На любую современную технологию злоумышленники быстро находят способы влияния. За последний год огромную популярность набрали криптовалюты. Отчасти потому что новые цифровые деньги обеспечивают высокую безопасность. Но даже здесь есть свои лазейки, которыми могут воспользоваться хакеры.
Атака 51% — опасность для блокчейна криптовалют, о которой не перестают говорить во всем мире. Из-за особенностей в построении сетей, альткоины подвержены опасности. Владелец большой части хэшрейта может менять записи в цепочках блоков, а это прямое разрушение целостности блокчейна.
Что такое атака 51 процент?
Чтобы разобраться в этом, сначала необходимо узнать принцип работы большинства криптовалют. В их основе лежит блокчейн – цепочка блоков и распределенный реестр, в котором содержится вся информация о проведенных транзакциях. Майнеры генерируют новые блоки, в них добавляются данные о свежих транзакциях, за счет этого происходит подтверждение операций.
За помощь в работе сети, майнерам выплачиваются вознаграждения. Часто бывает так, что раскрывался блок сразу несколькими майнерами (пулами), в таком случае появляется два блока (происходит форк), но лишь один из них принимается сетью. Тот, который был сгенерирован майнером с более мощным хэшрейтом.
Атака 51% — это когда один из участников сети захватывает больше 51% хэшрейта. В таком случае он может разными способами вмешаться в работу блокчейна, а за счет высокой мощности, его ветки блоков будут приниматься верными.
Каждый майнер (пул) пытается нарастить вычислительные мощности, потому что это позволяет чаще получать вознаграждения. Параллельно с этим, появляется возможность провести атаку 51%.
Какие возможности открывает атака 51% в блокчейне?
Захватить больше половины хэшрейта в крупной сети не просто, поэтому популярные криптовалюты с мизерной долей вероятности подвержены рискам. Тем не менее, опасность остается, потому что злоумышленник, получивший 51% хэшрейта открывает ряд возможностей:
- может создавать отдельные цепочки блоков и вести их скрытно;
- остановить майнинг на основной ветке сети;
- тем самым остановится и подтверждение транзакций;
- запретить майнерам генерировать блоки.
Все эти действия приводят к негативным последствиям и уже были случаи, когда молодые проекты подвергались таким атакам. По сути, владелец большей части хэшрейта может управлять сетью, децентрализация больше не действует.
Двойная трата — Double Spending
Профессионалы больше переживают не за временные явления. Атакующий может применить ещё один приём под названием Double Spending или двойная трата. Он способен обвалить курс криптовалюты, ну или хотя бы снизить его. Чтобы объяснить, как это происходит, разберемся на примере:
- В блокчейне одной из криптовалют злоумышленник открывает новую цепочку, она ведется скрытно от других пользователей. Предположим, что он начал ветку с сотого блока.
- Для подтверждения первого блока в этой ветке ему необходимо сгенерировать ещё несколько блоков. В зависимости от выбранной криптовалюты, это может быть разное значение. В Bitcoin требуется минимум 5 новых блоков, поэтому создаются 101, 102, 103, 104 и 105 блок. В общем получается цепочка из 6 открытых блоков.
- Дальше он совершает операции со своими монетами. Например, переводит их в другие монеты или покупает товар за альткоины. Важно получить какие-то выгоды за пределами выбранного блокчейна.
- Затем его альтернативная цепочка внедряется в сеть. За счет того, что у майнера более 51% хэшрейта, именно его ветка будет принята блокчейном. А та цепочка, которая будет создана другими майнерами, просто отклоняется.
- Теперь самое интересное. В той цепочке, которую создавали другие майнеры, записаны данные о том, что атакующий уже перевел куда-то свои монеты. Но в своей ветке он эти данные убирает и когда его информация принимается сетью, никаких транзакций будто бы и не выполнялось.
- Соответственно, криптовалюта была потрачена, но информации об этом в блокчейне нет. Значит можно ещё раз воспользоваться этими же монетами. Это и называется двойной тратой, которая в некоторых случаях происходит по ошибке.
Создать новую ветку со своими данными можно не только с 51% хэшрейта. В теории, даже 30% достаточно для таких действий. Но в этом случае, вероятность принятия цепочки будет меньше 20%. Объяснить это просто, у остальных майнеров сложность раскрытия может быть ещё выше, поэтому сеть примет их данные.
Атаке 51% подвержен не только Биткоин
Разработчики новых криптовалют и держатели разных монет всерьез переживают за проведение атак 51%. По сути, атакующий получает возможность приостановить работу сети. За счет мощностей, он может не подтверждать чужие транзакции, вести только свои операции и единолично получать вознаграждения за новые блоки.
Подвержены такой атаке практически все криптовалюты, работающие по алгоритмам POW и POS. Всё, что потребуется злоумышленнику – это 51% хэшрейта и монеты для проведения двойных трат.
Из-за небольшого хэшрейта в мало известных блокчейнах криптовалют, провести такую «аферу» сможет даже обычный майнер с приличной фермой. Воздействовать на популярные сети под силу только пулам. Прецеденты уже случались, но пока никто не пытался вмешаться в работу проектов.
В 2014 году крупнейший пул Ghash получил 55% хэшрейта в блокчейне Bitcoin. Началась волна тревожных заявлений со стороны держателей монет и майнеров, когда пул собрал всего 30%, но за несколько недель показатель перевалил за 51%. Владельцы пула заявили, что они не планируют вмешиваться в работу сети и для успокоения аудитории, намеренно снизят мощности до 40%.
Сначала они закрыли регистрацию, а затем и вовсе прекратили своё существование. Причины остаются неизвестными. Тем не менее, они не воспользовались атакой 51%, так как им самим это было не выгодно.
Как такие атаки влияют на общий криптовалютный рынок?
Пулы заинтересованы в том, чтобы курс криптовалют повышался, потому что их активы сконцентрированы на крипто рынке. Им просто не выгодно вмешиваться в работу блокчейна, потому что последствия атаки 51% негативно сказываются на котировках.
Если пользователи узнают об угрозе проведения атаки 51%, начинается общая паника, монеты распродаются, спрос на них падает и курс быстро снижается.
В теории, двойные траты злоумышленник может проводить сколько угодно раз. Потратил 100 монет, запустил свою цепочку, можно сделать это ещё раз. Интерес проводить такие атаки есть только в том случае, если сеть крупная и монеты дорогие.
Представим, что каждая монета стоила по 10$, а после двойной траты на 100 альткоинов, в блокчейне не достает 1000$. Система обманута, но показатели начинают снижаться. Падает капитализация, снижается рыночная стоимость. Соответственно, при следующей Double Spending, мошенник получает уже меньше прибыли.
Если проводить двойные траты слишком часто и на большие суммы, это слишком сильно скажется на курсе. В крупных сетях это ещё может окупиться, в мелких проектах просто не выгодно проводить атаку 51%. Из-за низкой стоимости монет, удается потратить небольшую сумму, а для проведения такой манипуляции требуются огромные вложения.
Насколько опасны атаки 51% на блокчейны?
Эксперты в области криптовалют уверяют, последствия атаки 51% слишком преувеличены. Даже если кому-то удастся завладеть большей частью хэшрейта, его возможности не станут безграничными. Да, на работу блокчейна он сможет повлиять, но обвалить сеть, списать с чьего-то кошелька монеты или изменить принципы работы проекта не удастся.
По сути, злоумышленник получает возможность изменить данные в новых цепочках и только для своих монет. Переписать другие транзакции невозможно, также, как и захватить всю сеть. Более того, большинству майнеров и пулов с большими мощностями просто не выгодно проводить атаки.
Чтобы сделать это в крупных сетях, нужно серьезно вложиться в покупку оборудования, а также купить монеты, чтобы потом проводить двойные траты. Атаки могут привести к хардфоркам, изменяющим алгоритмы майнинга.
Крупные сети (типа Bitcoin или Ethereum) настолько развиты, что завладеть большей частью хэшрейта практически невозможно. Возможно, производители оборудования и могут «кинуть все силы» в атаку, но им выгоднее продавать свою продукцию, чем обваливать сети. Если это пулы, то и им не хочется снижать курсы валют, ведь это их основная графа доходов.
Как совершить атаку 51%?
Сегодня переживать за атаки 51% не стоит. Пока майнеры получают хорошие вознаграждения, они будут продолжать подключаться к сети и тем самым не оставят никому шанса завладеть даже половиной хэшрейта. Но в будущем вероятность повысится.
К примеру, каждые 4 года вознаграждение за открытые блоки Bitcoin снижается. Рано или поздно оно станет настолько маленьким, что обычные майнеры просто не захотят предоставлять свои мощности, перейдя на другие блокчейны. Тогда у атакующих появится реальная возможность обвалить сеть.
Вы хотите совершить атаку 51%? Нужно выбирать какую-нибудь популярную криптовалюту с высоким курсом. По последним данным, общий хэшрейт Bitcoin на данный момент — 4 216 797 036 GH/s. Соответственно, потребуется оборудование, способное выдать хотя бы 2150566488,36 GH/s (51%).
Теперь можно провести расчеты. Для примера мы нашли цены на ASIC устройства в первом попавшемся магазине:
За 80 000 рублей предлагают ASIC, способный выдавать мощность 13.5 TH/s (13500 GH/s). Чтобы получить общую мощность 2150566488,36 GH/s, потребуется купить почти 160 000 таких устройств. Умножаем на их стоимость и получаем огромную сумму 12800000000 рублей или почти 200 миллионов долларов. Майнинг Биткоинов весьма дорогой, а вознаграждение постепенно снижается.
Кроме этого, потребуется ещё вложиться в монеты для двойных трат. По актуальному курсу 100 BTC обойдутся ещё в 735 000$. Итого около 300 миллионов долларов расходов. Может быть, у кого-то и есть такие деньги, но даже двойными тратами, не факт, что их получится вернуть. Да и кому нужно обваливать блокчейн, если у него есть деньги, на которые смогут жить прапраправнуки.
Защита от атаки 51%
Естественно, разработчики новых криптовалют уже нашли решение. Чтобы защититься от атаки 51%, они используют алгоритм Proof of Stake. Он также подвержен рискам, но вероятность будет ниже. Здесь главную роль играет не мощность майнера, а количество монет на его счетах. Чем больше доля от общей эмиссии, тем больше шансов провести атаку.
Как и в случае с PoW криптовалютами, интерес проводить атаку есть только в развитых сетях. У них огромная капитализация, поэтому придется потратить ещё больше денег. Например, капитализация Bitcoin сегодня — 126 211 918 822$, а 51% от этой суммы — 64368078599,22$, очевидно, никто не станет тратить такие суммы, тем более на них будут приобретаться монеты, а из-за атаки их курс упадет, соответственно, сам атакующий потеряет часть активов.
В любой сети можно провести атаку, но сделать это настолько сложно, что этим могут заниматься только крупные компании или даже государства. Им это просто не интересно, на обвале криптовалюты ничего не выиграешь, а расходы будут настолько большими, что превысят казну некоторых стран.
Интересуешься криптовалютами и хочешь на этом заработать? Начинай собирать бесплатные токены с аирдропов на TokenDrops.
Подводя итог – криптовалюты работающие на PoW защищены от атаки огромным количеством майнеров. Криптовалюты на PoS в меньшей степени подвержены атакам из-за необходимости вкладывать деньги в монеты. В группу риска попадают только молодые блокчейны, но из-за низких показателей, злоумышленники просто не интересуются ими.
