حمله 51% چیست و چگونه بازار ارزهای دیجیتال را تهدید می کند؟

حمله 51% چیست و چگونه بازار ارزهای دیجیتال را تهدید می کند؟
۵۵
۱۳۹۹/۰۳/۱۲
۰

پیش از بررسی چگونگی رخ دادن حمله 51% در شبکه های بلاکچینی، باید ابتدا درباره نحوه استخراج ارزهای دیجیتال و عملکرد سیستم های بلاکچینی بپردازیم.

 

نظریه اجماع در شبکه غیرمتمرکز بیت کوین

یکی از مهمترین نقاط قوت ارز دیجیتال بیت کوین، و شبکه زیربنایی آن، ماهیت توزیع شده آن، در ساخت، اعتبارسنجی و تایید داده‌ها می‌باشد. عملکرد غیر متمرکز گره های شبکه تضمین می‌کنند که قوانین پروتکل دنبال شده و تمام شرکت کنندگان شبکه، درمورد وضعیت فعلی سیستم، توافق دارند. این بدان معنی است که اکثر گره‌های شبکه میبایستی به طور منظم در مورد روند استخراج، نسخه نرم افزاری مورد استفاده و اعتبار معاملات، به یک اجماع کلی برسند.

حال آنکه به اجماع رسیدن گره ها با یکدیگر، توسط الگوریتم اجماع شبکه بیت کوین صورت می‌گیرد. الگوریتم اجماع بیت کوین که پروتکل اثبات کار (POW) نام دارد، درواقع همان چیزی است که تضمین می‌کند که تراکنش انجام شده توسط یک کاربر، صحیح و معتبر بوده و تمام گره ها، در مورد عدد هش این تراکنش به توافق رسیده اند.

از طرف دیگر، از آنجایی که بستر بلاکچین، به صورت یک دفترچه اطلاعاتی غیر متمرکز، توسط کاربران در سراسر دنیا هدایت می‌شود، هیچ نهاد مرکزی و متمرکزی نمی‌تواند تراکنش های انجام شده در شبکه بیت کوین را تحت کنترل خود بگیرد.



فرایند استخراج بیت کوین

فرایند استخراج بیت کوین که با استفاده از پروتکل اثبات کار POW صورت می‌گیرد، نیازمند مقدار زیادی نیروی برق است. بدین معنی که گره‌های شبکه که همان ماینرها هستند، با استفاده از انرژی برق، برای به تایید رساندن تراکنش ها و اضافه کردن اطلاعات معامله رمز ارز در بلوک بعدی بلاکچین، با یکدیگر رقابت می‌کنند. هر ماینری که زودتر بتواند معامله را به تایید برساند، از شبکه بیت کوین پاداش گرفته و به عبارتی، بیت کوین جدیدی را وارد چرخه بازار کرده است.

بیشتر بدانیم: پاسخ به سوالات متداول درمورد استخراج بیت کوین.

در چنین شرایطی، واضح است که قدرت ماینینگ (هش ریت) که درواقع همان انرژی مصرفی توسط دستگاه های ماینر است، بین تمام افراد شبکه بیت کوین، پخش می‌شود. به این معنی که قدرت هش شبکه بیت کوین، بین کاربران توزیع شده و در دست یک نهاد مرکزی قرار ندارد.

اما سوال اینجاست که در صورتی که یک نهاد واحد بتواند بیش از 50% از قدرت شبکه و یا همان هش ریت را در دست داشته باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟ این رخداد دقیقا موضوع بحث مقاله ماست. رخدادی که به حمله 51% و یا حمله اکثریت معروف است.



حمله 51% چیست؟

حمله 51% یک حمله بالقوه در شبکه های بلاکچینی است که در طی آن، یک نهاد واحد، قادر است اکثریت هش ریت را کنترل کرده و در شبکه اختلالاتی را ایجاد کند.

در چنین سناریویی، نهادی که اکثریت هش ریت را در دست دارد می‌تواند سفارشات معامله را به دلخواه خود حذف، اضافه و یا تغییر دهد. آن ها همچنین قادرند تا با استفاده از قدرت خود، روند معاملات را معکوس کرده و باعث پدیده "خرج دوباره" و یا همان Double Spending شوند. یک حمله اکثریت موفق همچنین می‌تواند مهاجم را قادر سازد تا از به تایید رسیدن برخی از معاملات جلوگیری کرده و در نهایت فرایند ماینینگ کل شبکه را به انحصار خود درآورد.

از طرف دیگر، در طی یک حمله 51%، مهاجم مذکور نمی‌تواند در توزیع ارزهای دیجیتال بین کاربران، ساخته شدن کوین های جدید به صورت خود به خود و تغییر پاداش بلوک  تغییر ایجاد کند. همچنین سرقت کوین هایی که هیچگاه متعلق به وی نبوده نیز جزو اتفاقات غیرممکن در این نوع از کلاه برداری به شمار می‌رود.


احتمال وقوع حمله 51% در شبکه بیت کوین

از آنجایی که یک سیستم بلاکچینی توسط شبکه ای از گره ها و یا همان ماینرها اداره می‌شود، تمام این گره ها، در روند دستیابی به پروتکل اجماع با یکدیگر همکاری می‌کنند. این امر دقیقا همان دلیل امن بودن شبکه های بلاکچینی است. حال آنکه هرچه که یک شبکه بلاکچینی بزرگتر باشد، محافظت از آن در برابر حملات اکثریت، آسان تر می‌شود. 

وقتی صحبت از بلاکچین‌های POW  می‌شود، هرچه که قدرت محاسباتی یک ماینر بیشتر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد تا آن ماینر، به پاسخ صحیح برای تراکنش رسیده و پاداش بلوک را دریافت کند. (هم‌اکنون پاداش ایجاد هربلوک، 6.25  BTCاست.) با رخ دادن هاوینگ در هر چهار سال یکبار و افزایش تقاضا برای بیت کوین به دلیل ساختار بنیادین آن، قیمت این دارایی هرروز افزایش یافته و هرروزه نیز تعداد زیادی ماینر، به منظور کسب درآمد از این سیستم، وارد شبکه می‌شوند. 

حال پروتکل اثبات کار که شبکه بیت کوین بر اساس آن بنا شده است، درواقع باعث می‌شود که ماینرهایی که به صورت صادقانه تری عمل کرده وکار بیشتری انجام داده اند، سود بیشتری دریافت کنند. به علاوه، دردست گرفتن حجم زیادی از شبکه بیت کوین به منظور انجام حمله اکثریت، هزینه بیشتری نسبت به سود آن دربر دارد.

بنابراین به دلیل گسترش روز افزون شبکه بیت کوین، احتمال وقوع حمله 51% در این بستر، بسیار بعید به نظر می‌رسد به علاوه همانطور که گفته شد، ازآنجایی که تعداد بلوک ها در شبکه بیت کوین بسیار زیاد است، هزینه تغییر دادن این بلوکها به منظور کلاهبرداری و تغییر اطلاعات رمز نگاری شده آن بسیار زیاد بوده و حتی در صورتی که نهادی بتواند حمله اکثریت را عملی سازد، تنها می‌توان چند بلوک قبلی را به نفع خود تغییر دهد.

در ادامه، بیایید ساریویی را تصور کنیم که در طی آن، یک نهاد مرکزی، بدون در نظرگیری هزینه بالای حمله اکثریت، موفق به انجام این عمل بشود. در این حالت، حتی اگر نهاد یاد شده، موفق به این کار شود، نرم افزار رمزنگاری شده در پروتکل بیت کوین، به سرعت به این تغییر پاسخ می‌دهد.

پاسخ سریع شبکه بیت کوین به تغییرات ناشی از حمله 51%، "پاسخ تطبیق" نام دارد، در طی یک پاسخ تطبیق، تمام گره های شبکه، صرف نظر از میزان هش ریت آن ها، درباره تغییرات ایجاد شده در شبکه نظر داده و این تغییرات به رای گیری گذاشته می‌شوند.

در نتیجه، به انجام رسیدن یک حمله اکثریت در شبکه بیت کوین، مستلزم این است که تمام گره های شبکه، درمورد آن به توافق برسند که این هم یک امر محال است. بدین ترتیب با توجه به این اطلاعات می‌توان دریافت که شبکه بیت کوین، نسبت به هر نوعی از کلاهبرداری به شدت مقاوم است و ایجاد هرگونه تغییری در آن، به رای گیری کاربران شبکه در می‌آید.



احتمال وقوع حمله 51% در بلاکچین آلتکوین‌ها 

همانطور که گفته شد، هرچه که یک شبکه بزرگتر باشد، به دلیل قدرت هش آن، ایجاد حملات اکثریت در آنها سخت تر و سخت تر می‌شود. حال آنکه در مورد شبکه های کوچک آلتکوین ها، این امر صادق نمی‌باشد. از آنجایی که بسیاری از آلتکوین ها، هش ریت زیادی برای حفظ امنیت شبکه خود را دارا نیستند، تاکنون حملات 51% زیادی راتجربه کرده اند، از جمله آلت کوین هایی که دچار این حمله شدند، می‌توان به بیت کوین گلد، مونا کوین و ZEN cash اشاره نمود.


مطالب مرتبط