حملات ۵۱ درصد به شبکه‌های بلاکچین

حمله ۵۱ درصد یکی از جدی‌ترین تهدیدات برای شبکه‌های بلاکچین عمومی است. در این نوع حمله، مهاجم یا گروهی از مهاجمان کنترل بیش از ۵۰ درصد از توان محاسباتی شبکه (در Proof of Work) یا سهام شبکه (در Proof of Stake) را به دست می‌آورند و از این قدرت برای ایجاد اختلال در عملکرد شبکه استفاده می‌کنند.

چگونه حملات ۵۱ درصد انجام می‌شود؟

1. تسلط بر توان محاسباتی (Proof of Work):
   در بلاکچین‌های PoW مانند بیت‌کوین، مهاجم توان محاسباتی (Hashing Power) بیشتری نسبت به بقیه شبکه فراهم می‌کند.
2. تسلط بر سهام (Proof of Stake):
   در بلاکچین‌های PoS، مهاجم یا گروهی از مهاجمان بخش عمده‌ای از توکن‌های شبکه را خریداری می‌کنند و در فرآیند اجماع تسلط پیدا می‌کنند.
3. تغییر زنجیره اصلی:
   مهاجم می‌تواند زنجیره اصلی را بازنویسی کرده و بلاک‌های جدیدی اضافه کند که تراکنش‌های قبلی را نادیده می‌گیرد.
4. تراکنش‌های دو بار خرج کردن (Double Spending):
   با تسلط بر شبکه، مهاجم می‌تواند تراکنش‌های خود را لغو کند و رمزارزهای خرج‌شده را دوباره خرج کند.
5. بلوکه کردن تراکنش‌ها:
   مهاجم می‌تواند از تایید تراکنش‌های جدید جلوگیری کرده و شبکه را دچار اختلال کند.

پیامدهای حملات ۵۱ درصد:

1. از دست رفتن اعتماد کاربران:
   اگر کاربران شبکه را غیرقابل‌اعتماد بدانند، ممکن است از استفاده از آن صرف‌نظر کنند.
2. زیان‌های مالی:
   تراکنش‌های دو بار خرج کردن می‌توانند به کاربران و کسب‌وکارهایی که از رمزارز استفاده می‌کنند، زیان مالی وارد کنند.
3. اختلال در عملکرد شبکه:
   مهاجمان می‌توانند فرآیند تایید تراکنش‌ها و استخراج بلاک‌های جدید را مختل کنند.
4. تضعیف ارزش رمزارز:
   کاهش اعتماد به شبکه می‌تواند به افت شدید قیمت رمزارز منجر شود.

شرایط لازم برای حمله ۵۱ درصد:

• شبکه‌های کوچک‌تر:
  بلاکچین‌هایی با توان محاسباتی یا سهام کمتر نسبت به شبکه‌های بزرگ مانند بیت‌کوین یا اتریوم بیشتر در معرض خطر هستند.
• تمرکز توان محاسباتی یا سهام:
  اگر بخش عمده توان محاسباتی یا سهام در اختیار تعداد کمی از شرکت‌کنندگان باشد، احتمال حمله بیشتر است.
• نقدینگی کم:
  در شبکه‌هایی با حجم پایین توکن‌های موجود، خرید بخش عمده‌ای از توکن‌ها ساده‌تر است.

روش‌های پیشگیری از حملات ۵۱ درصد:

1. تقویت توان محاسباتی شبکه:
   با افزایش تعداد استخراج‌کنندگان در شبکه، احتمال تسلط یک مهاجم بر توان محاسباتی کاهش می‌یابد.
2. تشویق به غیرمتمرکزسازی:
   • ایجاد مشوق‌هایی برای مشارکت کاربران کوچک‌تر.
   • کاهش تمرکز توان محاسباتی یا سهام در دست تعداد محدودی از کاربران.
3. استفاده از الگوریتم‌های اجماع مقاوم‌تر:
   • Proof of Stake: جلوگیری از تمرکز سهام از طریق مکانیزم‌هایی مانند محدودیت مالکیت.
   • Proof of Work با سختی تنظیم‌شده: سخت‌تر کردن استخراج در صورت افزایش توان محاسباتی مهاجمان.
4. استفاده از فناوری‌های مکمل:
   • فناوری‌هایی مانند Checkpointing که از بازنویسی زنجیره تا نقاط مشخص جلوگیری می‌کنند.
5. مدیریت جامعه و حاکمیت شبکه:
   مشارکت جامعه کاربران و توسعه‌دهندگان در تصمیم‌گیری‌ها می‌تواند از تمرکز قدرت جلوگیری کند.
6. تنوع ماینرها و استخرهای استخراج:
   جلوگیری از تمرکز توان محاسباتی در چند استخر استخراج بزرگ با ایجاد محدودیت یا مشوق برای ماینرهای مستقل.

مثال‌های واقعی از حملات ۵۱ درصد:

1. حمله به بیت‌کوین گلد (۲۰۱۸):
   مهاجمان توانستند با یک حمله ۵۱ درصد، تراکنش‌های دو بار خرج کردن انجام دهند و خسارات مالی قابل‌توجهی وارد کنند.
2. حمله به اتریوم کلاسیک (۲۰۱۹):
   در این حمله، مهاجمان بیش از ۱۰۰ بلاک را بازنویسی کردند و تراکنش‌های جعلی ایجاد کردند.
3. حملات به بلاکچین‌های کوچک‌تر:
   رمزارزهای با ارزش بازار پایین‌تر، مانند Verge و Vertcoin، به‌دلیل توان محاسباتی پایین‌تر بارها هدف حملات ۵۱ درصد قرار گرفته‌اند.