什麼是51%的攻擊?

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在深入了解51%攻擊之前,我們需要了解一定程度關係挖掘和由區塊鏈建築的系統。

比特幣其中關鍵優勢之一是它基於區塊鏈技術構建和驗證數據的分佈式特性。節點的非中心化工作確保遵循協議規則,讓所有網絡參與者都能同意區塊鏈的當前狀態。這意味著大多數節點需要定期以挖掘的過程中來達成共識,從該使用軟件的版本至確認交易等等。

比特幣共識算法(工作證明)確保採礦者只能在網絡上所有節點都達成共識,並一致驗證該採礦者提供的塊哈希是準確的情況下才能新成新的交易區塊(指該塊哈希能證明了採礦者做了一定的工作量,並找到了該區塊的正確問題解決方案)。

區塊鏈的基礎設施 - 作為非中心化的分類賬和分佈式系統,這系統能阻止任何中心化個體為了自己的目的而不擇手段地管制網絡,亦都是為什麼比特幣在網絡上並沒有單一掌控單位機構的原因。

由於採礦過程(在PoW的系統中)涉及大量電力和電腦機算資源的投入,採礦者的工作能力源自於他擁有的機算能力,亦稱為散列能力或哈希率。在不同的位置有許多挖掘節點,它們會為了新生成下一個有效的比特幣塊散列而獲取的獎金而競爭著。

在此基礎下,挖掘幣的工作是分佈於世界各地所有不同的節點上,亦指哈希率不是一個單位所有,亦不應該有此狀況出現。

但如果當哈希率不再分配得足夠時會有什麼事情發生呢?如果一個單位或組織能夠獲得超過50%的散列能力,會發生什麼事情呢?其中一個可能後果是我們稱之為- 51%攻擊,也認知為多數攻擊。


什麼是51%的攻擊?

51%的攻擊是對比特幣(或其他區塊鍊網絡)的潛在危機,由此單個單位或組織能夠控制大部分哈希率,從而導致網絡中斷。換句話說,51%的攻擊者將擁有足夠的礦池算力從而能夠故意排除或篡改交易順序。

這樣的攻擊可使惡意單位或組織能在控制期間嘗試和撤銷交易者們所作出的交易,而導致雙重支出潛在問題。成功的51%攻擊還能允許攻擊者阻止某些或所有交易被確認(亦指:交易拒絕服務)亦可以阻止一些或所有其他礦工繼續進行採礦,而導致所謂的”壟斷式採擴”。

另一方面,51%攻擊是不允許攻擊者撤銷其他人的交易,也或阻止交易被廣播到網絡節點上。另外,改變成功採擴區塊的獎金,憑空創造幣或竊取從未屬於攻擊者的幣也是非常不可能的。


51%的攻擊有多大可能?

區塊鍊網絡是由非中心化及分佈式節點網絡來維護的,並要求所有參與者必須達成共識的過程中合作工作。這亦是區塊鍊網絡為什麼高度安全的主要原因之一。網絡越大防禦力越好,保護及防禦攻擊和數據損壞能力越高級。

當涉及工作證明區塊鏈時,挖掘者的哈希率越高,找到有效區塊解決方案的可能性就越高。這的確是事實,因為挖掘的工作需要涉及的哈希率嘗試越多,需要的機算能力和電力來作出每秒更多的試驗發掘。所以早期加入比特幣網絡的挖掘者們,為促進網絡的持續增長性和安全性而貢獻良多。隨著比特幣貨幣的價值上漲,為了爭奪區塊挖掘獎金, 許多新的挖掘者被吸引而加入網絡,(目前一個比特幣的區塊價格12.5 BTC)。這競爭情況亦是證明比特幣網絡有多麼安全的原因之一。如果這整個網絡和獎金挖掘制度不是基於那麼公開誠實的機構挖掘者沒有理由投入那麼大量的資金和資源去參與進行這過程。

因此,面對這樣龐大的網絡規模,進行51%攻擊是不可能的。一旦區塊鏈網絡變得足夠龐大,個別單位或團隊組織如企圖集結的足夠的機算能力足以淹沒所有其他參與者,亦無法跟上與迅速增長的網絡一樣水平。

此外,隨著區塊鏈的增長,想更改已確認的區塊變得越來越困難,因為區塊都通過加密工作證明鏈接。因此,一個區塊具有的確認鏈越多,企圖更改或恢復該區塊的交易成本就越高。因此,攻擊者可能成功的改變幾個最近新生區塊的交易,但這更改不會持久和持續。

更進一步大膽設想,如果有惡意單位不受利潤驅動或成本阻礙,並決定攻擊比特幣網絡單純為了銷毀它。即使攻擊者破壞網絡,比特幣程序和協議設定也會迅速地作出回應及時修改,對該攻擊的進行調整。這將需要其他網絡節點就這些變化達成一致共識,在緊急情況下這共識將很快達成。比特幣對攻擊非常有彈性,亦被視為現存最安全可靠的加密貨幣。

雖然比特幣網絡比較不可能被攻擊因為它龐大的網絡讓攻擊者有困難性集結同等的機算能力。但要實行在較小的加密貨幣上並不是那麼具有挑戰性。與比特幣相比,山寨幣具有相對較低的散列能力去保護其區塊鏈網絡。足夠低去實現51%攻擊。一些值得提及其受攻擊的加密貨幣例子如Monacoin,Bitcoin Gold和ZenCash。

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