MSTR Cat

Blockchain/Tahap III · Rangkaian/3.3 Konsensus dan tadbir urus/Pelajaran 2

Serangan 51%

Sempadan kuasa: apa yang boleh diubah oleh majoriti dan apa yang tidak boleh disentuh

BahanPenjelajah blok untuk Bitcoin Gold atau Ethereum Classic bagi memeriksa blok yang terkena penyusunan semula (reorg)Carta sejarah kadar hash daripada laman statistik perlombongan (contohnya, Blockchain.com atau CoinWarz)Kertas putih ‘Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System’, khususnya Bahagian 11

Ingin tahu

  1. Jika sebuah entiti mengawal lebih daripada separuh kerja pengiraan, transaksi manakah yang menjadi boleh diubah?
  2. Mengapakah memegang kunci kepada syiling tetap selamat walaupun sejarah pemindahannya dibalikkan?
  3. Bagaimanakah bursa menyesuaikan keperluan pengesahan mereka apabila kadar hash sesuatu rantai menjadi tidak menentu?

Teroka

  1. Konsensus Nakamoto mengikuti rantai sah yang mempunyai bukti kerja terkumpul paling banyak. Penyerang yang menguasai lebih daripada lima puluh peratus kuasa hash global boleh melombong blok lebih cepat daripada seluruh rangkaian yang lain, membolehkannya membina rantai persendirian yang akhirnya mengatasi rantai awam. Apabila rantai yang lebih panjang ini disiarkan, nod beralih kesetiaan kepadanya kerana rantai itu mengandungi lebih banyak kerja. Mekanisme ini membolehkan transaksi terkini dibalikkan dan transaksi lain dikecualikan daripada lejar.
  2. Ancaman ekonomi utama ialah perbelanjaan berganda. Penyerang menghantar syiling kepada peniaga atau rakan urus niaga, menunggu satu pengesahan pada rantai awam, kemudian mendedahkan rantai selari tersembunyi miliknya yang membelanjakan syiling yang sama di tempat lain. Oleh kerana rantai tersembunyi itu kini mempunyai lebih banyak blok, ia menjadi sejarah kanonik. Pembayaran asal lenyap daripada lejar yang sah. Serangan ini hanya menguntungkan jika nilai barangan yang diterima melebihi kos elektrik dan perkakasan yang diperlukan untuk mengatasi pelombong yang jujur.
  3. Yang penting, penyerang majoriti tidak boleh mencuri syiling milik orang lain. Pemilikan dalam Bitcoin adalah berasaskan kriptografi, bukan konsensus. Untuk membelanjakan satoshi milik orang lain, penyerang memerlukan kunci peribadi mereka, yang dilindungi oleh kriptografi lengkung eliptik secp256k1. Kuasa perlombongan menentukan susunan transaksi dan kesahan blok, tetapi tidak memberikan akses kepada dana pengguna lain. Penyerang boleh menjadikan blok pelombong yang jujur sebagai blok yatim (orphan) atau menapis transaksi tertentu, tetapi tidak boleh mencipta wang melebihi jadual pengeluaran yang tetap atau mengubah peraturan konsensus asas.
  4. Rangkaian bukti kerja yang lebih kecil menghadapi ancaman ini dengan kekerapan yang ketara kerana jumlah kadar hashnya lebih rendah. Perkakasan perlombongan yang disewa membolehkan kawalan majoriti dicapai untuk tempoh yang singkat. Bitcoin Gold mengalami serangan yang berjaya pada Mei 2018, apabila seorang penyerang membalikkan transaksi bernilai jutaan dolar dengan menguasai kuasa hash rangkaian itu buat sementara waktu. Ethereum Classic mengalami serangan serupa pada Januari 2019 dan beberapa kali pada Ogos 2020. Dalam setiap kes, bursa bertindak balas dengan mewajibkan lebih banyak pengesahan sebelum mengkreditkan deposit.
  5. Bitcoin sendiri tidak pernah mengalami serangan majoriti yang berjaya. Namun, pada Jun 2014 GHash.io buat seketika melebihi separuh kadar hash rangkaian, sehingga menimbulkan kebimbangan; sebulan kemudian, ia berjanji untuk kekal di bawah 40%. Kos ekonomi untuk menyerang Bitcoin terlalu tinggi kerana penyerang perlu menanggung kos elektrik yang tinggi secara berterusan sambil bersaing dengan pelombong global yang cekap. Penyerang juga perlu mengekalkan majoriti itu cukup lama untuk menyelesaikan serangan, dan percubaan yang gagal hanya meninggalkan kosnya.
  6. Perbezaan antara kawalan berasaskan konsensus dan pemilikan berasaskan kriptografi menentukan model keselamatan. Konsensus melindungi urutan peristiwa—siapa yang membayar siapa dan bila—manakala kriptografi melindungi penentuan nilai—siapa yang memiliki apa. Penyerang dengan 51% kuasa boleh memanipulasi aspek pertama tetapi masih terikat kepada aspek kedua. Pemisahan ini memastikan bahawa walaupun dalam situasi terburuk di mana sejarah ditulis semula, keselamatan dompet individu tetap terjaga, kecuali jika kunci tersebut dirampas melalui cara-cara lain seperti perisian hasad atau kejuruteraan sosial.

Fakta utama

  • Pemegang majoriti kuasa hash boleh membalikkan pembayaran terkini mereka sendiri dan mengecualikan transaksi daripada rantai.
  • Penyerang tidak boleh membelanjakan syiling yang kunci peribadinya tidak mereka miliki, tanpa mengira kuasa perlombongan.
  • Bitcoin Gold mengalami serangan perbelanjaan berganda yang berjaya pada Mei 2018, yang menyebabkan bursa kerugian kira-kira $18 juta.
  • Ethereum Classic mengalami beberapa serangan majoriti pada Januari 2019 dan Ogos 2020.
  • GHash.io buat seketika mencapai kira-kira separuh kadar hash Bitcoin pada Jun 2014 dan kemudian berjanji untuk kekal di bawah 40%.
  • Bursa pada rantai yang terdedah meningkatkan keperluan pengesahan untuk melindungi pengguna daripada penyusunan semula (reorg).

Latihan sembilan, enam, tiga, satu

9KumpulSenaraikan 9 peristiwa atau ancaman berbeza yang melibatkan rangkaian bukti kerja, termasuk serangan yang berjaya dan yang hampir berlaku. Catatkan nama rantai, tarikh, peratusan kuasa hash yang terlibat (jika diketahui) dan hasilnya.
6KelompokkanKumpulkan 9 peristiwa ini kepada 6 kategori berdasarkan matlamat utama penyerang: membelanjakan dua kali syiling mereka sendiri, menapis transaksi tertentu, menjadikan blok pelombong lain sebagai blok yatim (orphan), mencipta blok yang tidak sah, atau motif lain.
3SaringKurangkan 6 kumpulan tersebut kepada 3 sebab asas mengapa sesebuah entiti mungkin membelanjakan sumber untuk menguasai majoriti kuasa hash.
1KristalkanTulis 1 ayat yang menerangkan sempadan tepat antara apa yang boleh diubah oleh kuasa konsensus dan apa yang dilindungi oleh pemilikan kriptografi.

Semakan fakta

Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.

Buka dalam akademi interaktif →

EN PT ES ZH JA KO RU DE FR