Czym jest atak 51%?
Strona G艂贸wna
Artyku艂y
Czym jest atak 51%?

Czym jest atak 51%?

艢rednio zaawansowany
Opublikowane Nov 28, 2018Zaktualizowane Apr 20, 2023
5m

Przed zanurzeniem si臋 w szczeg贸艂y oraz specyfik臋 ataku 51%, wa偶nym jest aby najpierw dobrze zrozumie膰 mechanizm kopania kryptowalut oraz sam膮 technologi臋 blockchain.

Jedn膮 z kluczowych zalet Bitcoina i technologii blockchain jest ich rozproszony charakter - odnosz膮cy si臋 do weryfikacji i tworzenia danych. Zdecentralizowana praca wielu w臋z艂贸w uczestnicz膮cych w sieci gwarantuje, to 偶e zasady ustalony w protokole b臋d膮 przestrzegane oraz, 偶e wszyscy uczestnicy sieci s膮 zgodni co do obecnego stanu sieci blockchain (czyt. zawartych w niej transakcji). Oznacza to, 偶e wi臋kszo艣膰 w臋z艂贸w obecnych w sieci musi regularnie osi膮ga膰 konsensus w odniesieniu do procesu wydobycia, obowi膮zuj膮cej wersji oprogramowania, wa偶no艣ci i prawid艂owo艣ci transakcji i tak dalej.

Algorytm konsensusu Bitcoina (Proof of Work) skonstruowany jest w taki spos贸b, aby umo偶liwia膰 g贸rnikom (ang. miners) przeprowadzenie poprawnej weryfikacji nowego bloku (sk艂adaj膮cego si臋 z wielu transakcji) jedynie w sytuacji, gdy wi臋kszo艣膰 w臋z艂贸w zgodnie stwierdzi, 偶e dostarczony przez g贸rnika hash bloku jest prawid艂owy. G贸rnik, og艂aszaj膮c, 偶e znalaz艂 rozwi膮zanie (czyt. hash) danego bloku jednocze艣nie daje wszystkim innym uczestnikom sieci zna膰, 偶e wykona艂 on nale偶yt膮 ilo艣膰 pracy i znalaz艂 odpowiednie rozwi膮zanie zagadki matematycznej zawartej w danym bloku - czyli wykona艂 wiarygodn膮 prac臋.

Infrastruktura sieci blockchain - jako zdecentralizowanego rejestru i rozproszonego systemu - uniemo偶liwia przej臋cie sieci przez dowolny podmiot i tym samym przystosowanie jej do w艂asnych cel贸w. Zdecentralizowany charakter 艂a艅cucha blok贸w jest jednym z powod贸w dla kt贸rego Bitcoin nie posiada centralnego organu, kt贸ry by nim zarz膮dza艂 i sterowa艂.

Bior膮c pod uwag臋 fakt, 偶e proces kopania (w systemach korzystaj膮cych z algorytmu PoW) wi膮偶e si臋 z inwestowaniem ogromnych ilo艣ci energii elektrycznej i mocy obliczeniowej, to wydajno艣膰 ka偶dego z g贸rnik贸w tak naprawd臋 opiera si臋 o ilo艣膰 mocy obliczeniowej, kt贸r膮 posiadaj膮 i s膮 w stanie u偶y膰. Moc obliczeniowa w sieci blockchain nazywana jest jako hash power lub hash rate.

G贸rnicy, kt贸rzy rozsiani s膮 po ca艂ym globie i w r贸偶nych lokalizacjach, stale konkuruj膮 ze sob膮 o to, kto pierwszy z nich odnajdzie kolejne rozwi膮zanie zagadki matematycznej zawartej w bloku, a co za tym idzie otrzyma nagrod臋 w formie nowo wygenerowanych przez sie膰 Bitcoin贸w.

Kr贸tko rzecz ujmuj膮c oznacza to, 偶e moc obliczeniowa sieci blockchain sk艂ada si臋 z mocy generowanej i udost臋pnianej przez r贸偶ne w臋z艂y. Taki stan rzeczy oznacza r贸wnie偶, 偶e hash rate sieci nie znajduje si臋 w r臋kach pojedynczego podmiotu. Jest to jednen z determinant贸w definiuj膮cych stopie艅 decentralizacji sieci.

Co jednak dzieje si臋, gdy moc obliczeniowa sieci nie jest wystarczaj膮co rozproszona? Co si臋 stanie, je艣li na przyk艂ad jeden podmiot lub organizacja b臋dzie w stanie uzyska膰 wi臋cej ni偶 50% mocy obliczeniowej ca艂ej sieci?

Jednym z mo偶liwych nast臋pstw takiej sytuacji jest co艣, co nazywamy atakiem 51%, znanym r贸wnie偶 jako atak wi臋kszo艣ciowy.


Na czym polega atak 51%?

Atak 51% jest potencjalnym wektorem ataku na sie膰 Bitcoin (lub inn膮 sie膰 blockchain), w kt贸rym pojedynczy podmiot lub organizacja jest na tyle pot臋偶na aby m贸c kontrolowa膰 wi臋kszo艣膰 mocy obliczeniowej obecnej w ca艂ej sieci, co mo偶e doprowadzi膰 do cz臋艣ciowego zak艂贸cenia dzia艂alno艣ci sieci lub nawet wykorzystaniu jej do w艂asnych cel贸w.

W przypadku przeprowadzenia udanego ataku 51%, atakuj膮cy m贸g艂by podj膮膰 si臋 pr贸by odwr贸cenia transakcji, co prowadzi do tzw.聽problemu podw贸jnego wydania聽(ang. double spending problem). Co wi臋cej, atakuj膮cy zyska艂by mo偶liwo艣膰 zaniechania potwierdzania niekt贸rych lub wszystkich transakcji (atak typu DDoS) lub zapobiega膰 kopaniu kryptowalut wybranym lub wszystkim g贸rnikom doprowadzaj膮c do tzw.聽monopolu g贸rniczego聽(ang. mining monopoly)

Z drugiej strony, udany atak 51% nie pozwala atakuj膮cemu na odwr贸cenie transakcji innych os贸b ani nie umo偶liwia zablokowania transmisji transmisji do sieci.聽Zmiana wysoko艣ci nagrody przyznawanej za wykopanie bloku,聽tworzenie kryptowalut z powietrza聽lub聽kradzie偶 艣rodk贸w, kt贸re nigdy nie nale偶a艂y do atakuj膮cego, pomimo tego, 偶e s膮 w pewnym sensie mo偶liwe, jednocze艣nie s膮 bardzo nieprawdopodobnymi scenariuszami.


Jak prawdopodobne jest dokonanie ataku 51% przez kogokolwiek?


Bior膮c pod uwag臋 fakt, 偶e sie膰 blockchain jest utrzymywana przez rozproszon膮 sie膰 w臋z艂贸w, wszyscy uczestnicy sieci wsp贸艂pracuj膮 ze sob膮 w celu osi膮gni臋cia konsensusu.

Jest to jeden z g艂贸wnych powod贸w, dla kt贸rych sieci blockchain s膮 tak bezpieczne. Czym wi臋ksza jest sie膰 blockchain, tym silniej chroniona jest ona przed atakami i mo偶liw膮 utrat膮 swojej p艂ynno艣ci.

W przypadku sieci blockchain opartych o algorytm Proof of Work, im wi臋ksz膮 moc obliczeniow膮 posiada g贸rnik, tym wi臋ksze s膮 jego szanse na znalezienie poprawnego rozwi膮zania dla nast臋pnego bloku.

Dzieje si臋 tak, poniewa偶 proces kopania wi膮偶e si臋 z konieczno艣ci膮 wykonania mn贸stwa oblicze艅 matematycznych, a wi臋ksza moc obliczeniowa oznacza zdolno艣膰 do podejmowania wi臋kszej ilo艣ci pr贸b na sekund臋 (czyt. oblicze艅). W pocz膮tkowej fazie rozwoju Bitcona, sie膰 zabezpiecza艂o jedynie kilka w臋z艂贸w. Wraz z rosn膮c膮 cen膮 Bitcoina jako waluty, ilo艣膰 g贸rnik贸w do艂膮czaj膮cych do sieci - a tym samym zabezpieczaj膮cych j膮 - ulega艂a zwi臋kszeniu. Obecnie ka偶dy z g贸rnik贸w wynagradzany jest kwot膮 12,5 BTC za wykopanie bloku. Wysoko艣膰 nagrody ulega cyklicznemu zmniejszeniu o po艂ow臋 po wykopaniu 210 000 blok贸w.

Sie膰 Bitcoin jest bezpieczna m.in dzi臋ki istnieniu oparciu jej o scenariusz w kt贸rym to w臋z艂y uczestnicz膮ce w sieci, jednocze艣nie j膮 zabezpieczaj膮 i walcz膮 ze sob膮 o nagrody. G贸rnicy nie maj膮 偶adnego powodu do zainwestowania w du偶e zasoby mocy obliczeniowej poza d膮偶eniem do uzyskania nagrody za wykopanie bloku.

Dlatego te偶 przeprowadzenie skutecznegk ataku typu 51% na sie膰 Bitcoin jest raczej ma艂o prawdopodobnym scenariuszem. W momencie gdy 艂a艅cuch blok贸w osi膮ga odpowiedni膮 wielko艣膰, perspektywa uzyskania przez pojedyncz膮 osob臋 lub grup臋 os贸b wystarczaj膮cej mocy obliczeniowej, aby przej膮膰 nad ni膮 kontrol臋 ro艣nie do nieosi膮galnych (w teorii) dla nikogo poziom贸w.

Co wi臋cej, wraz z rozrastaniem si臋 sieci, dokonanie modyfikacji w poprzednio potwierdzonych blokach staje si臋 jeszcze trudniejsze, poniewa偶 bloki po艂膮czone s膮 ze sob膮 przez tzw. dowody kryptograficzne. Z tego samego powodu im wi臋cej potwierdze艅 uzyskuje dany blok z sieci, tym wy偶sze s膮 koszty dokonania w nim zmiany lub wycofania transakcji w nich zawartych z sieci. Bior膮c powy偶sze pod uwag臋, przeprowadzenie udanego ataku mo偶liwe jest jedynie na kilku transakcjach w maksymalnie kilku najnowszych blokach i jedynie na kr贸tki okres czasu.

Id膮c jednak dalej, wyobra藕my sobie scenariusz, w kt贸rym atakuj膮cy nie jest motywowany zyskiem i decyduje si臋 zaatakowa膰 sie膰 Bitcoin tylko po to, by j膮 zniszczy膰, bez wzgl臋du na koszty takiego przedsi臋wzi臋cia. Nawet je艣li atakuj膮cy zdo艂a przerwa膰 dzia艂anie sieci, oprogramowanie Bitcoina oraz sam protok贸艂 zostan膮 wystarczaj膮co szybko zmodyfikowane i dostosowane, aby odpowiedzie膰 na ten atak. Udany atak wymaga艂by od w臋z艂贸w uczestnicz膮cych w sieci osi膮gn臋cia porozumienia i zgody na te zmiany, ale wydarzenia z przesz艂o艣ci wskazuj膮, 偶e w sytuacji zagro偶enia nast膮pi to bardzo szybko. Bitcoin jest bardzo odporny na ataki i jest uwa偶any za najbardziej bezpieczn膮 i niezawodn膮 kryptowalut臋.

Chocia偶 atakuj膮cemu mo偶e by膰 trudno uzyska膰 wi臋cej mocy obliczeniowej od reszty w臋z艂贸w w przypadku Bitcoina, nie jest to ju偶 tak trudne do osi膮gni臋cia w przypadku mniejszych kryptowalut. W por贸wnaniu z Bitcoinem, altcoiny maj膮 stosunkowo niewielk膮 moc obliczeniow膮, kt贸ra zabezpiecza je przed tego typu atakami. Moc wystarczaj膮co ma艂膮, aby umo偶liwi膰 przeprowadzenie skutecznych atak贸w typu 51%. Przyk艂adami kryptowalut, kt贸re musia艂y zmierzy膰 si臋 z atakiem 51%, s膮 m.in Monacoin, Bitcoin Gold i ZenCash.

Udost臋pnij Posty
Zarejestruj konto
Wykorzystaj swoj膮 wiedz臋 w praktyce, otwieraj膮c konto Binance ju偶 dzi艣.