Qu'est-ce qu'une Attaque à 51% ?

05.12.2018

Qu'est-ce qu'une Attaque à 51% ?

Avant de se plonger dans l'Attaque des 51 %, il est essentiel de posséder une bonne compréhension du minage et des systèmes basés sur la blockchain.

L'un des atouts clés du Bitcoin et de sa technologie blockchain qu’il utilise,  c’est la nature distribuée de la création et de la vérification des données. Le travail décentralisé des nœuds garantit que les règles de protocole soient respectées et que tous les participants du réseau soient d’accord sur l’état actuel de la blockchain. Cela signifie que la majorité des nœuds doivent régulièrement se mettre d'accord sur le processus de minage, la version du logiciel utilisé, la validité des transactions, etc.

L’algorithme de consensus Bitcoin (le PoW, Proof of Work, ou preuve de travail) s’assure que les mineurs ne peuvent valider un nouveau bloc de transactions que si les nœuds du réseau conviennent collectivement que le hachage de bloc fourni par le mineur est exact (c’est-à-dire que le hachage de bloc prouve que le mineur a fourni assez de travail et trouvé une solution valide au problème de ce bloc).

L’infrastructure de la blockchain - en tant que registre décentralisé et système distribué - empêche toute entité centralisée de s'approprier le réseau à ses propres fins, raison pour laquelle il n’existe aucune autorité unique sur le réseau Bitcoin.

Étant donné que le processus de minage (dans les systèmes basés sur le PoW) implique l’investissement d’énormes quantités d’électricité et de ressources informatiques, les performances du mineur sont basées sur la quantité de puissance de calcul qu’il possède, et on parle généralement de puissance de hachage ou de taux de hachage. Il existe de nombreux nœuds de minage à divers endroits qui se font concurrence pour être le prochain à trouver un hachage de bloc valide et à être récompensé par des bitcoins nouvellement générés.

Dans un tel contexte, la puissance de minage est répartie sur différents nœuds à travers le monde, ce qui signifie que le taux de hachage n'est pas entre les mains d'une seule entité. Du moins, il n'est pas censé l'être.

Mais que se passe-t-il lorsque le taux de hachage n'est plus suffisamment distribué ? Que se passe-t-il si, par exemple, une seule entité ou organisation est capable d’obtenir plus de 50 % de la puissance de hachage ? Une des conséquences possibles est ce que l’on appelle une attaque à 51 %, également appelée attaque de majorité.


Qu'est-ce qu'une Attaque à 51 % ?

Une attaque à 51 % est une attaque potentielle contre le Bitcoin (ou un autre réseau blockchain), par laquelle une seule entité ou organisation est capable de contrôler la majorité du taux de hachage, entraînant potentiellement une perturbation du réseau. En d'autres termes, celui qui mène une attaque 51 % disposerait de la puissance de minage suffisante pour exclure ou modifier intentionnellement l'ordre des transactions.

Une telle attaque permettrait à l'entité malveillante d'essayer d'inverser les transactions qu'elle a effectué tout en possédant le contrôle, ce qui entraînerait probablement un problème de double dépense. Une attaque à la majorité réussie permettrait également à l'attaquant d'empêcher la confirmation de certaines ou de toutes les transactions (déni de service de transaction) ou d'empêcher certains ou tous les autres mineurs de miner, ce qui conduirait au prétendu monopole de minage.

D’un autre coté, une attaque à la majorité ne permettrait pas à l'attaquant de renverser les transactions des tiers, ni d'empêcher la diffusion des transactions sur le réseau. Changer les récompenses du bloc, créer des Coins à partit de rien ou voler  des Coins qui n'ont jamais appartenu à l'attaquant sont également des scénarios très improbables.


Quelle est la probabilité d'une attaque à 51 % ? 

Dans la mesure où un réseau de blockchain est géré par un réseau distribué de nœuds, tous les participants coopèrent au processus de consensus. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les réseaux blockchain ont tendance à être qualifiés de sécurisés. Plus le réseau est grand, au mieux il bénéficie d'une protection renforcée contre les attaques et la corruption de données.

En ce qui concerne les blockchains Proof of Work, plus le taux de hachage d'un mineur est élevé, plus les chances de trouver une solution valide pour le prochain bloc sont grandes. Cela s’explique par le fait que le minage implique une multitude de tentatives de hachage, donc plus de puissance de calcul signifie plus d'essais par seconde. Les mineurs pionniers ont rejoint le réseau Bitcoin afin de contribuer à la croissance et à la sécurité du réseau. Avec la hausse du prix du bitcoin en tant que devise, de nombreux nouveaux mineurs ont rejoint le réseau dans le but de concourir pour les récompenses du bloc (actuellement fixées à 12,5 BTC par bloc). Un tel scénario concurrentiel constitue l’une des raisons pour lesquelles le réseau Bitcoin est sécurisé. Les mineurs n'ont aucune raison d'investir de grandes quantités de ressources si ce n'est pour agir honnêtement et s'efforcer de recevoir la récompense du bloc.

Par conséquent, une attaque des 51 % sur Bitcoin est plutôt improbable en raison de la magnitude du réseau. Une fois qu'une blockchain est devenue suffisamment grande, la possibilité qu'une seule personne ou un groupe obtienne une puissance de calcul suffisante pour submerger tous les autres participants atteint rapidement des niveaux invraisemblables. 

De plus, le changement des blocs précédemment confirmés devient de plus en plus difficile au fur et à mesure que la chaîne se développe, car les blocs sont tous liés par des preuves cryptographiques. Pour la même raison, plus un bloc a de confirmations, plus les coûts de modification ou d'annulation des transactions de ce bloc sont élevés. Par conséquent, une attaque réussie ne pourrait probablement modifier que les transactions de quelques blocs récents, pendant une courte période.

Pour aller plus loin, imaginons un scénario dans lequel une entité malveillante n'est pas motivée par le profit et décide d'attaquer le réseau Bitcoin uniquement pour le détruire, quel qu'en soit le coût. Même si l'attaquant parvient à perturber le réseau, le logiciel et le protocole Bitcoin seraient rapidement modifiés et adaptés en réponse à cette attaque. Cela nécessiterait que les autres nœuds du réseau parviennent à un consensus et à un accord sur ces changements, mais cela se produirait probablement très rapidement lors d'une situation d'urgence. Bitcoin est très résistant aux attaques et est considéré comme la crypto-monnaie la plus sécurisée et la plus fiable qui soit. 

Bien qu’il soit assez difficile pour un attaquant d’obtenir plus de puissance de calcul que le reste du réseau Bitcoin, cela n’est pas si difficile à obtenir avec des crypto-monnaies plus petites. Par rapport aux Bitcoins, les altcoins ont un pouvoir de hachage relativement faible leur permettant de sécuriser leur blockchain. Suffisamment bas pour permettre à des attaques à 51 % de se produire. Monacoin, Bitcoin Gold et ZenCash sont quelques exemples notables de crypto-monnaies victimes d'attaques de majorité.

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