Hình thức tấn công 51% là gì? Nội dung về hình thức tấn công 51%

Một cuộc tấn công vào chuỗi khối của một nhóm thợ đào kiểm soát hơn 50% tỷ lệ hỏng hóc khai thác của mạng - tổng tất cả sức mạnh tính toán dành riêng cho việc khai thác và xử lý các giao dịch - được gọi là cuộc tấn công 51%. Trong đó, chuỗi khối là một loại công nghệ sổ cái lưu trữ và ghi lại dữ liệu. Nói một cách đơn giản, blockchain là một danh sách phân tán các giao dịch liên tục được cập nhật và xem xét. Một trong những tính năng chính của blockchain là nó được tạo thành từ một mạng lưới các nút phi tập trung (một phần quan trọng để đảm bảo rằng tiền điện tử vẫn được phân cấp và an toàn).

1. Hình thức tấn công 51% là gì?

Hình thức tấn công 51% đề cập đến một cuộc tấn công vào một chuỗi khối - phổ biến nhất là Bitcoin, mà một cuộc tấn công như vậy vẫn chỉ là giả thuyết - bởi một nhóm thợ đào kiểm soát hơn 50% tỷ lệ băm khai thác hoặc sức mạnh tính toán của mạng.

Những kẻ tấn công sẽ có thể ngăn các giao dịch mới đạt được xác nhận, cho phép chúng tạm dừng thanh toán giữa một số hoặc tất cả người dùng. Họ cũng có thể đảo ngược các giao dịch đã hoàn thành trong khi họ đang kiểm soát mạng lưới, có nghĩa là họ có thể chi tiêu gấp đôi số tiền.

Họ gần như chắc chắn sẽ không thể tạo tiền mới hoặc thay đổi các khối cũ. Một cuộc tấn công 51% có thể sẽ không phá hủy hoàn toàn Bitcoin hoặc một loại tiền tệ dựa trên blockchain khác, ngay cả khi nó được chứng minh là gây thiệt hại lớn. Chuỗi khối là sổ cái phân tán ghi lại mọi giao dịch được thực hiện trên mạng của tiền điện tử.

Hình thức tấn công 51% là cuộc tấn công vào một chuỗi khối của một nhóm thợ đào, những người kiểm soát hơn 50% tỷ lệ băm khai thác của mạng. Những kẻ tấn công có quyền kiểm soát phần lớn mạng có thể làm gián đoạn việc ghi các khối mới bằng cách ngăn cản những người khai thác khác hoàn thành các khối. Việc thay đổi các khối lịch sử là rất khó do việc mã hóa các giao dịch trong quá khứ thành phần mềm Bitcoin.

Hình thức tấn công 51%, còn được gọi là tấn công đa số, xảy ra khi một người hoặc một nhóm người giành quyền kiểm soát hơn 50% sức mạnh băm của blockchain. Điều đó thường đạt được bằng cách thuê sức mạnh băm khai thác từ bên thứ ba.  Những kẻ tấn công thành công có được khả năng chặn các giao dịch mới được xác nhận cũng như thay đổi thứ tự của các giao dịch mới. Nó cũng cho phép các tác nhân độc hại về cơ bản viết lại các phần của blockchain và đảo ngược các giao dịch của chính chúng, dẫn đến một vấn đề được gọi là chi tiêu gấp đôi.

Vấn đề này theo truyền thống là một vấn đề chủ yếu gặp phải đối với thanh toán điện tử trong đó một mạng không có khả năng chứng minh rằng hai hoặc nhiều người không chi tiêu cùng một tài sản kỹ thuật số. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, một cuộc tấn công 51% bị giới hạn về số lượng gián đoạn mà nó có thể gây ra. Mặc dù kẻ tấn công có thể gây ra vấn đề chi tiêu gấp đôi, nhưng chúng không thể đảo ngược các giao dịch của người khác trên mạng hoặc ngăn người dùng truyền phát các giao dịch của họ lên mạng. Ngoài ra, cuộc tấn công 51% không có khả năng tạo tài sản mới, đánh cắp tài sản từ các bên không liên quan hoặc thay đổi chức năng của phần thưởng khối.

2. Nội dung về hình thức tấn công 51%:

Khi một mạng lưới chuỗi khối phát triển và có được các nút khai thác tin tức, nó làm cho khả năng xảy ra một cuộc tấn công 51% ít hơn. Đó là vì chi phí thực hiện một cuộc tấn công 51% tăng song song với tốc độ băm của mạng (lượng sức mạnh tính toán được cam kết cho mạng). Về cơ bản, mạng càng lớn và càng có nhiều nút tham gia vào nó, thì càng cần nhiều sức mạnh băm hơn để kiểm soát hơn 50% mạng. Nhưng ngay cả khi kẻ tấn công đạt trên 50% hashrate, kích thước của một blockchain vẫn có thể cung cấp bảo mật. Bởi vì các khối được liên kết với nhau trong chuỗi, một khối chỉ có thể được thay đổi nếu tất cả các khối được xác nhận sau đó bị loại bỏ.

Mặc dù có thể, nhưng làm như vậy sẽ cực kỳ tốn kém cho kẻ tấn công vì hai lý do:

- Một là, Kẻ tấn công sẽ phải tiêu tốn một lượng lớn sức mạnh tính toán (chi phí điện năng) để đạt được 51% hashrate, đặc biệt là trên các mạng lớn hơn được thiết lập nhiều hơn

- Hai là, Bởi vì người khai thác không hành động theo cách tham gia thích hợp, họ sẽ không còn nhận được phần thưởng blockchain đi kèm với hoạt động khai thác

Do đó, càng có nhiều giao dịch đáng kể thì càng có nhiều khối trên chuỗi và càng khó thay đổi khối. Mặc dù mối đe dọa về một cuộc tấn công 51% vẫn tồn tại (mặc dù cực kỳ khó xảy ra) trên các blockchain lớn như Bitcoin, chi phí tài chính sẽ vượt xa lợi ích. Ngay cả khi kẻ tấn công sử dụng tất cả các nguồn lực của mình để tấn công một chuỗi khối, thì việc bổ sung liên tục các khối vào chuỗi sẽ chỉ cung cấp một cửa sổ tương đối nhỏ cho một số giao dịch để kẻ tấn công thay đổi.

Bitcoin và các loại tiền điện tử khác dựa trên blockchain, một dạng sổ cái phân tán. Các tệp kỹ thuật số này ghi lại mọi giao dịch được thực hiện trên mạng của tiền điện tử và có sẵn cho tất cả người dùng - và công chúng - để xem xét. Kết quả là, không ai có thể tiêu một đồng hai lần. (Cái gọi là "chuỗi khối riêng tư" giới thiệu các quyền để ngăn một số người dùng nhất định trong công chúng nhìn thấy tất cả dữ liệu trên một chuỗi khối.) Như tên gọi của nó, blockchain là một chuỗi các khối, là các gói dữ liệu ghi lại tất cả các giao dịch đã hoàn thành trong một khoảng thời gian nhất định. Đối với bitcoin, một khối mới được tạo khoảng 10 phút một lần. Khi một khối được hoàn thiện hoặc khai thác, nó không thể bị thay đổi vì một phiên bản gian lận của sổ cái công khai sẽ nhanh chóng bị người dùng của mạng phát hiện và từ chối.

Tuy nhiên, bằng cách kiểm soát phần lớn sức mạnh tính toán trên mạng, kẻ tấn công hoặc nhóm kẻ tấn công có thể can thiệp vào quá trình ghi các khối mới. Họ có thể ngăn cản những người khai thác khác hoàn thành các khối, về mặt lý thuyết cho phép họ độc quyền khai thác các khối mới và kiếm được tất cả phần thưởng.

Đối với Bitcoin, phần thưởng hiện là 6,5 bitcoin mới được tạo, mặc dù cuối cùng nó sẽ giảm xuống 0. Họ có thể chặn các giao dịch của người dùng khác và họ có thể gửi một giao dịch và sau đó đảo ngược giao dịch đó, làm cho giao dịch đó xuất hiện như thể họ vẫn còn số tiền mà họ vừa chi tiêu. Lỗ hổng này, được gọi là chi tiêu gấp đôi, tương đương với kỹ thuật số của một hàng giả hoàn hảo và rào cản mật mã cơ bản mà blockchain đã được xây dựng để vượt qua. Vì vậy, một mạng lưới cho phép chi tiêu gấp đôi sẽ nhanh chóng bị mất niềm tin.

Việc thay đổi các khối lịch sử - các giao dịch bị khóa trước khi bắt đầu cuộc tấn công - sẽ cực kỳ khó khăn ngay cả trong trường hợp tấn công 51%. Các giao dịch càng lùi xa, càng khó thay đổi chúng. Sẽ không thể thay đổi các giao dịch trước một trạm kiểm soát, trước đó các giao dịch đã được mã hóa cứng vào phần mềm của Bitcoin. Mặt khác, hình thức tấn công 51% có thể xảy ra với ít hơn 50% sức mạnh khai thác của mạng, nhưng với xác suất thành công thấp hơn. Nhóm khai thác gHash.IO đã nhanh chóng vượt quá 50% sức mạnh tính toán của mạng Bitcoin vào tháng 7 năm 2014, dẫn đến việc nhóm này tự nguyện cam kết giảm thị phần của mạng. Nó cho biết trong một tuyên bố rằng nó sẽ không đạt 40% tổng công suất khai thác trong tương lai.

Tấn công 51% các ví dụ trong thế giới thực

Krypton và Shift, hai blockchain dựa trên Ethereum, đã bị tấn công 51% vào tháng 8 năm 2016. Vào tháng 5 năm 2018, Bitcoin Gold, tại thời điểm đồng tiền điện tử lớn thứ 26, đã phải chịu một cuộc tấn công 51%. Tác nhân hoặc tác nhân độc hại đã kiểm soát một lượng lớn sức mạnh băm của Bitcoin Gold, đến nỗi ngay cả khi Bitcoin Gold liên tục cố gắng nâng ngưỡng trao đổi, những kẻ tấn công vẫn có thể chi tiêu gấp đôi trong vài ngày, cuối cùng đánh cắp Bitcoin trị giá hơn 18 triệu đô la. Vàng. Bitcoin Gold đã bị tấn công trở lại vào năm 2020. Gần đây, mạng Bitcoin SV (BSV) đã bị một cuộc tấn công vào tháng 8 năm 2021.

Tangle, một sổ cái phân tán về cơ bản khác biệt với một blockchain nhưng được thiết kế để thực hiện các mục tiêu tương tự, về mặt lý thuyết có thể chống lại kẻ tấn công triển khai hơn một phần ba tỷ lệ băm của mạng, được gọi là cuộc tấn công 34%.