Blockchain: kuinka 51% hyökkäys toimii (kaksinkertainen kulutushyökkäys)

51-prosenttinen hyökkäys tai kaksinkertainen kulutushyökkäys on miinanraivaaja tai ryhmä kaivosmiestä ryhmäketjussa, joka yrittää viettää salauksensa kyseiseen salkkuketjuun kahdesti. He yrittävät "kaksinkertaisesti käyttää" heitä, tästä myös nimi. Tämän tavoitteena ei ole aina kaksinkertainen viettää salauksen, mutta useammin heittää diskreditointia tietyn salauksen tai lohkoketjun suhteen vaikuttamalla sen eheyteen.

Tässä on lyhyt esimerkki: Oletetaan, että vietän 10 Bitcoinia ylelliseen autoon. Auto toimitetaan muutamaa päivää myöhemmin, ja bitcoinini siirretään minulta autoyhtiöön. Suorittamalla 51% hyökkäyksen Bitcoin-lohkoketjuun, voin nyt yrittää peruuttaa tämän Bitcoin-siirron. Jos onnistun, minulla on sekä ylellinen auto että Bitcoins-tilini, jolloin voin käyttää nämä Bitcoins-hinnat uudelleen. 51-prosenttisen hyökkäyksen käsite voi tuntua itsestään selvältä demokraattisen lohkon suhteen, mutta sen toiminnasta on yleinen väärinkäsitys. Tämä lyhyt artikkeli yrittää antaa selkeän selityksen siitä, kuinka 51%: n hyökkäys toimii yksityiskohtaisemmin. Jos et tiedä vielä kuinka kaivostyöläiset lisäävät tapahtumia lohkoketjuun, suosittelen lukemaan, kuinka kaivostyöläiset lisäävät tapahtumia lohkoketjuun ensin seitsemässä vaiheessa, koska se on vain viiden minuutin lukema. Jos et tiedä, kuinka lohkoketju toimii, suosittelen aloittamista tästä.

Blockchain = hallinto

Ennen kuin teemme yksityiskohtaista tietoa 51%: n hyökkäyksestä, on tärkeää ymmärtää, että blockchain-protokollat ​​ovat periaatteessa hallintotapa. Lohkoketju hallitsee pääkirjaa, esimerkiksi transaktiotietoja. Koska blockchain-protokolla voi hallita tätä meille, emme enää tarvitse kolmansia osapuolia, kuten hallitusta tai pankkia, tekemään tätä. Siksi (useimmat) ryhmäketjut hajautetaan. Bitcoin-blockchain-protokolla perustuu demokratiaan, mikä tarkoittaa, että suurin osa verkossa olevista osallistujista (kaivosmiesistä) päättää, mikä blockchain-versio edustaa totuutta.

Kuinka 51% hyökkäys toimii

Kun Bitcoinin omistaja kirjautuu ulos liiketoimesta, se asetetaan paikallisiin vahvistettujen tapahtumien pooliin. Kaivostyöläiset valitsevat transaktiot näistä poolista muodostamaan tapahtumalohkon. Jotta tämä tapahtumaryhmä voidaan lisätä lohkoketjuun, heidän on löydettävä ratkaisu erittäin vaikeaseen matemaattiseen ongelmaan. He yrittävät löytää tämän ratkaisun laskennallisella voimalla. Tätä kutsutaan hajautukseksi (lue lisää hajautusalgoritmista täältä). Mitä enemmän laskuritehoa kaivostyöläisellä on, sitä paremmat heidän mahdollisuudet ovat löytää ratkaisu ennen kuin muut kaivosmies löytää heidän. Kun kaivostyöntekijä löytää ratkaisun, se lähetetään (yhdessä heidän lohkonsa kanssa) muille kaivostyöntekijöille ja he tarkistavat sen vain, jos kaikki lohkon sisällä tapahtuvat liiketoimet ovat kelvollisia lohkon ketjussa olevan olemassa olevan liiketapahtuman mukaan. Huomaa, että edes vioittunut kaivosmies ei voi koskaan luoda tapahtumaa jollekin toiselle, koska he tarvitsevat kyseisen henkilön digitaalisen allekirjoituksen (yksityisen avaimensa) tekemistä varten. Bitcoinin lähettäminen jonkun toisen tililtä on siksi yksinkertaisesti mahdotonta ilman pääsyä vastaavaan yksityiseen avaimeen.

Stealth louhinta - luoda jälkeläisiä blockchain

Nyt kiinnitä huomiota. Haitallinen kaivosmies voi kuitenkin yrittää kääntää olemassa olevat tapahtumat. Kun kaivostyöntekijä löytää ratkaisun, sen on tarkoitus lähettää kaikille muille kaivostyöntekijöille, jotta he voivat varmistaa sen, minkä jälkeen lohko lisätään lohkoketjuun (kaivostyöntekijät pääsevät yksimielisyyteen). Korruptoitunut kaivostyöntekijä voi kuitenkin luoda lohkon ketjun jälkeläisiä lähettämättä hänen lohkojensa ratkaisuja muulle verkolle. Blokkiketjusta on nyt kaksi versiota.

Blokkiketjusta on nyt kaksi versiota. Punaista lohkoketjua voidaan pitää 'salaa' -tilassa.

Yksi versio, jota korruptoimattomat kaivostyöläiset seuraavat, ja yksi korruptoituneen kaivostyöntekijän seuraama versio. Vioittunut kaivosmies työskentelee nyt oman versionsa kyseisestä lohkotunnisteesta eikä lähetä sitä muulle verkolle. Muuta verkkoa ei oteta käyttöön tässä ketjussa, koska loppujen lopuksi sitä ei ole lähetetty. Se on eristetty muuhun verkkoon. Vioittunut kaivostyöläinen voi nyt käyttää kaikki Bitcoinsinsa totuudenmukaiseen versioon blockchainista, johon kaikki muut kaivosmiestä työskentelevät. Oletetaan, että hän viettää sen esimerkiksi Lamborghiniin. Hänen Bitcoinsinsa ovat nyt kuluneet totuudenmukaiseen lohkoketjuun. Sillä välin, hän ei sisälly näitä tapahtumia eristettyyn versioon blockchainista. Hänen eristetyssä versiossaan blockchain hänellä on vielä nuo bitcoinit.

Korruptoitunut kaivostyöntekijä sulkee pois oman liiketoimensa yksityiseen lohkoketjuunsa.

Samanaikaisesti hän poimii edelleen lohkoja ja tarkistaa ne kaikki yksin eristetyssä versiossaan. Täältä kaikki ongelmat alkavat… Lohkoketju on ohjelmoitu noudattamaan demokraattisen hallintotavan mallia, eli enemmistöä. Lohkoketju tekee tämän seuraamalla aina pisintä (tosiasiallisesti raskainta, mutta ei saa mutkistaa asioita liikaa) ketjua, loppujen lopuksi suurin osa kaivosmiestä lisää lohkoja blokkiketjun versioon nopeammin kuin muu verkko (niin; pisin ketju = enemmistö). Näin lohkoketju päättää, mikä ketjun versio on totta, ja mistä puolestaan ​​kaikki lompakkojen saldot perustuvat. Kilpailu on nyt alkanut. Kuka jolla on eniten hajautusvoimaa, se lisää lohkoja ketjuversioonsa nopeammin.

Korruptoitunut kaivosmies lisää nyt lohkoja yksityiseen ketjuunsa nopeammin, koska hänellä on enemmän hajautusvoimaa.

Kilpailu - olemassa olevien tapahtumien peruuttaminen lähettämällä uusi ketju

Vioittunut kaivosmies yrittää nyt lisätä lohkoja eristettyyn lohkoketjuunsa nopeammin kuin muut kaivostyöläiset lisäävät lohkoja lohkoketjuunsa (totuudenmukainen). Heti kun vioittunut kaivosmies luo pidemmän lohkoketjun, hän lähettää yhtäkkiä tämän salpaketjun version muulle verkolle. Muu verkko havaitsee nyt, että tämä (korruptoitunut) blockchain-versio on tosiasiallisesti pidempi kuin mitä he työskentelivät, ja protokolla pakottaa heidät vaihtamaan tähän ketjuun.

Korruptoitunut kaivosmies lähettää ketjunsa muulle verkolle, kun se on pidempi (raskaampi) kuin alkuperäinen ketju.

Vaurioitunutta lohkoketjua pidetään nyt totuudenmukaisena lohkon ketjuna, ja kaikki tapahtumat, jotka eivät sisälly tähän ketjuun, peruutetaan välittömästi. Hyökkääjä on käyttänyt bitcoinejaan Lamborghinissa aiemmin, mutta tätä kauppaa ei sisällytetty hänen varkainketjuunsa, ketjuun, jota nyt hallitaan, ja niin hän on nyt jälleen kerran hallussaan näitä Bitcoineja. Hän pystyy viettämään ne uudelleen.

Kaikkien muiden kaivosmiesten on järjestettävä uudelleen ketjuhistoriasa korruptoituneen ketjun mukaan, koska se on raskaampi. Tämä historia ei sisällä 100 BTC-menoa.

Tämä on kaksinkertainen kulutushyökkäys. Sitä kutsutaan yleisesti 51%: n hyökkäykseksi, koska pahantahtoinen kaivostyöläinen vaatii enemmän hajautusvoimaa kuin muu verkko yhteensä (siis 51% hajautusvoimasta), jotta lohkot lisätään hänen blokkiketjun versioon nopeammin, jolloin lopulta sallitaan hänet rakentamaan pidemmän ketjun.

Joten miten Bitcoin on turvattu tätä vastaan?

Todellisuudessa nämä hyökkäykset ovat erittäin vaikeita suorittaa. Kuten aiemmin mainittiin, kaivostyöntekijä tarvitsee enemmän hajautusvoimaa kuin muu verkko yhdessä tämän saavuttamiseksi. Kun otetaan huomioon se, että Bitcoinin lohkoketjussa on ehkä jopa satoja tuhansia kaivostyöntekijöitä, pahantahtoisen kaivostyöntekijän olisi käytettävä valtavia summia kaivoslaitteistoon kilpaillakseen muun verkon kanssa. Jopa maapallon vahvimmat tietokoneet eivät ole suoraan kilpailevia verkon kokonaislaskentatehon kanssa. Ja 51%: n hyökkäyksen vastaan ​​on lukemattomia muita perusteita. Esimerkiksi riski saada kiinni ja syyte, mutta myös sähkökustannukset, tilan vuokraus ja kaiken kaivoslaitteiston varastointi, teiden peittäminen ja rahanpesu. Tämänkaltainen operaatio on yksinkertaisesti liikaa vaivaa siihen, mitä se antaa hyökkääjälle vastineeksi, ainakin Bitcoin-lohkoketjun tapauksessa.

Satunnainen varjoisa kaveri kaivoslaitteistolla.

Ovatko muut lohkoketjut haavoittuvia?

Toinen mielenkiintoinen tarina on kuitenkin, että riippumatta siitä, kuinka vaikeaa on suorittaa tällainen hyökkäys, lukuisia 51% hyökkäyksiä on tosiasiallisesti tapahtunut aiemmin. Itse asiassa hyökkäys tehtiin melko hiljattain (huhtikuu 2018) Verge (XVG) -levyketjuun. Tässä nimenomaisessa tapauksessa hyökkääjä löysi virheen paljaiden lohkoketjuprotokollan koodista, joka antoi hänelle mahdollisuuden tuottaa uusia lohkoja erittäin nopeassa tahdissa, mikä antoi hänelle mahdollisuuden luoda pidempi versio Verge lohkon ketjusta lyhyessä ajassa. Tämä esimerkki kuvaa tapahtumaa, joka voi helpottaa 51%: n hyökkäystä, vaikkakin melko harvinaista ja usein protokollakoodin virheen ansiosta. Uskottava ryhmä blockchain-kehittäjiä huomaa todennäköisesti tällaisen virheen ja estää sitä väärinkäyttämästä.

Kun tutkitaan tätä 'Proof of Work' -algoritmia (kaivosalgoritmia), se kertoo meille, että aktiivisempi hajautus- / laskentateho lisää turvallisuutta 51%: n hyökkäyksiä vastaan. Pienemmät lohkoketjut, jotka toimivat tällä algoritmilla, saattavat kuitenkin, kuten pieni altcoin, olla huomattavasti alttiimpia tällaisille hyökkäyksille, koska hyökkääjän kilpailla ei ole yhtä paljon laskentatehoa. Siksi 51% hyökkäyksiä tapahtuu yleensä pienissä lohkoketjuissa (esimerkiksi Bitcoin Gold), jos niitä tapahtuu ollenkaan. Bitcoin-lohkoketju ei ole koskaan aiemmin ollut 51%: n hyökkäyksen uhri.

ASIC kaivostoiminta - parannettu kaivoslaitteisto

Tämä vie meidät myös viimeisimpiin kuumiin aiheisiin blockchainissa viime aikoina; ASIC-kaivostoiminta. ASIC-kaivosteollisuus on useiden varhaisten Bitcoin-kaivosyhtiöiden kehittämä kaivostekniikka kaivoslaitteiston parantamiseksi, mikä tekee siitä paljon tehokkaamman. Monet teollisuuden ihmiset keskustelevat tällä hetkellä siitä, tekevätkö ASIC-kaivostyöläiset tietyistä kaivoshenkilöistä tai ryhmistä liian voimakkaita. Monero (XMR) lohkoketju otti hiljattain käyttöön protokollapäivityksen, joka esti ASIC-kaivostoiminnan käyttämisen minun lohkoketjuunsa. Seurauksena verkon kokonaishajautusteho laski huikealla 80 prosentilla (katso alla)!

XMR-verkon laskentateho laski 80%: lla ASIC-kaivostoiminnan estämisen jälkeen!

Tämä osoittaa, kuinka paljon Monero-verkon voimaa oli ASIC-kaivosmiesten käsissä. Jos kaikki verkon osallistujat käyttävät ASIC-kaivoslaitteistoa, tämä ei välttämättä ole ongelma. Ongelmana on kuitenkin, että suurten kaivosyhtiöiden, kuten Bitmain, epäillään kontrolloivan suurta määrää ASIC-kaivostoimintoja. Vaikka nämä organisaatiot jakelevat tätä tekniikkaa myös yksilöille, ne luultavasti tekevät niin vasta sen jälkeen, kun ovat käyttäneet sitä ensin pitkään. Jotkut ryhmäketjun ihmiset keskustelevat siitä, tekeekö tämä heistä liian voimakkaita vai ei. Ihannetapauksessa lohkoketjua hallitsisi mahdollisimman monta yksittäistä kaivosmiestä. Siksi se tekee siitä hajautetumman.

Katso yksi Bitmainin kaivoslaitoksista Mongolian sisäosassa KiinassaToinen valtava kaivoslaitos.

Haluatko testata blockchain-tietosi? Testaa täällä 20 kysymystä ja katso jos olet aloittelija, edistynyt vai asiantuntija.

Oliko artikkelista hyötyä? Auta muita löytämään sen suosionosoituksilla tai jakamalla. Saadaksesi selkeämpiä ja helpommin ymmärrettäviä blockchain-selityksiä käy r / BlockchainSchool-alaluokassa tai lue mitä tahansa muita lyhyitä blockchain-selityksiäni seuraavista:

Lisäjuttu: 416 000 000 dollarin Bitcoin-selvitystila OKEx-pörssissä heinäkuussa 2018

Blockchain-terminologia: perusterminologia päästäksesi alkuun

Aloittelija 1: Kuinka lohkoketju toimii 7 vaiheessa

Aloittelija 2: Kuinka kaivostoiminta toimii ja miten kaupat käsitellään

Aloittelija 3: Kuinka hakkeri suorittaa 51% hyökkäyksen

Aloittelija 4: Solmut ja masternoodit

Aloittelija 5: Kaivosvaikeudet ja estoaika

Voit seurata minua keskipitkällä, jos haluat pysyä kiinnostuneempana koulutusalan blockchain-artikkeleista. Kiitos, että luit!