51% 攻擊

初階

什麼是 51% 攻擊?

 51% 攻擊 (或多數人攻擊) 指單一惡意人士或組織成功掌控網路過半的算力,對 區塊鏈系統 的完整性造成潛在威脅,可能導致網路正常運行中斷。
若單一或者共同行動的一群惡意人士掌控區塊鏈網路 50% 以上的算力,他們便能越過網路的 共識 機制,並進行雙重支付等惡意行為。
51% 攻擊發生的原因,在於攻擊者有足夠的 挖礦算力 刻意修改交易順序,因此阻止部分或全部交易被確認。這有時候也被稱為 交易阻斷服務。攻擊者也能阻擋部分獲所有其他礦工挖礦,形成所謂挖控壟斷。

51% 攻擊:範例

若惡意人士成功接管 比特幣 網路 51% 以上的算力,他們便能在交易所中進行線下場外交易,將比特幣發送至任一加密貨幣錢包換取美元。考量區塊鏈內含的不可更改性質,當交易由網路節點 確認後,買家便會將美元交給詐騙者。

惡意人士接著便能回到區塊鏈的區塊中,在 BTC 交易被確認前開挖另一條未包含該筆交易的鏈。佔有過半網路運算能力代表該鏈會強制進入網路中。

51% 攻擊的限制

攻擊者雖然可透過 51% 攻擊造成大量損害,但多數人攻擊無法令惡意人士阻止交易被推播到網路,或消除其他用戶的交易。更改區塊獎勵、憑空產生代幣或竊取不屬於攻擊者的代幣亦是可能性極低的情況。

交易時間越往前,要改變就越困難,因為網路達到當前區塊高度所需挖出的新區塊數量會越來越多。這便是為甚麼比特幣交易通常需要至少 6 次確認才會放行。

對比特幣進行 51% 攻擊可能嗎?

對比特幣區塊鏈進行 51% 攻擊可能性相當低,因網路的規模極大。隨著網路的成長,單一個人或實體獲取超過所有其他參與者的運算能力變越來越 不切實際。

因此,51% 攻擊發生在大型網路上的可能性極低,特別是被認為是最安全之 加密貨幣 網路的比特幣區塊鏈。許多大型區塊鏈雖未遭受這類攻擊,但小型區塊鏈中已發生多起攻擊。舉例而言,另類代幣「比特幣黃金」(Bitcoin Gold) — 比特幣主鏈的分岔 — 於 2018 年 5 月遭受 51% 攻擊,當時價值 1,800 萬美元的 BTG 遭竊取。

如何避免區塊鏈遭受 51% 攻擊

區塊鏈運用一系列技巧防範 51% 攻擊。其中一個方式是鼓勵更多參與者加入網路,運行他們自己的節點以支持網路運行。 提供資源的參與者數量越多,單一實體控制網路的難度就越高。

工作量證明 (PoW) 與權益證明 (PoS) 等共識機制也在防範 51% 攻擊方面扮演重要角色。這些機制會在將交易加入區塊鏈前,要求節點認同其有效性。這會令交易者控制網路的經濟與算力成本高漲,因其必須控制過半的網路資源。

增加去中心化是另一項防禦措施。將節點分散於不同位置且有多位參與者,便意味著單一實體無法獲取過多控制權。

了解更多:甚麼是 51% 攻擊?
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