Giới thiệu

Trước khi đi sâu vào cuộc tấn công 51%, cần phải xem xét kỹ hơn về các hệ thống khai thác và dựa trên blockchain.

Một trong những lợi thế chính của Bitcoin và công nghệ chuỗi khối cơ bản của nó là tính chất phân tán của việc xây dựng và xác minh dữ liệu. Công việc phi tập trung của các nút đảm bảo tuân thủ các quy tắc giao thức và đảm bảo rằng tất cả những người tham gia mạng đều đồng ý về trạng thái hiện tại của blockchain. Điều này có nghĩa là phần lớn các nút cần phải thường xuyên thống nhất về quy trình khai thác, phiên bản phần mềm được sử dụng, tính hợp lệ của các giao dịch, v.v.

Thuật toán đồng thuận của Bitcoin (bằng chứng công việc) đảm bảo rằng những người khai thác chỉ có thể chứng minh công việc của họ nếu các nút mạng nhất trí đồng ý rằng giá trị băm khối mà họ cung cấp là chính xác (nghĩa là giá trị băm khối chứng minh công việc của người khai thác Một khối giao dịch mới chỉ có thể được xác minh nếu số lượng đủ và giải pháp hiệu quả cho vấn đề của khối đã được tìm thấy).  

Là một hệ thống sổ cái và phân tán phi tập trung, cơ sở hạ tầng chuỗi khối ngăn chặn bất kỳ thực thể tập trung nào sử dụng mạng cho mục đích riêng của mình, đó là lý do tại sao không có cơ quan duy nhất trên mạng Bitcoin.

Vì quá trình khai thác (trong các hệ thống dựa trên PoW) liên quan đến việc đầu tư một lượng lớn điện và tài nguyên máy tính nên hiệu suất của máy khai thác phụ thuộc vào sức mạnh tính toán mà nó sở hữu, thường được gọi là sức mạnh băm hoặc Tỷ lệ sức mạnh băm. Có nhiều nút tham gia hoạt động khai thác và chúng được phân bổ ở các vị trí khác nhau, các nút này cạnh tranh với nhau vì tất cả đều muốn trở thành nút tiếp theo tìm giá trị băm khối hợp lệ và nhận phần thưởng Bitcoin mới được tạo.

Kết quả là sức mạnh khai thác được phân phối trên các nút khác nhau trên thế giới, nghĩa là tốc độ băm không bị kiểm soát bởi một thực thể duy nhất. Ít nhất là không nên như vậy.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu tỷ lệ băm được phân bổ kém? Ví dụ: điều gì sẽ xảy ra nếu một thực thể hoặc tổ chức có quyền truy cập vào hơn 50% sức mạnh băm? Một trong những hậu quả có thể xảy ra là cái mà chúng tôi gọi là cuộc tấn công 51%, hay còn gọi là cuộc tấn công đa số.

Tấn công 51% là gì?

Cuộc tấn công 51% là một cuộc tấn công tiềm tàng vào mạng blockchain trong đó một thực thể hoặc tổ chức có thể kiểm soát phần lớn tốc độ băm, có khả năng làm gián đoạn mạng. Tại thời điểm này, kẻ tấn công sẽ có đủ sức mạnh khai thác để cố tình loại trừ hoặc sửa đổi thứ tự giao dịch. Họ cũng có thể đảo ngược các giao dịch đã được thực hiện mà không kiểm soát mạng, dẫn đến vấn đề chi tiêu gấp đôi.

Hầu hết các cuộc tấn công thành công cũng có thể cho phép kẻ tấn công ngăn chặn việc xác nhận một số hoặc tất cả các giao dịch (từ chối dịch vụ giao dịch) hoặc ngăn chặn một số hoặc tất cả những người khai thác khác khai thác, dẫn đến việc -gọi là độc quyền khai thác mỏ

Mặt khác, hầu hết các cuộc tấn công không cho phép kẻ tấn công đảo ngược giao dịch của người dùng khác cũng như không cho phép kẻ tấn công ngăn người khác tạo và phát các giao dịch lên mạng. Cũng không thể thay đổi phần thưởng khối, tạo mã thông báo đột ngột hoặc đánh cắp mã thông báo không thuộc về kẻ tấn công.

Khả năng xảy ra cuộc tấn công 51% là bao nhiêu?  

Vì chuỗi khối được duy trì bởi mạng lưới các nút phân tán nên tất cả những người tham gia đều hợp tác trong quá trình đạt được sự đồng thuận. Đây là một trong những lý do tại sao blockchain thường an toàn hơn. Mạng càng lớn thì khả năng phòng thủ trước các cuộc tấn công và tham nhũng dữ liệu càng lớn.

Đối với các chuỗi khối bằng chứng công việc, tốc độ băm của người khai thác càng cao thì cơ hội tìm được giải pháp hợp lệ cho khối tiếp theo càng lớn. Điều này đúng vì việc khai thác bao gồm vô số lần thử băm và sức mạnh tính toán cao hơn có nghĩa là có thể thực hiện nhiều lần thử hơn mỗi giây. Một số thợ mỏ đầu tiên đã tham gia mạng Bitcoin và đóng góp vào sự tăng trưởng cũng như tính bảo mật của mạng lưới này. Khi giá Bitcoin như một loại tiền tệ tiếp tục tăng, nhiều công ty khai thác mới đang tham gia vào hệ thống với ý định cạnh tranh để giành phần thưởng khối (hiện được đặt ở mức 12,5 Bitcoin mỗi khối). Sự tồn tại của cuộc cạnh tranh này là một trong những lý do khiến Bitcoin an toàn. Người khai thác sẽ không có động cơ để đầu tư nguồn lực đáng kể nếu không hành động trung thực và cố gắng nhận phần thưởng khối.

Do đó, do quy mô lớn của mạng Bitcoin nên cuộc tấn công 51% khó có thể xảy ra. Khi một blockchain trở nên đủ lớn, khả năng một người hoặc một nhóm có đủ sức mạnh tính toán để áp đảo tất cả những người tham gia khác sẽ nhanh chóng giảm xuống mức cực kỳ thấp.

Ngoài ra, khi chuỗi phát triển, việc thay đổi các khối đã được xác nhận trước đó ngày càng khó khăn hơn vì các khối này được liên kết bằng bằng chứng mật mã. Tương tự như vậy, khối càng có nhiều xác nhận thì chi phí thay đổi hoặc đảo ngược các giao dịch trong đó càng cao. Do đó, một cuộc tấn công thành công chỉ có thể sửa đổi các giao dịch của một vài khối cuối cùng trong một khoảng thời gian ngắn.

Tiếp theo, hãy tưởng tượng nếu một thực thể độc hại tấn công mạng Bitcoin không phải để thu được lợi nhuận mà chỉ để phá hủy nó, bất kể chi phí là bao nhiêu. Ngay cả khi kẻ tấn công thành công trong việc xâm phạm mạng, phần mềm và giao thức Bitcoin sẽ nhanh chóng sửa đổi và thích ứng để đáp lại cuộc tấn công của chúng. Điều này đòi hỏi sự đồng thuận từ các nút mạng khác để đồng ý về những thay đổi này, nhưng nếu tình huống khẩn cấp, quá trình có thể được hoàn thành nhanh chóng. Bitcoin có khả năng chống lại các cuộc tấn công cao và được coi là loại tiền điện tử an toàn và đáng tin cậy nhất đang tồn tại.  

Mặc dù khá khó để kẻ tấn công có được sức mạnh tính toán cao hơn phần còn lại của mạng Bitcoin, nhưng điều đó sẽ ít thách thức hơn nhiều với các loại tiền điện tử nhỏ hơn. So với Bitcoin, altcoin có sức mạnh băm tương đối ít hơn để bảo mật chuỗi khối của chúng. Đủ thấp để một cuộc tấn công 51% thực sự xảy ra. Một vài ví dụ nổi tiếng về tiền điện tử là đối tượng của hầu hết các cuộc tấn công là Monacoin, Bitcoin Gold và ZenCash.