حمله 51 درصدی یکی از انواع حملات به شبکه بلاکچین است. در این نوع حمله، مهاجم یا مهاجمین قدرت پردازش شبکه را در اختیار خود می‌گیرند و حمله را انجام می‌دهند. اما آیا می‌توان در شبکه بیت کوین حمله 51 درصدی انجام داد؟ چرا به آن حمله 51 درصدی می‌گویند؟
در این مقاله از بینوست، این سؤالات را پاسخ و در کل حمله 51 درصدی را توضیح می‌دهیم.
حمله 51 درصدی چیست؟
حمله 51 درصدی، حمله به بلاکچین ارز دیجیتال یا رمزارز است. این حمله می‌تواند توسط گروهی از ماینرها انجام شود که کنترل بیش از 50 درصد هش ریت ماینینگ یا استخراج را در دست دارند. آن‌ها با مالکیت 51 درصد از نودهای شبکه می‌توانند قدرت پیدا کنند تا بلاکچین را تغییر دهند.
هش ریت نشان دهنده قدرت و سرعت ماینر برای استخراج بیت کوین است.
مهاجمین این امکان را به دست می‌آورند که مانع تأیید تراکنش‌های جدید شوند. بنابراین پرداخت و تراکنش‌های بین چند کاربر یا همه کاربران را متوقف می‌کنند.
پیش از توضیح حمله 51 درصدی بهتر است که با مفهوم بلاکچین و روال کار آن آشنا شوید.
بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده است. در واقع پایگاه داده‌ای است که تراکنش‌ها و اطلاعات مربوط به این تراکنش‌ها را ثبت می‌کند و سپس داده‌ها رمزگذاری می‌شوند. به طور خلاصه بلاکچین فهرست توزیع شده‌ای از تراکنش‌هاست که مدام به روز می‌شود. یکی از ویژگی‌های اصلی بلاکچین این است که از شبکه‌ای غیرمتمرکز از نودها یا گره‌ها تشکیل شده است.
حال چرا به بلاکچین غیرمتمرکز می‌گویند؟ بلاکچین از این جهت غیرمتمرکز شناخته می‌شود که هیچ فرد یا افرادی شبکه بلاکچین را کنترل نمی‌کنند. فرآیند غیرمتمرکزسازی مهم است چرا که افراد از این طریق در مورد وضعیت شبکه با هم به توافق می‌رسند.
برای شفاف‌تر کردن این موضوع یک مثال می‌زنیم. فرض کنید می‌خواهید فیلم تماشا کنید. اگر از فردی بپرسید که آیا فیلم خاصی که مدنظر دارید خوب است یا نه؟ ممکن است جواب بله بدهد و بعد فیلم افتضاح از آب درآید و از تماشایش لذت نبرید. اما اگر نظر 1000 فرد مختلف را راجع به همان فیلم بپرسید و همه آن‌ها بگویند فیلم خوب است، احتمال این که فیلم خوب دربیاید خیلی بیشتر است. دلیلش هم این است که همه به اتفاق آراء فیلم را تأیید کرده‌اند.
در بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین، گواه اثبات کار نیز این‌گونه عمل می‌کند. این اتفاق آراء تضمین می‌کند که تنها زمانی ماینر می‌تواند بلاک جدیدی از تراکنش‌ها را ثبت کند که نودهای شبکه در مورد اعتبار آن بلاک اتفاق آراء داشته باشند.
چنین الگوریتم‌های اجماع یا توافق عمومی مانند منتقدهای سختگیر فیلم در دنیای بلاکچین عمل می‌کنند. یعنی آن‌ها فقط زمانی فیلم را تماشا می‌کنند که همه موافق باشند که فیلم خوب است. الگوریتم اجماع از همه می‌پرسد فارغ از این که این همه 10 نفر است یا یک میلیارد. اگر اکثریت موافق باشند که فیلم خوب است، الگوریتم هم با آن موافقت می‌کند.
بیشتر بخوانید: امنیت بلاکچین
ماینینگ یا استخراج رمزارزها
در مثالی که زدیم، منظورمان از افراد شبکه، نودهای ماینینگ یا ماینرهاست. ماینرها با استفاده از تجهیزات با هم رقابت می‌کنند تا کدی را که هش نامیده می‌شود، ایجاد کنند که تعداد صفرهای جلویش از هش هدف بیشتر باشد. هش هدف یا هش مورد نظر کدی است که ماینر باید آن را شکست دهد. هر فردی که بتواند هش برنده را تولید کند، این حق را دارد که بلاکی جدید را با داده‌های تراکنش پر کند و در عوض ارز دیجیتال رایگان و کارمزد تراکنش را به دست آورد.
ماینرهایی که دستگاه‌هایشان هش ریت بالاتری دارد (یعنی هر ثانیه هش بیشتری تولید می‌کنند)، بیشتر شانس دارند که هش مورد نظر را شکست دهند. در نتیجه این اجازه را پیدا می کنند که بلاک بعدی که حاوی اطلاعات تراکنش ها است را تایید و به زنجیره اضافه کنند. شبیه به قرعه کشی است. مثلاً فردی که 5 هزار بلیط دارد، نسبت به فردی با 5 بلیط شانس برنده شدنش بیشتر است.
اما اگر عاملی خبیث، کنترل بیشتر هش ریت را به دست آورد چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
حمله 51 درصدی، حمله به بلاکچین است که در آن فرد یا گروهی از افراد بیش از 50 درصد قدرت هش را در کنترل خود در می‌آورند. این کار معمولاً با اجاره قدرت هش ماینینگ یا استخراج از شخص ثالثی رخ می‌دهد. این گروه در نقطه مشخصی از بلاکچین، بلاکچین تغییریافته‌ای را وارد می‌کنند. مهاجمین مالک بیشتر این بلاکچین هستند.
نتیجه حمله‌ای موفق
اگر حمله موفقیت آمیز باشد، مهاجمین می‌توانند مانع تأیید تراکنش‌های کاربران دیگر شوند و همچنین ترتیب تراکنش‌های جدید را تغییر دهند. آن‌ها حتی می‌توانند بخش‌هایی از بلاکچین را بازنویسی کنند و تراکنش‌های خودشان را برگردانند که به double-spending یا خرج کردن مضاعف منجر می‌شود. یعنی انگار تراکنش‌ها صورت نگرفته‌اند و دوباره کوین یا کوین‌های خود را خرج کنند. دوباره خرج کردن نوعی تقلب در شبکه بلاکچین است. به همین دلیل مکانیزم‌های اجماع مانند اثبات کار برای جلوگیری از دو بار خرج کردن کوین‌ها به وجود آمده‌اند.
مهاجمین حمله 51 درصدی ممکن است به حمله انکار سرویس (DoS) هم دست بزنند. یعنی هنگامی که کنترل شبکه را در دست دارند، آدرس‌های ماینرها را مسدود کنند. در نتیجه ماینرهای حقیقی نمی‌توانند کنترل شبکه را قبل از دائمی شدن زنجیره دروغین به دست بگیرند.
حمله 51 درصدی از لحاظ تئوری
البته از لحاظ تئوری خسارتی که حمله 51 درصد در بلاکچین به بار می‌آورد، محدود است.
اگرچه مهاجم یا مهاجمین می‌توانند کوین‌های خود را مجدد خرج کنند، نمی‌توانند تراکنش‌های بقیه در شبکه را برگردانند یا مانع کاربران شوند که تراکنش‌های خود را به شبکه انتشار دهند. به علاوه در حمله 51 درصدی نمی‌توان دارایی‌های جدید ایجاد کرد یا عملکرد پاداش‌های بلاک را تغییر داد.
تغییر بلاک‌های تاریخی هم یعنی تراکنش‌های قبل از شروع حمله حتی در زمان حمله 51 درصدی بسیار سخت است. هرچه تراکنش‌ها قدیمی‌تر باشند، تغییر آن‌ها سخت‌تر است.
حملات به طور کمرشکنی گران تمام می‌شوند
حمله 51 درصدی در مورد ارز دیجیتالی که نرخ تعامل یا میزان مشارکت زیادی دارد بسیار سخت و چالش برانگیز است. به این معنا که مهاجم یا مهاجمین باید قدرت رایانه‌ای بیشتر یا هزینه برق بیشتری را صرف کنند تا به هش ریت 51 درصدی به خصوص در شبکه‌های بزرگ‌تر برسند.
هرچه تعداد تراکنش‌ها بیشتر باشد، بلاک‌های بیشتری در شبکه وجود دارند و تغییر بلاک دشوارتر می‌شود.
بسیار بعید است که ارزهای دیجیتال اصلی مانند بیت کوین مورد حمله 51 درصدی قرار بگیرند. زیرا کنترل بر قدرت هش آن‌ها بسیار گران تمام می‌شود. به همین دلیل حمله 51 درصدی در بلاکچین به ارزهای دیجیتالی محدود می‌شوند که افراد کمتری در آن‌ها مشارکت دارند و قدرت هش آن‌ها پایین‌تر است.
مدیریت زمان حمله
علاوه بر هزینه گزافی که مهاجمین باید برای حمله پرداخت کنند، آن‌ها همچنین می‌بایست بلاکچین تغییریافته را در زمان بسیار دقیقی وارد کنند. حتی اگر مالک 51 درصد از هش ریت شوند، هنوز نمی‌توانند خود را به پای نرخ ایجاد بلاک برسانند و پیش از این که شبکه بلاکچین حقیقی، بلاک‌های جدید و معتبر را ایجاد کند، زنجیره خود را وارد کنند.
در حملات 51 درصدی چه افرادی تحت خطر هستند؟
هرچه شبکه بلاکچین رشد کند و بزرگ‌تر شود و نودهای جدیدی را به دست آورد، احتمال حمله 51 درصدی به آن کمتر می‌شود. بنابراین هرچه شبکه بزرگ‌تر باشد و نودهای بیشتری در آن فعالیت کنند، برای به دست آوردن کنترل بیش از 50 درصد آن به قدرت هش بیشتری نیاز است.
حمله 51 درصد در شبکه‌های کوچک رمزارزها امکان‌پذیر است؛ چرا که مشارکت کمتر و هش ریت پایین‌تری وجود دارد. شبکه‌های بزرگ‌تر تقریباً وارد کردن بلاکچینی تغییر یافته را ناممکن می‌کنند.
معمولاً بیش از 40 درصد حملات تاکنون در رابطه با رمزارزهای کوچک‌تر مانند بیت کوین گلد، لایت کوین و سایر رمزارهای کوچک صورت گرفته است.
حتی نوع دستگاه ماینر هم در تأثیرپذیری از حملات مهم است. شبکه‌هایی که با ASIC ایمن شده‌اند، نسبت به شبکه‌هایی که با GPU ماین یا استخراج می‌شوند، مصونیت بیشتری دارند.
آیا ممکن است اتریوم در معرض حمله 51 درصدی قرار گیرد؟
بعد از این که اثبات سهام در اتریوم پیاده‌سازی شد، هزینه حمله به بلاکچین اتریوم بسیار بالا رفت. اگر کاربر یا گروهی بخواهد به این شبکه حمله کند، باید مالک 51 درصد اتریوم های استیک شده باشد.
اگر حمله شروع شود، مکانیزم اجماع آن را تشخیص می‌دهد و فوری اتریوم استیک شده را اسلش (slash) می‌کند. در نتیجه این حمله به قیمت پول بسیار کلانی برای مهاجم تمام می‌شود. به‌علاوه این که جامعه آن بلاکچین می‌توانند برای بازیابی زنجیره حقیقی رأی دهند. بنابراین هنگامی که آسیب وارد شده به بلاکچین برطرف شود، مهاجم تمام اتریوم‌هایش را از دست می‌دهد.
آیا ممکن است بیت کوین مورد حملات 51 درصدی قرار بگیرد؟
مهاجمی که بسیار متمول و ثروتمند است می‌تواند به بلاکچین بیت کوین حمله 51 درصدی انجام دهد. اما هزینه به دست آوردن قدرت هش کافی مانع از انجام حمله می‌شود. می‌توان گفت حمله به بیت کوین تقریباً ناممکن است چون شبکه بیت کوین بسیار گسترده است.
حمله 51 درصدی با چه تعداد بیت کوین انجام می‌شود؟
حمله 51 درصدی نه به تعداد بیت کوین‌هایی که هلد می‌شوند بلکه به کنترل کردن ماینینگ یا استخراج وابسته است. ماینری که بتواند این کار را انجام دهد ماینری معمولی نیست و فقط تجهیزاتش بیش از 10 میلیارد دلار قیمت دارد.
صحبت پایانی
در این مقاله سعی کردیم حمله 51 درصدی را به صورت کامل توضیح دهیم. همچنین این مسئله را بررسی کردیم که آیا ممکن است بلاکچین بیت کوین و اتریوم مورد حمله قرار بگیرند؟ اگر سوالی در مورد حمله 51 درصدی برایتان پیش آمد، خوشحال می‌شویم که در بخش نظرات به سؤال شما پاسخ دهیم.