Trotz Untermauerung durch blockchain Technologie das Sicherheit, Unveränderlichkeit und vollständige Transparenz verspricht, viele Kryptowährungen wie Bitcoin SV (BSV), Litecoin (LTC) und Ethereum Classic (ETC) wurden in der Vergangenheit mehrmals Opfer von 51 %-Angriffen. Während es viele Mechanismen gibt, mit denen böswillige Entitäten Blockchains ausnutzen können und haben, tritt ein 51-%-Angriff oder ein Mehrheitsangriff, wie es auch genannt wird, auf, wenn eine Gruppe von Minern oder eine Entität mehr als 50 % der Hash-Leistung der Blockchain kontrolliert und übernimmt dann die Kontrolle darüber. 

51 % der Angriffe waren wohl die teuerste und mühsamste Methode, um eine Blockchain zu kompromittieren. Bei kleineren Netzwerken, die eine geringere Hashing-Leistung erfordern, um die Mehrheit der Knoten zu überwinden, waren XNUMX % der Angriffe weitgehend erfolgreich.

Einen 51%-Angriff verstehen 

Bevor Sie sich mit der Technik eines 51%-Angriffs befassen, ist es wichtig, dies zu tun verstehen, wie Blockchains Transaktionen aufzeichnen, validieren Sie sie und die verschiedenen in ihre Architektur eingebetteten Steuerelemente, um Änderungen zu verhindern. Der Einsatz kryptografischer Techniken zur Verbindung nachfolgender Blöcke, die selbst Aufzeichnungen von Transaktionen sind, die im Netzwerk stattgefunden haben, einer Blockchain nimmt eine von zwei Arten von Konsensmechanismen an jede Transaktion über sein Netzwerk von Knoten zu validieren und dauerhaft aufzuzeichnen.

Während Knoten in a Arbeitsnachweis (PoW) Blockchain muss komplexe mathematische Rätsel lösen, um Transaktionen zu verifizieren und sie der Blockchain hinzuzufügen, a Proof-of-Stake (PoS) Blockchain erfordert, dass Nodes eine bestimmte Menge des nativen Tokens einsetzen, um den Validator-Status zu erlangen. In jedem Fall kann ein 51-%-Angriff orchestriert werden, indem die Mining-Hash-Rate des Netzwerks kontrolliert wird oder indem mehr als 50 % der gestaketen Token in der Blockchain kontrolliert werden.

Um zu verstehen, wie ein 51-%-Angriff funktioniert, stellen Sie sich vor, dass mehr als 50 % aller Knoten, die diese Validierungsfunktionen ausführen, sich verschwören, um eine andere Version der Blockchain einzuführen oder einen Denial-of-Service-Angriff (DOS) auszuführen. Letzteres ist eine Art 51%-Angriff, bei dem die verbleibenden Knoten daran gehindert werden, ihre Funktionen auszuführen, während die angreifenden Knoten neue Transaktionen zur Blockchain hinzufügen oder alte löschen. In beiden Fällen könnten die Angreifer möglicherweise Transaktionen rückgängig machen und sogar den nativen Krypto-Token doppelt ausgeben, was der Schaffung von gefälschter Währung gleicht.

Unnötig zu sagen, dass ein solcher 51%-Angriff das gesamte Netzwerk kompromittieren und indirekt große Verluste für Investoren verursachen kann, die den nativen Token halten. Auch wenn das Erstellen einer veränderten Version der ursprünglichen Blockchain eine phänomenal große Menge an Rechenleistung oder gestaffelter Kryptowährung im Falle großer Blockchains wie z Bitcoin or Ethereum, ist es für kleinere Blockchains nicht so weit hergeholt. 

Selbst ein DOS-Angriff kann die Funktion der Blockchain lahmlegen und den Preis der zugrunde liegenden Kryptowährung negativ beeinflussen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ältere Transaktionen über eine bestimmte Grenze hinaus rückgängig gemacht werden können und somit nur die jüngsten oder zukünftigen Transaktionen, die im Netzwerk getätigt wurden, einem Risiko aussetzen.

Ist ein 51%-Angriff auf Bitcoin möglich?

Bei einer PoW-Blockchain sinkt die Wahrscheinlichkeit eines 51-%-Angriffs, wenn die Hashing-Leistung oder die pro Sekunde für das Mining verwendete Rechenleistung zunimmt. Im Fall von Bitcoin (BTC)-Netzwerk müssten die Täter mehr als die Hälfte des Netzwerks kontrollieren Bitcoin-Hash-Rate das liegt derzeit bei ~290 Exahashes/s Hashing-Power, was erfordert, dass sie Zugang zu mindestens 1.3 Millionen der mächtigsten erhalten Miner für anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC). wie Bitmains Antminer S19 Pro, das für jeweils rund 3,700 US-Dollar im Einzelhandel erhältlich ist. 

Dies würde bedeuten, dass Angreifer Mining-Ausrüstung im Wert von rund 10 Milliarden US-Dollar kaufen müssten, nur um eine Chance zu haben, einen 51-Prozent-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk auszuführen. Dann gibt es noch andere Aspekte wie die Stromkosten und die Tatsache, dass sie keinen Anspruch auf die Mining-Belohnungen haben, die für ehrliche Nodes gelten. 

Aber, für kleinere Blockchains wie Bitcoin SV, ist das Szenario ganz anders, da die Hash-Rate des Netzwerks bei etwa 590PH/s liegt, was das Bitcoin-Netzwerk fast 500-mal leistungsfähiger als Bitcoin SV macht.

 Im Fall einer PoS-Blockchain wie Ethereum müssten böswillige Entitäten jedoch mehr als die Hälfte des gesamten Ether haben (ETH) Token, die in Staking-Verträgen im Netzwerk eingeschlossen sind. Dies würde Milliarden von Dollar erfordern, nur um die erforderliche Rechenleistung zu erwerben, um auch nur den Anschein eines erfolgreichen 51-%-Angriffs zu haben. 

Darüber hinaus könnten in dem Szenario, in dem der Angriff fehlschlägt, alle eingesetzten Token beschlagnahmt oder gesperrt werden, was den an dem angeblichen Angriff beteiligten Unternehmen einen schweren finanziellen Schlag versetzen würde.

Wie kann man einen 51%-Angriff auf eine Blockchain erkennen und verhindern?

Die erste Prüfung für jede Blockchain wäre sicherzustellen, dass keine einzelne Entität, Gruppe von Minern oder sogar ein Mining-Pool mehr als 50 % der Mining-Hashrate des Netzwerks oder die Gesamtzahl der gestaketen Token kontrolliert. 

Dies erfordert, dass Blockchains die am Mining- oder Staking-Prozess beteiligten Stellen ständig im Auge behalten und im Falle eines Verstoßes Abhilfemaßnahmen ergreifen. Leider konnte die Blockchain von Bitcoin Gold (BTG) dies im Mai 2018 nicht vorhersehen oder verhindern ein ähnlicher Angriff wiederholte sich im Januar 2020 Dies führte dazu, dass BTG im Wert von fast 70,000 US-Dollar von einem unbekannten Schauspieler doppelt ausgegeben wurde. 

In all diesen Fällen wurde der 51-%-Angriff durch einen einzelnen Netzwerkangreifer ermöglicht, der die Kontrolle über mehr als 50 % der Hashing-Leistung erlangte und dann mit der Durchführung von Deep-Distrikt fortfuhr Reorganisationen der ursprünglichen Blockchain die abgeschlossene Transaktionen storniert.

Die wiederholten Angriffe auf Bitcoin Gold weisen darauf hin, wie wichtig es ist, sich auf ASIC-Miner zu verlassen, anstatt auf billigeres GPU-basiertes Mining. Da Bitcoin Gold den Zhash-Algorithmus verwendet, der das Mining sogar auf Consumer-Grafikkarten ermöglicht, können es sich Angreifer leisten, einen 51-%-Angriff auf sein Netzwerk zu starten, ohne viel in die teureren ASIC-Miner investieren zu müssen. 

Dieses 51-%-Angriffsbeispiel unterstreicht die überlegenen Sicherheitskontrollen, die ASIC-Miner bieten, da sie ein höheres Investitionsvolumen benötigen, um sie zu beschaffen, und speziell für eine bestimmte Blockchain entwickelt wurden, wodurch sie für das Mining oder den Angriff auf andere Blockchains unbrauchbar werden.

Für den Fall, dass Miner von Kryptowährungen wie BTC auf kleinere Altcoins umsteigen, könnte sogar eine kleine Anzahl von ihnen möglicherweise mehr als 50 % der kleineren Netzwerk-Hashrate der Altcoins kontrollieren. 

Darüber hinaus können die Kosten für die Durchführung eines 51-%-Angriffs drastisch gesenkt werden, da Dienstanbieter wie NiceHash es den Menschen ermöglichen, Hashing-Leistung für spekulatives Krypto-Mining zu mieten. Dies hat die Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit einer Echtzeitüberwachung von Kettenreorganisationen auf Blockchains gelenkt, um einen anhaltenden 51-%-Angriff hervorzuheben. 

Die Digital Currency Initiative (DCI) des MIT Media Lab ist eine solche Initiative, die ein System aufgebaut hat, um eine Reihe von PoW-Blockchains und ihre Kryptowährungen aktiv zu überwachen und verdächtige Transaktionen zu melden, die das native Token während eines 51-%-Angriffs möglicherweise doppelt ausgegeben haben.

Kryptowährungen wie Hanacoin (HANA), Vertcoin (VTC), Verge (XVG), Expanse (EXP) und Litecoin sind nur einige Beispiele für Blockchain-Plattformen, die laut DCI-Initiative einem 51-prozentigen Angriff ausgesetzt waren. 

Von ihnen ist der Litecoin-Angriff im Juli 2019 ein klassisches Beispiel für einen 51%-Angriff auf eine Proof-of-Stake-Blockchain, obwohl die Angreifer keine neuen Blöcke abgebaut und LTC-Token doppelt ausgegeben haben, die weniger als 5,000 Dollar wert waren die Zeit des Angriffs. 

Dies tut Heben Sie die geringeren Risiken hervor von 51 % Angriffen auf PoS-Blockchains, die sie für weniger attraktiv für Netzwerkangreifer halten, und ist einer der vielen Gründe dafür, dass immer mehr Netzwerke auf den PoS-Konsensmechanismus umsteigen.