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

‌‌‌‌‌‌‌‌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.

پیش از بررسی چگونگی رخ‌دادن حمله 51% در شبکه های بلاکچینی، باید ابتدا درباره نحوه استخراج ارزهای دیجیتال و عملکرد سیستم‌های بلاکچینی‌بپردازیم.

الگوریتم اجماع در شبکه غیرمتمرکز بیت کوین

یکی از مهمترین نقاط قوت ارز دیجیتال بیت کوین که باعث خرید بیت کوین توسط کاربران می‌شود، و شبکه زیربنایی آن، ماهیت توزیع شده آن، در ساخت، اعتبارسنجی و تایید داده ها می باشد. عملکرد غیر متمرکز گره‌های شبکه تضمین‌می کنند که قوانین پروتکل دنبال‌شده و تمام شرکت کنندگان شبکه، درمورد وضعیت فعلی سیستم، توافق‌دارند. این بدان معنی است که اکثر گره های شبکه میبایستی به طور منظم در مورد روند استخراج، نسخه نرم افزاری مورد استفاده و اعتبار معاملات، به یک اجماع کلی برسند.

برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله بیت کوین چیست مراجعه کنید. 

حال آنکه به اجماع‌رسیدن گره‌ها با یکدیگر، توسط الگوریتم اجماع شبکه بیت کوین صورت‌می گیرد. الگوریتم اجماع بیت کوین که پروتکل اثبات کار (POW) نام دارد. درواقع همان چیزی‌است که تضمین می کند که تراکنش انجام‌شده توسط یک کاربر، صحیح و معتبر‌بوده و تمام گره ها، در مورد عدد هش این تراکنش به توافق رسیده‌اند.

از طرف دیگر، از آنجایی که بستر بلاکچین، به صورت یک دفترچه اطلاعاتی غیر متمرکز، توسط کاربران در سراسر دنیا هدایت‌می شود، هیچ نهاد مرکزی و متمرکزی‌نمی تواند تراکنش های انجام‌شده در شبکه بیت کوین را تحت کنترل خود‌بگیرد.

فرایند استخراج بیت کوین

فرایند استخراج بیت کوین که با استفاده از پروتکل اثبات کار POW صورت می گیرد، نیازمند مقدار زیادی نیروی برق است. بدین معنی که گره های شبکه‌که همان ماینرها‌هستند، با استفاده‌از انرژی برق، برای به‌ تایید‌رساندن تراکنش‌ها و اضافه‌کردن اطلاعات معامله‌رمز ارز در بلوک بعدی بلاکچین، با یکدیگر رقابت‌می کنند. هر ماینری که زودتر بتواند معامله را به تایید برساند، از شبکه بیت کوین پاداش‌گرفته و به عبارتی، بیت کوین جدیدی را وارد چرخه بازار کرده‌است.

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 می شود. به این معنی که قدرت هش شبکه بیت کوین، بین کاربران توزیع شده‌و در دست یک نهاد مرکزی قرار‌ندارد.

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 داشته‌باشد، چه اتفاقی می افتد؟ 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 می تواند 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 همچنین‌می تواند مهاجم را قادر سازد تا از به تایید‌رسیدن برخی از معاملات جلوگیری‌کرده و در نهایت فرایند ماینینگ کل شبکه را به انحصار خود‌درآورد.

از طرف دیگر، در طی یک حمله 51%، مهاجم مذکور نمی تواند در توزیع ارزهای دیجیتال بین کاربران، ساخته‌شدن کوین های جدید به صورت خود به خود و تغییر پاداش بلوک تغییر ایجاد‌کند. همچنین سرقت کوین هایی که هیچگاه متعلق به وی نبوده نیز جزو اتفاقات غیرممکن در این نوع از کلاه برداری به شمار می رود.

آیا احتمال وقوع حمله 51% در شبکه بیت کوین وجود دارد؟

از آنجایی که یک سیستم بلاکچینی توسط شبکه ای از گره ها و یا همان ماینرها اداره می شود، تمام این گره ها، در روند دستیابی به پروتکل اجماع با یکدیگر همکاری می کنند. 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 می شود.

وقتی صحبت از بلاکچین های POW می شود، هرچه که قدرت محاسباتی یک ماینر بیشتر‌باشد، احتمال بیشتری وجود دارد تا آن ماینر، به پاسخ صحیح برای تراکنش‌رسیده و پاداش بلوک را دریافت‌کند. (هم اکنون پاداش ایجاد هربلوک، 6.25 BTC است.) با رخ دادن هاوینگ در هر چهار سال یکبار و افزایش تقاضا برای بیت کوین به‌دلیل ساختار بنیادین آن، قیمت این دارایی هرروز افزایش یافته‌و هرروزه نیز تعداد زیادی ماینر، به منظور کسب درآمد از این سیستم، وارد شبکه‌می شوند.

حال پروتکل اثبات کار که شبکه بیت کوین بر اساس آن بنا شده‌است، درواقع باعث‌می شود که ماینرهایی که به صورت صادقانه‌تری عمل‌کرده وکار بیشتری انجام داده‌اند، سود بیشتری دریافت‌کنند. به علاوه، دردست‌گرفتن حجم زیادی از شبکه بیت کوین به منظور انجام حمله اکثریت، هزینه بیشتری نسبت به سود آن دربر‌دارد.

بنابراین به دلیل گسترش روز افزون شبکه بیت کوین، احتمال وقوع حمله 51% در این بستر، بسیار بعید به نظر‌می رسد به علاوه همانطور که گفته‌شد، ازآنجایی که تعداد بلوک ها در شبکه بیت کوین بسیار زیاد‌است، هزینه تغییر‌دادن این بلوکها به منظور کلاهبرداری و تغییر اطلاعات رمز نگاری شده‌آن بسیار زیاد بوده و حتی در صورتی که نهادی بتواند حمله اکثریت را عملی سازد، تنها می توان چند بلوک قبلی را به نفع خود تغییر‌دهد.

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 یاد‌شده، موفق به این کار‌شود، نرم افزار رمزنگاری‌شده در پروتکل بیت کوین، به سرعت به این تغییر پاسخ‌می دهد.

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 شده‌در شبکه نظر‌داده و این تغییرات به رای گیری گذاشته‌می شوند.

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 محال‌است. بدین ترتیب با توجه به این اطلاعات می توان 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 می آید.

احتمال وقوع حمله 51% در بلاکچین آلتکوین ها

همانطور که گفته‌شد، هرچه که یک شبکه بزرگتر‌باشد، به دلیل قدرت هش آن، ایجاد حملات اکثریت در آنها سخت تر و سخت تر‌می شود. حال آنکه در مورد شبکه های کوچک آلتکوین ها، این امر صادق نمی باشد. 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، می توان به بیت کوین گلد، مونا کوین و ZEN cash اشاره نمود.