Kratek pregled 51-odstotnega napada na kriptovalute

Fredrick Awino

Blockchain tehnologija

24.07.2022

152 Views

51-odstotni napad pomeni napad na verigo blokov kriptovalute s strani rudarjev, ki nadzorujejo več kot 50 % rudarskega omrežja hitrosti hash. Kot trgovec, ki ima v lasti več kot 50 % vozlišč omrežja, imate moč nadzora nad verigo blokov. Napadi potekajo na različne načine, eden od njih je, da lastnik prepreči potrditev novih transakcij. Ta postopek daje ljudem možnost, da zaustavijo plačila med uporabniki.

Način izvedbe 51% napada

Vsaka transakcija v verigi blokov se uvrsti v bazen nepotrjenih transakcij. V zameno imajo rudarji možnost, da iz bazena izberejo transakcije, ki tvorijo blok transakcij. Ne pozabite, da je za dodajanje transakcij v verigo blokov pomembno dobiti pravilen odgovor na uganko. Pri iskanju pravega odgovora uporabljajo računsko moč. Če ima rudar veliko računsko moč, je velika verjetnost, da bo dobil pravilen odgovor. Po tem bo rudar lahko dodal blok v verigo blokov.

Ko trgovec dobi pravilen odgovor, se ta razpošlje drugim rudarjem. Poleg tega bodo informacije sprejete le, če so vse opravljene transakcije veljavne. Njihova veljavnost temelji na obstoječem zapisu v verigi blokov. Na žalost pokvarjeni rudarji svojih rešitev ne razpošljejo drugim rudarjem v omrežju.

Zaradi zgornjega vprašanja bosta nastali dve različici verige blokov. Eden od njih bo izvirna veriga blokov, ki ji bodo sledili legitimni rudarji. Drugo pa bo uporabil pokvarjen rudar, ki rezultatov uganke ne objavi v prvotnem omrežju. Ta rudar je tisti, ki si bo lahko ogledal informacije.

Pokvarjeni rudar bo samo še naprej porabil čas in nadaljeval s svojo različico verige blokov. Ne smete pozabiti, da se ta različica ne prenaša v preostalo omrežje. To pomeni, da bo druga veriga blokov izolirana od omrežja. Tako lahko pokvarjeni rudar svoje bitcoine porabi v legitimni različici verige blokov, ki ji drugi rudarji sledijo.

Razumevanje 51-odstotnega napada

Veriga blokov je porazdeljena glavna knjiga, v katero se zapisujejo informacije in transakcije o njih, nato pa se podatki šifrirajo. Omrežje verige blokov doseže večinsko soglasje glede transakcij v postopku potrjevanja in blokov, v katerih so shranjene informacije zapečatene. Bloki so povezani s kriptografskimi tehnikami. Zaradi tega je skoraj nemogoče spremeniti blok po potrditvi.

51-odstotni napad na verigo blokov se zgodi, ko skupina obvladuje več kot 50 % moči hashanja. Skupina nato v omrežje v nekaterih točkah uvede spremenjeno verigo blokov. Izvede se na točki, ki jo omrežje sprejme, saj obstaja velika verjetnost, da bodo napadalci v večini primerov zmagali.

Osebe, odgovorne za 51-odstotni napad, lahko storijo naslednje:

• Obračanje transakcij, da lahko dvakrat porabijo kovance.
• Izključitev evidentiranja novih transakcij
• Preprečevanje drugim rudarjem, ki so v istem omrežju, da bi rudarili žetone ali kovance v omrežju.
• Preprečevanje potrditve ali potrditve transakcij
• Spreminjanje naročanja transakcij

Pomanjkljivosti Nakamotovega modela demokratičnega upravljanja

Prva veriga blokov, ki je uporabljala sistem soglasja PoW (Proof of Work), je Bitcoin. Uporablja se pri potrjevanju transakcij. Satoshi Nakamoto je v svoji beli knjigi poudaril, da morajo rudarji ali poštena vozlišča pri ohranjanju celovitosti in varnosti v verigi blokov skupaj nadzorovati večjo moč centralne procesne enote (CPU) v primerjavi s skupino drugih sodelujočih napadalnih vozlišč.

Glavni razlog, zakaj je Nakamoto razvil Bitcoin, je bil odpor in razočaranje finančnih institucij po veliki finančni krizi. Bitcoin je trenutno najbolj priljubljena kriptovaluta. Njegova tržna vrednost znaša približno 190 milijard dolarjev. Svetoval je tudi, kako odpraviti dvojno porabo. Meni, da gre za težavo, ki je neločljivo povezana s sistemom digitalnih valut peer-to-peer. Tako je zasnoval mehanizem veriženja blokov in celo uporabil PoW kot sistem soglasja.

Nakamoto je želel razviti digitalno valuto, ki ne bi bila pod nadzorom finančnih institucij. Trenutno te institucije delujejo kot revizorji in varuhi fiat valut. Da bi preprečil, da bi nekaj posameznikov nadzorovalo valuto in prevzelo oblast, je uvedel tehnologijo veriženja blokov. To je bil edini demokratični način za vodenje evidenc transakcij.

V svoji zamisli je predpostavil, da zlonamerni uporabniki ne bodo pridobili večinskega nadzora nad hitrostjo stiskanja. Namakoto je tudi menil, da bo večina rudarjev poštenih. S tem bi veriga blokov in valuta ostali odporni na napade. Na žalost se je vendarle zmotil. 51-odstotni napadi pestijo majhne verige blokov in celo ogrožajo njihov obstoj.

Kako preprečiti 51-odstotni napad

Ta napad lahko izvede organizacija ali ljudje, ki imajo približno 51 % moči hashanja. Najboljši način, da se to prepreči, je, da ne dovolimo, da bi bil en subjekt močnejši. Zato je pomembno povečati decentralizacijo rudarjev in robustno verigo blokov.

Veriga blokov Bitcoina je zelo trdna. To pomeni, da posameznik ali organizacija potrebuje več denarja, da preseže 51 % moči rudarjenja bitcoinov. Bolj smiselna je finančna uporaba te moči in celo zakonito rudarjenje bitcoinov. Zaradi tega je verjetnost napada na dvojno porabo BTC majhna.

Seznam 51 % napadov, ki so se zgodili v preteklosti

• Vertcoin je v letu 2018 zabeležil približno 4 napade na svoje omrežje. Motiv pa je nejasen.
• Bitcoin Gold je leta 2018 zaradi 51-odstotnega napada utrpel več kot 18 milijonov dolarjev izgube.
• Zaradi 51 % Verge aprila 2018 je bilo izgubljenih 20 milijonov kovancev
• Maja 2018 je bil izveden napad na Bitcoin Cash. Na srečo ni bilo izgub.
• Napadalci so januarja 2019 v enem napadu z 51-odstotnim deležem ETC dvakrat porabili približno 1,1 milijona dolarjev Ethereum Classic. Čeprav je kriptovaluta v tem času izgubila verodostojnost, si je uspela opomoči.
• Podvojena poraba več kot 70.000 dolarjev za Bitcoin Gold v letu 2020

Varovanje pred dokazovanjem dela

Čeprav tehnike niso povsem dokazane, lahko napade otežijo naslednje tehnike. Prva tehnika je prehod na delegirano potrdilo o zastavi (DPoS). Razlog za to je, da DPoS pri potrjevanju vsakega novega bloka uporablja različne delegate, ki se s časom spreminjajo. V verigi blokov DPoS ima 51 % napadalcev nadzor nad delegati in stopnjo hash. Zaradi tega je težje doživeti kakršno koli obliko napada. Zato se lahko ljudje zaradi zmanjšanja tveganja preselijo iz PoW v DPoS in tako zmanjšajo tveganje.

Drug način je uporaba modificiranega eksponentnega subjektivnega točkovanja (MESS) za vsako vzporedno verigo reorganizacije, ki prihaja v omrežje. To pomeni, da vsa vozlišča v omrežju, ko vidijo morebitno prihajajočo reorganizacijo, to primerjajo s trenutno verigo iz razcepne točke. Prav tako samovoljno zahteva večjo količino dela za prihodnjo verigo reorganizacij.

Težnostna količina je v prvih nekaj blokih reorga zanemarljiva. Poveča pa se, kadar je reorganiziranih več blokov. Zaradi tega je lahko za napadalce reorganizacija številnih blokov draga v primerjavi s poceni reorganizacijo brez MESS. Zato se lahko MESS uporabi pri analizi reorganizacij blokov za dodelitev ocene. S tem se dokaže, da je reorganizacija zaupanja vredna.