Как работает атака 51%

Криптовалюты, в основе которых лежит блокчейн, подвержены так называемой угрозе атаки 51%: когда более по­ло­ви­ны вы­чис­ли­тель­ной мощ­но­сти крип­то­ва­лют­ной сети кон­тро­ли­ру­ет некая ор­га­ни­за­ция или груп­па лиц, ста­но­вит­ся воз­мож­ным про­ве­де­ние кон­флик­ту­ю­щих тран­зак­ций или зло­на­ме­рен­ное на­не­се­ние вреда. Рассказываем, как это работает.

Когда владелец биткоинов подписывает транзакцию, та поступает в местный пул неподтвержденных транзакций. Майнеры выбирают транзакции из этого пула и формируют из них блоки. Чтобы добавить блок в блокчейн, им нужно решить очень сложную математическую задачу.

Каж­дый май­нер пы­та­ет­ся пер­вым уга­дать 64-знач­ное шест­на­дца­те­рич­ное число (хэш), ко­то­рое ока­жет­ся мень­ше или равно це­ле­во­му хэшу. Хэш под­би­ра­ет­ся слу­чай­ным пе­ре­бо­ром, и тому, кто хочет стать пер­вым, нужна огром­ная вы­чис­ли­тель­ная мощ­ность.

Чем большей вычислительной мощностью обладает майнер, тем выше его шансы найти решение раньше других. После того как майнер находит это решение, он ретранслирует его (вместе с блоком) остальным майнерам, и им остается только подтвердить его.

Стоит заметить, что злоумышленник никогда не сможет создать транзакцию за кого-то другого, потому что ему для этого понадобится цифровая подпись этого человека (его приватный ключ). Поэтому без доступа к соответствующему приватному ключу пересылать биткоины с чужого счета просто невозможно.

Скрытый майнинг: Создание параллельного блокчейна

А теперь следите за руками. Вредоносный майнер может все же попытаться изменить существующие транзакции. Как вы помните, когда майнер находит решение, он должен ретранслировать его всем остальным майнерам, чтобы те могли подтвердить его, после чего этот блок добавляется в блокчейн (майнеры достигают консенсуса).

Однако вредоносный майнер может создать параллельную ветвь блокчейна, не ретранслируя решения своих блоков остальным участникам сети. Таким образом появляются две версии блокчейна.

Честные участники сети работают с одной версией блокчейна, а злоумышленник создает другую и не сообщает о ней остальным майнерам. Честные майнеры не участвуют в работе с этой цепочкой блоков, поскольку им о ней ничего не известно — она изолирована от остальной сети.

Теперь злоумышленник может потратить все свои биткоины в истинной версии блокчейна, с которой работают другие майнеры. Представим, что он купил на них Lamborghini. В истинном блокчейне все его биткоины потрачены. Однако он не включает эти транзакции в свою изолированную ветвь блокчейна. В этой параллельной версии у него все еще есть эти биткоины.

Все это время он продолжает создавать блоки и подтверждать их в своей ветви блокчейна.

Блокчейн запрограммирован так, что все решения принимаются в нем демократическим путем, то есть большинством голосов. Это выражается в том, что истинной всегда признается самая длинная цепочка блоков, поскольку большинство майнеров добавляют блоки в свою версию блокчейна быстрее, чем это делают остальные участники сети (таким образом, самая длинная цепочка — это и есть большинство).

Именно так блокчейн определяет, какая цепочка является истинной, и на этом, в свою очередь, основаны все балансы кошельков. И здесь начинается гонка. У кого больше вычислительной мощностью и кто сможет добавлять блоки в свою цепочку быстрее конкурентов?