Antes de discutirmos o que é um Ataque de 51%, é importante ter uma boa noção do que é mineração e sistemas baseados em blockchain.
Um dos maiores pontos positivos da Bitcoin e seu sistema blockchain é sua maneira distribuída de construir e verificar informações. O trabalho descentralizado dos nodes (nós) garantem que as regras do protocolo sejam seguidas e que todos os participantes da rede concordem com o estado atual da blockchain. Isso significa que a maioria dos nodes precisam atingir um consenso à respeito do processo de mineração, da versão do programa que deve ser usado e da validação das transações.
O algoritmo de consenso da Bitcoin (Proof of Work) garante que os mineradores só sejam capazes de validar novos blocos de transações caso os nodes concordem coletivamente que o hash do bloco fornecido pelo minerador está correto (ex. o hash do bloco atesta que o minerador empregou esforço suficiente e achou uma solução para o problema daquele bloco).
A estrutura da blockchain – descentralizada e distribuída – impede qualquer entidade centralizada de fazer uso da rede para benefícios próprios, e esse é o motivo pelo qual não existe nenhum tipo de autoridade dominante na rede da Bitcoin.
O processo de mineração nos sistemas Proof of Work envolvem um uso imenso de energia e recursos computacionais. Por isso, a performance de um minerador é calculada pela quantidade de poder computacional que possui, a qual é normalmente chamada de hash power ou hash rate. Existem vários nodes de mineração em diferentes locais e eles competem para encontrar o próximo hash de bloco válido, e em caso de sucesso, são recompensados com novas unidades de Bitcoins.
Neste contexto, o poder de mineração é distribuído entre vários nodes ao redor do mundo , o que significa que o hash rate não está nas mãos de uma única entidade. Pelo menos, não é o que se espera.
Mas o que acontece quando o hash rate não é mais distribuído de forma homogênea? O que acontece quando, por exemplo, uma única entidade ou organização consegue obter mais de 50% de todo hash power? Uma das possíveis consequências é o que chamamos de Ataque de 51%, também conhecido como ataque de maioria.
O Que é um de Ataque 51%?
Um Ataque de 51% pode ser executado contra a Bitcoin ou qualquer outra rede blockchain, no qual uma única entidade ou organização consegue controlar a maioria do hash rate, podendo causar e explorar falhas no sistema. Em outras palavras, o agente de ataque teria poder de mineração suficiente para excluir ou modificar a ordem das transações de forma intencional.
Um ataque desse nível possibilita que entidades maliciosas consigam retroceder transações que eles ou elas fizeram enquanto estavam no controle, o que poderia acarretar em um problema de double-spending (gasto duplo). Um Ataque de 51% de sucesso também possibilitaria o fraudador de impedir que algumas ou todas as transações sejam confirmadas (processo conhecido como ataque de negação de serviço) ou impedir que alguns ou todos os mineradores continuem seu trabalho, resultando no que chamamos de monopólio da mineração.
Por outro lado, existem algumas coisas que o ataque de 51% não pode fazer, como reveter transações de outros usuários ou impedir que novas transações sejam criadas e transmitidas à rede. Além disso, a entidade maliciosa não é capaz de criar novas moedas do nada, mudar a recompensa dos blocos, ou roubar moedas que nunca lhes pertenceram.
Quão provável é um Ataque de 51%?
Visto que a blockchain é mantida por uma rede de nodes distribuídos, todos os participantes cooperam na chegada de um consenso. Esse é um dos principais motivos de redes blockchain serem consideradas seguras. Quanto maior a rede, melhor sua proteção contra ataques e adulteração de dados.
As redes blockchain que usam o algoritmo Proof of Work, quanto mais hash rate um minerador tem, maiores são as chances de ele encontrar uma solução válida para o próximo bloco. Isso se confirma porque minerar envolve uma grande quantidade de tentativas de resolver o cálculo, e quanto mais poder computacional, mais tentativas por segundo e maiores as chances de encontrar o resultado. Vários mineradores se juntaram a rede do Bitcoin na tentativa de contribuir com o crescimento e segurança da mesma. Ao longo do tempo aumento de preço do Bitcoin como moeda, fez muitos novos mineradores entrarem na rede com objetivo de competir pela recompensa ao solucionar os problemas criptográficos (atualmente 12.5 BTC por bloco). Esse cenário tão competitivo é um dos motivos porque a rede Bitcoin se torna muito segura. Mineradores não são incentivados a investir recursos se não estiverem numa competição justa e honesta na tentativa de conquistar a recompensa.
Portanto, um Ataque de 51% na Bitcoin é muito improvável devido a magnitude da rede. Uma vez que a blockchain se torna grande o suficiente, o investimento necessário de uma única pessoa ou grupo para obter poder computacional suficiente a fim dominar todos os outros participantes chega à um nível inalcançável.
Além disso, mudar os blocos previamente confirmados fica cada vez mais difícil ao passo que a rede cresce, porque os blocos são todos ligados por provas de criptografia. Pela mesma razão, quanto mais confirmações um bloco tem, maiores são os custos para alterar ou reverter suas transações. Logo, um ataque que bem sucedido provavelmente só conseguiria alterar as transações de blocos mais recentes, durante um curto período de tempo.
Seguindo adiante, imaginemos um cenário em que uma entidade maliciosa não está motivada por lucros, mas decide atacar o Bitcoin apenas para destruí-lo, não se importando com os custos. Mesmo que o ataque consiga interromper o funcionamento da rede, o programa do Bitcoin e seu protocolo seria rapidamente modificado e adaptado para responder ao ataque. Isso necessitaria que que os outros nodes da rede chegassem à um consenso para que as mudanças ocorram, mas dificilmente isso seria um problema numa situação de emergência. Por isso, a Bitcoin é muito resiliente à ataques e considerado a mais segura e confiável criptomoeda em existência.
Embora seja muito difícil alguém obter mais poder computacional do que o resto da rede Bitcoin, isso não é impossível de alcançar em se tratando de criptomoedas menores. Quando comparadas à Bitcoin, as altcoins normalmente têm pouco poder computacional protegendo suas blockchains. Pouco o suficiente para possibilitar um Ataque de 51%. Alguns exemplos notáveis de criptomoedas que foram vítimas desse ataque incluem Monacoin, Bitcoin Gold e ZenCash.