حمله به یک بلاک چین توسط گروهی از ماینرها که کنترل بیش از 50‌ درصد قدرت استخراج یا همان هش ریت شبکه را در اختیار می‌گیرند، حمله 51 درصد نامیده می‌شود.حمله ۵۱٪ (Attack 51%) یک حمله احتمالی در شبکه بلاک چین است که در آن، یک فرد یا نهاد واحد اکثریت هش ریت شبکه را در اختیار می‌گیرد، به‌ طوری که می‌تواند در فعالیت شبکه اختلال ایجاد کند. در چنین سناریویی، مهاجم از قدرت استخراج کافی برخوردار خواهد بود تا عمداً تراکنش‌ها را حذف یا دستکاری کند.

حمله ۵۱٪ چگونه صورت می‌گیرد؟

منظور از حمله ۵۱٪ حمله به بلاک چین است.مهاجمان در این حمله، ویژگی توزیع داده در بلاک چین را هدف قرار می‌دهند. به این شکل که قدرت پردازش شبکه به جای آنکه میان همه‌ی کاربران و در نقاط مختلف پخش شود، در یک نقطه‌ی خاص متمرکز می‌شود و قدرت شبکه در اختیار کنترل کننده‌ی آن نقطه قرار می‌گیرد.مهاجمان در این حالت که بیشترین مقدار توابع هش‌ شبکه را در اختیار دارند، اقدام به ایجاد یک انشعاب جدید در شبکه می‌کنند. آن‌ها بلاک‌های جدید ایجاد شده در این شبکه را جایگزین بلاک‌های زنجیره‌ی اصلی می‌کنند.پروژه‌های رمز ارزی مثل ساتوشی ویژن (Bitcoin SV)، ورج (Verge)، اتریوم کلاسیک، بیت کوین گلد (Bitcoin Gold)، مونا کوین (MONA)، و زن کش (ZEN). از نمونه‌ پروژه‌هایی هستند که تا به حال مورد حمله 51 درصدی قرار گرفته‌اند.

یک حمله واقعی ۵۱٪ در چند مرحله اتفاق می افتد. اول، نهاد یا شخصی که قصد حمله به شبکه را دارد باید به طور مخفی به قدرت هش کافی برای استخراج موفقیت آمیز بلوک های موجود در یک نسخه از زنجیره شبکه دست یابد. این زنجیره مخفی به موازات زنجیره های اصلی ادامه می یابد.

قرارداد هوشمند یا اسمارت کانترکت (Smart Contract) چیست؟

احتمال رخ دادن حمله 51 درصد چقدر است؟

از آن‌جا که بلاک چین توسط یک شبکه نامتمرکز و توزیع شده از گره‌های شبکه نگهداری می‌شود، همه شرکت‌کنندگان به منظور رسیدن به یک اجماع با هم همکاری می‌کنند. این یکی از دلایلی است که باعث می‌شود یک شبکه بلاک چینی امن باشد. حال هرچه که این شبکه بزرگتر باشد، امکان محافظت از شبکه در برابر حملات، خرابکاری و دستکاری داده‌ها بیشتر است.حمله ۵۱ درصد به بلاک چین‌های بزرگی مانند بیت کوین تقریباً غیرممکن است، چون توجیه اقتصادی ندارد.

از آنجا که بلاک چین یک شبکه توزیع‌شده از نودها (گره‌ها) است، تمام مشارکت‌کنندگان در روند دست‌یابی به اجماع همکاری می‌کنند. این یکی از دلایل امنیت بالای بیت کوین است. هر چه شبکه بزرگ‌تر و قدرت نودهای آن بیشتر باشد، محافظت در برابر حملات بهتر شده و جلوگیری از دست‌کاری داده‌ها آسان‌تر می‌شود.وقتی صحبت از بلاک چین‌ها با الگوریتم اجماع Proof of Work می‌شود، هرچه یک ماینر هش ریت بزرگ‌تری در اختیار داشته باشد، شانس او در یافتن راه حل معتبر برای بلاک بعدی بیشتر می‌شود.

لازم به ذکر است هر چه هش‌ریت یک شبکه بلاک‌چین مبتنی بر اثبات کار (proof of work) پایین‌تر باشد. هزینه ایجاد اختلال در این شبکه نیز کمتر خواهد بود در این صورت مهاجم می‌تواند راحت‌تر در شبکه نفوذ کرده و به ایجاد اختلال در شبکه بپردازد.مورد دیگر است که یکی از اهداف حمله ۵۱ درصدی، تغییر یا بازگشت تراکنش‌های قبلی است. تعداد بالای ماینرها و نودها در این شبکه سبب شده تراکنش‌‌ها تعداد بسیاری تأییدیه دریافت کنند. به همین خاطر برگشت دادن یا کنسل کردن تراکنش‌‌ها نیز در حال حاضر تقریباً غیرممکن است.

کسب درآمد دلاری با قرارداد هوشمند

عواقب و پیامدهای حمله 51 درصد

حملات 51 درصدی به بلاک چین ها نه تنها باعث از دست دادن دارایی های دیجیتال یا وجوه نقد توسط کاربران ارز های رمز پایه می شود.بلکه منجر به ایجاد شبهاتی درباره اطمینان، امنیت و قابل اعتماد بودن فناوری بلاک چین نیز می گردد.حمله ۵۱٪ می‌تواند پیامد و خطرات زیادی را برای شبکه هدف ایجاد نماید که ما برخی از این موارد را برای شما آورده ایم تا با پیامدها و عواقب حمله 51 درصدی آشنا شوید.

• مهاجم در این حملات قادر است تراکنش‌هایی که قبلا تایید شدند را دوباره را برگشت دهد و کوین‌ها را دوبار خرج کند.
• از آنجا که مهاجمان می توانند در معاملات و بلاک های تایید نشده دستکاری کنند ماینرها دغدغه تایید بلاک هایی را دارند، که بعدها می توانند در اثر فورک ایجاد شده ناشی از حملات مهاجمان باطل شوند.
• مهاجم می‌تواند تراکنش‌های ارسال شده توسط کاربران را لغو کند.
• مهاجم می‌تواند با سکه‌ها یا توکن‌هایی که متعلق به آنها نیست، معامله کنند.
• می‌توان از تأیید برخی تراکنش‌ها یا همه‌ی آن‌ها جلوگیری کرد.
• پیامد دیگر این حملات این است که می تواند به طور بالقوه باعث حذف برخی از ارزهای دیجیتال دارای اقدامات مشکوک امنیتی از لیست مبادلات رمزنگاری شود.
• مهاجم با در اختیار داشتن کنترل شبکه می‌تواند مانع فعالیت همه یا بخشی از ماینرهای شبکه شود. به این عمل انحصار استخراج (Mining Monopoly) گفته می‌شود.
• نود متخاصم در حملات 51% می‌تواند از تایید همه یا بخشی از تراکنش‌های شبکه جلوگیری کند و تراکنش‌های ارسال شده را لغو کند.
• در شبکه بلاکچینی که هدف حملات 51% قرار گرفته است امکان ایجاد تراکنش جدید از بین می‌رود.
• آنها می‌توانند مانع اعتبارسنجی تراکنش‌های بلاکچین و نهایی شدن آن توسط سایر ماینرها شوند.

آموزش سالیدیتی برنامه نویسی قرارداد هوشمند Smart contracts

راه های مقابله با حمله 51 درصد

هرچه تعداد ماینرهایی که در یک شبکه بلاکچینی مشارکت می‌کنند بیشتر باشد، شبکه بزرگتر و غیرمتمرکزتر خواهد بود، چنین شبکه‌هایی می‌تواند در برابر حملات 51 درصد مقاومتر باشد؛ زیرا قدرت هش‌ریت شبکه در اختیار ماینرهای زیادی قرار دارد در نتیجه دستیابی به توان هش‌ریت بالا کار بسیار سخت و پرهزینه‌ای می‌باشد و احتمال اینکه کسی بتواند کنترل توان محاسباتی شبکه را در اختیار بگیرد تقریبا غیر ممکن است.

به دلیل آنکه بیت کوین امکان پاداش‌دهی به ماینرها را دارد، افراد بسیاری جهت رقابت به شبکه بیت کوین پیوستند تا از مزایای پاداش هر بلاک سود ببرند. این امر به غیرمتمرکز بودن بیت کوین و بزرگ شدن شبکه آن کمک ویژه‌ای کرد. هنگامی که شبکه اعضای زیادی داشته باشد انجام حمله ۵۱ درصد بسیار سخت است زیرا قدرت هش شبکه در دست ماینرهای زیادی است و امکان دستیابی به توان هش بالا هزینه‌ی بسیار بالایی دارد و احتمال اینکه کسی بتواند کنترل توان محاسباتی را در دست داشته باشد بسیار کم است .

حمله ۵۱٪ به آلت‌کوین‌ها

در مقایسه با شبکه بیت کوین، آلت کوین‌ها قدرت هش نسبتاً کمتری برای تأمین امنیت بلاکچین خود دارند و در این موارد، احتمال رخ دادن حمله ۵۱% به هیچ وجه دور از انتظار نیست.بیت کوین گلد، در ماه می ۲۰۱۸ دست‌خوش یک حمله‌ی ۵۱ درصدی قرار گرفت و مهاجم توانست با ایجاد اختلال در شبکه، تعدادی از این ارز به ارزش ۱۸ میلیون دلار را تحت اختیار خود درآورد. همچنین کوین‌‌هایی نظیر Zen cash، Verge و Mona coin تا به امروز گرفتار این حمله‌ی مخرب شده‌اند.

اتریوم کلاسیک (ETC)، فیدر کوین (FTC)، بیت کوین گلد (BTG)، ورت کوین (VTC) و ورج (XVG) نمونه‌ای از بلاک چین‌هایی هستند که مورد حمله ۵۱ درصد قرار گرفته‌اند. براساس گزارش منتشر شده در وب‌ سایت The Next Web در سال ۲۰۱۸ شاهد تعداد قابل توجهی از حملات ۵۱ درصدی بوده‌ایم. هکرهای ارز دیجیتال در سال ۲۰۱۸ توانستند بیش از ۲۰ میلیون دلار درآمد کسب کنند.

بیت کوین کش (مه ۲۰۱۹)

دو استخر استخراج بیت‌کوین کش یک حمله ۵۱ درصدی را به بلاکچین بیت‌کوین کش انجام دادند تا مانع از برداشتن کوین‌ها توسط یک ماینر ناشناس شوند که قرار بود به آن‌ها دسترسی نداشته باشد.

اتریوم کلاسیک (ژانویه ۲۰۱۹)

صرافی کوین‌بیس یک «سازمان‌دهی مجدد زنجیره‌ای عمیق» در بلاکچین اتریوم کلاسیک (ETC) را شناسایی کرد که شامل دو بار خرج کردن در روز شنبه، ۵ ژانویه ۲۰۱۹ بود. متعاقباً، کوین‌بیس تمام تراکنش‌های اتریوم کلاسیک را متوقف کرد.یک صرافی دیگر به نام گیت (Gate.io) هم اعلام کرد که پس از انجام تحقیقات خود در مورد حمله متوجه حداقل هفت تراکنش دو بار خرج کردن شده است.

وِرت کوین (دسامبر ۲۰۱۸)

انجام ۴ حمله مختلف به شبکه ورت کوین (یک کوین نسبتاً ناشناس که رتبه زیر ۲۰۰ در نمودارهای ارزهای دیجیتال را دارد) به سرقت حدود ۱۰۰۰۰۰ دلار منتهی شد.

فدر کوین (ژوئن ۲۰۱۳)

در طی یک حمله ۵۱ درصدی به یک نسخه مشابه لایت کوین معروف به فدر کوین (Feathercoin) 16000 کوین توسط هکرها دو بار خرج شد. در آن روزها این کوین رتبه نسبتاً بالایی در فهرست ارزهای دیجیتال داشت.

سخن پایانی مقاله حمله 51%

فناوری رمز ارز فناوری جدیدی است و طبیعتا هر پدیده جدیدی ریسک‌های خاص خود را دارد. حمله ۵۱ درصد یکی از ریسک‌های این فضاست که در این نوشتار به آن پرداخته شد.حمله ۵۱ درصدی یک از تهدیدهای جدی برای امنیت شبکه‌های بلاک چین است. مطابق با محاسبات روی کاغذ هر بلاکچینی که از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده کند با خطر حمله ۵۱% مواجه خواهد بود اما معادلات در جهان واقعی به نوعی دیگر عمل می‌کنند، تا جایی که برای بسیاری از بلاکچین‌ها چنین چیزی به هیچ عنوان صرفه اقتصادی ندارد و عقلانی نیست.

حمله ۵۱ درصدی یک خطر واقعی برای بلاکچین‌های نوپا است که قدرت هش‌گذاری آن عمدتاً متمرکز است. شبکه‌های جا افتاده‌تر مانند بیت کوین و اتریوم کمتر مورد این نوع حملات قرار می‌گیرند اما آلت کوین‌های کوچک‌تر به دلیل داشتن ماینرهای کمتر و متمرکزتر همواره این خطر را احساس می‌کنند.

منابع مقاله حمله 51 درصد بلاک چین

coindesk.com – 51% Attack