenario idealnya.
Namun, apa yang terjadi ketika tingkat hash tidak lagi terdistribusi dengan baik? Apa yang terjadi jika, misalnya, sebuah entitas atau organisasi mampu memperoleh lebih dari 50% kekuatan hashing? Salah satu kemungkinannya adalah serangan 51% yang disebut juga sebagai serangan mayoritas.
Apa itu serangan 51%?
Serangan 51% adalah potensi serangan pada sebuah jaringan blockchain yang memungkinkan entitas atau organisasi tunggal mengontrol mayoritas tingkat hash, sehingga berpotensi menyebabkan gangguan jaringan. Dalam skenario tersebut, penyerang akan memiliki kekuatan mining yang cukup untuk mengecualikan atau mengubah urutan transaksi dengan sengaja. Mereka juga dapat membalikkan transaksi yang dilakukan sambil tetap memegang kendali, sehingga menyebabkan masalah pembelanjaan ganda (double spending).
Serangan mayoritas yang berhasil juga akan memungkinkan penyerang mencegah konfirmasi dari beberapa atau semua transaksi (penolakan layanan transaksi), atau mencegah beberapa atau semua miner dalam melakukan mining, sehingga menyebabkan monopoli mining.
Di sisi lain, serangan mayoritas tidak akan mengizinkan penyerang untuk membalikkan transaksi dari pengguna lain ataupun mencegah transaksi dibuat dan disiarkan ke jaringan. Mengubah reward blok, membuat koin tanpa dasar yang jelas, atau mencuri koin yang bukan milik penyerang juga dianggap sebagai peristiwa yang mustahil.
Seberapa besar kemungkinan serangan 51%?
Karena blockchain dikelola oleh jaringan node terdistribusi, semua peserta bekerja sama dalam proses mencapai konsensus. Ini adalah salah satu alasan blockchain cenderung sangat aman. Makin besar jaringan, makin kuat perlindungan terhadap serangan dan korupsi data.
Dalam kasus blockchain Proof of Work, makin besar tingkat hash yang dimiliki miner, makin tinggi kesempatan menemukan solusi valid untuk blok berikutnya. Hal ini masuk akal karena mining mencakup sejumlah percobaan hashing dan lebih banyak kekuatan komputasional berarti lebih banyak percobaan per detik. Beberapa miner awal bergabung dengan jaringan Bitcoin untuk berkontribusi terhadap pertumbuhan dan keamanannya. Dengan kenaikan harga Bitcoin sebagai mata uang, sejumlah miner baru memasuki sistem dengan tujuan untuk bersaing mendapatkan reward blok (saat ini sebesar 6,25 BTC per blok). Skenario kompetitif tersebut merupakan salah satu alasan di balik keamanan Bitcoin. Tidak ada insentif bagi miner untuk menginvestasikan sejumlah besar sumber daya selain untuk bertindak dengan jujur dan berupaya untuk menerima reward blok.
Oleh karena itu, serangan 51% pada Bitcoin memiliki kemungkinan yang kecil karena besarnya ukuran jaringan. Setelah blockchain bertumbuh cukup besar, kemungkinan seseorang atau sebuah kelompok memperoleh kekuatan komputasi yang cukup untuk mengungguli semua peserta lain akan turun secara signifikan ke tingkat yang sangat rendah.
Selain itu, mengubah blok yang sebelumnya telah dikonfirmasi akan menjadi makin sulit seiring chain bertumbuh, karena semua blok terhubung melalui bukti kriptografis. Makin banyak konfirmasi yang dimiliki sebuah blok, makin tinggi biaya untuk mengubah atau membalikkan transaksi di dalamnya. Oleh karena itu, serangan yang berhasil hanya akan dapat mengubah transaksi beberapa blok baru dalam jangka waktu pendek.
Selain itu, bayangkan sebuah entitas jahat tidak termotivasi oleh laba dan memutuskan untuk menyerang jaringan Bitcoin hanya untuk menghancurkannya dengan cara apa pun. Meskipun penyerang tersebut berhasil mengganggu jaringan, perangkat lunak dan protokol Bitcoin akan berubah dan beradaptasi dengan cepat sebagai respons terhadap serangan. Hal ini mengharuskan node jaringan lain untuk mencapai konsensus dan menyetujui perubahan, tetapi hal tersebut mungkin akan terjadi sangat cepat dalam situasi darurat. Bitcoin sangat tahan terhadap serangan dan dianggap sebagai mata uang kripto yang paling aman dan andal untuk saat ini.
Meskipun memperoleh mayoritas kekuatan komputasional di jaringan Bitcoin adalah tindakan yang sulit, hal ini tidak berlaku untuk mata uang kripto yang lebih kecil. Jika dibandingkan dengan Bitcoin, jumlah kekuatan hashing yang mengamankan blockchain pada altcoin relatif rendah. Jumlahnya cukup rendah, sehingga memungkinkan serangan 51% untuk benar-benar terjadi. Beberapa contoh penting dari mata uang kripto yang menjadi korban serangan mayoritas antara lain adalah Monacoin, Bitcoin Gold, dan ZenCash.