Stručná informácia o 51% útoku na kryptomeny

Fredrick Awino

Technológia blockchain

24.07.2022

189 Views

51% útok označuje útok na blockchain kryptomeny zo strany ťažiarov, ktorí kontrolujú viac ako 50% ťažobnej siete hash rate. Ako obchodník, ktorý vlastní viac ako 50 % uzlov siete, máte moc ovládať blockchain. K útokom dochádza rôznymi spôsobmi a jedným z nich je, že vlastník bráni novým transakciám získať potvrdenie. Tento proces dáva ľuďom šancu zastaviť platby medzi používateľmi.

Spôsob 51% útoku

Každá transakcia v blockchaine sa zaradí do fondu nepotvrdených transakcií. Ťažiari majú na oplátku možnosť vyberať transakcie z poolu pri vytváraní bloku transakcií. Nezabudnite, že na pridanie akejkoľvek transakcie do blockchainu je dôležité získať správnu odpoveď na hádanku. Pri získavaní správnej odpovede využívajú výpočtový výkon. Preto ak má baník vysoký výpočtový výkon, je vysoká pravdepodobnosť, že dostane správnu odpoveď. Potom bude môcť ťažiar pridať blok do blockchainu.

Keď obchodník dostane správnu odpoveď, tá sa odošle ostatným baníkom. Okrem toho budú informácie akceptované len v prípade, že všetky uskutočnené transakcie sú platné. Ich platnosť je založená na existujúcom zázname v blockchaine. Poškodení baníci bohužiaľ nebudú vysielať svoje riešenia ostatným baníkom v sieti.

Vzhľadom na uvedený problém sa vytvoria dve verzie blockchainu. Jedným z nich bude pôvodný blockchain, ktorým sa riadia legitímni baníci. Druhý z nich však použije poškodený baník, ktorý výsledky hádaniek nevysiela do pôvodnej siete. Tento baník je ten, kto bude môcť zobraziť informácie.

Poškodený baník bude len naďalej tráviť čas a pokračovať vo svojej vlastnej verzii blockchainu. Musíte mať na pamäti, že táto verzia nie je vysielaná do zvyšku siete. To znamená, že druhý blockchain bude izolovaný od siete. Poškodený baník tak môže minúť svoje bitcoiny v legitímnej verzii blockchainu, ktorú ostatní baníci nasledujú.

Pochopenie 51% útoku

Blockchain označuje distribuovanú účtovnú knihu, ktorá zaznamenáva informácie a transakcie o nich a následne tieto údaje šifruje. Sieť blockchainu dosahuje väčšinový konsenzus týkajúci sa transakcií v procese validácie a blokov, v ktorých sú uložené informácie zapečatené. Bloky sú prepojené pomocou kryptografických techník. Tento problém takmer znemožňuje zmenu bloku po potvrdení.

51% útok na blockchain sa uskutoční, keď skupina kontroluje viac ako 50% hashovacej sily. Skupina potom v niektorých bodoch siete zavedie zmenený blockchain. Uskutočňuje sa v bode, ktorý je akceptovaný sieťou, pretože existuje vysoká pravdepodobnosť, že útočníci vyhrajú väčšinu z nich.

Osoby zodpovedné za 51% útok môžu urobiť nasledovné:

• Obrátenie transakcií, aby mohli mince minúť dvakrát.
• Vylúčenie zaznamenávania nových transakcií
• Zabránenie ostatným baníkom, ktorí sú v rovnakej sieti, ťažiť tokeny alebo mince v sieti
• Zabránenie potvrdeniu alebo overeniu transakcií
• Úprava poradia transakcií

Chyby Nakamotovho modelu demokratického riadenia

Prvým blockchainom, ktorý používa konsenzuálny systém Proof of Work (PoW), je Bitcoin. Používa sa pri overovaní transakcií. Satoshi Nakamoto vo svojej knihe načrtol, že pri udržiavaní integrity a bezpečnosti v blockchaine by baníci alebo poctivé uzly mali spoločne ovládať viac výkonu centrálnej procesorovej jednotky (CPU) v porovnaní s ostatnými spolupracujúcimi uzlami útočníkov.

Hlavným dôvodom, prečo Nakamoto vytvoril Bitcoin, bola averzia a frustrácia finančných inštitúcií po veľkej finančnej kríze. Bitcoin je v súčasnosti najpopulárnejšou kryptomenou. Jej trhová hodnota je približne 190 miliárd dolárov. Poskytol tiež radu, ako vyriešiť dvojité míňanie. Domnieva sa, že ide o prirodzený problém systému peer-to-peer digitálnych mien. Preto navrhol mechanizmus blockchainu a dokonca využil PoW ako systém konsenzu.

Nakamotovým motívom bolo vytvoriť digitálnu menu, ktorá by nebola pod kontrolou finančných inštitúcií. V súčasnosti tieto inštitúcie pôsobia ako audítori a strážcovia fiat mien. Preto, aby zabránil niekoľkým jednotlivcom ovládať menu a prevziať moc, zaviedol technológiu blockchain. Bol to jediný demokratický spôsob vedenia záznamov o transakciách.

Na základe svojej myšlienky predpokladal, že škodliví používatelia nezískajú väčšinovú kontrolu nad mierou hashovania. Namakoto tiež veril, že väčšina baníkov bude čestná. Vďaka tomu by blockchain a mena vydržali odolné voči útokom. Bohužiaľ, nakoniec sa mýlil. Útoky 51 % trápia malé blockchainy a dokonca ohrozujú ich prežitie.

Ako zabrániť 51% útoku

Tento útok môže spustiť organizácia alebo ľudia, ktorí majú približne 51 % hashovacej sily. Najlepším spôsobom, ako tomu zabrániť, je nedovoliť, aby sa jeden subjekt stal silnejším. Preto je dôležité posilniť decentralizáciu ťažiarov, ako aj robustný blockchain.

Blockchain Bitcoinu je veľmi pevný. To znamená, že na to, aby jednotlivec alebo organizácia prekonali 51 % ťažobného výkonu Bitcoinu, je potrebných niekoľko peňazí. Väčší zmysel má finančné využitie tohto výkonu a dokonca aj legitímna ťažba Bitcoinu. Vďaka tomu je nízka pravdepodobnosť, že dôjde k útoku na dvojité výdavky BTC.

Zoznam 51 % útokov, ktoré sa uskutočnili v minulosti

• Vertcoin zaznamenal v roku 2018 približne 4 útoky na svoju sieť. Motív je však nejasný.
• V roku 2018 utrpela spoločnosť Bitcoin Gold stratu viac ako 18 miliónov dolárov z dôvodu 51% útoku
• Verge 51% v apríli 2018 viedlo k strate 20 miliónov mincí
• V máji 2018 došlo k útoku na Bitcoin Cash. Našťastie nedošlo k žiadnym stratám.
• Útočníci v januári 2019 pri jednom útoku na 51 % ETC dvakrát minuli približne 1,1 milióna dolárov z Ethereum Classic. Hoci kryptografická mena počas tohto obdobia stratila svoju dôveryhodnosť, podarilo sa jej zotaviť.
• Dvojnásobné výdavky vo výške viac ako 70 000 USD na Bitcoin Gold v roku 2020

Ochrana pred dôkazom práce

Aj keď tieto techniky nie sú úplne overené, pri sťažovaní útokov možno použiť nasledujúce techniky. Prvou technikou je prechod na delegovaný dôkaz o podiele (DPoS). Dôvodom je, že DPoS využíva pri overovaní každého nového bloku rôznych delegátov, ktorí sa časom menia. V DPoS blockchaine má 51 % útočníkov pod kontrolou delegátov a hash rate. Vďaka tomu je náročnejšie zažiť útok v akejkoľvek forme. Preto môžu ľudia pri minimalizácii rizika prejsť z PoW na DPoS.

Ďalším spôsobom je použitie modifikovaného exponenciálneho subjektívneho bodovania (MESS) pre každý paralelný reorganizačný reťazec prichádzajúci do siete. To znamená, že všetky uzly v sieti, keď uvidia potenciálnu prichádzajúcu reorganizáciu, porovnajú ju s aktuálnym reťazcom z bodu rozdelenia. Taktiež svojvoľne požaduje väčšie množstvo práce pre budúci reorganizačný reťazec.

Gravitačná veličina je v prvých blokoch reorga zanedbateľná. Zvyšuje sa však pri reorganizácii viacerých blokov. Z tohto dôvodu môže byť pre útočníkov nákladné reorganizovať mnoho blokov na rozdiel od lacných bez MESS. Preto sa pri analýze reorganizácie blokov pri prideľovaní skóre môže použiť MESS. Tým sa má preukázať dôveryhodnosť reorganizácie.