Уязвимости BITCOIN: Атака 51% - как, что и, главное, зачем?

Не так давно по сети прошла волна новостей о том, что BITMAIN сконцентрировал в своих руках около 42% мощностей майнинга bitcoin. И тут же все вспомнили о существовании теоретической возможности "Атаки 51%"

Не так давно по сети прошла волна новостей о том, что BITMAIN сконцентрировал в своих руках около 42% мощностей майнинга bitcoin. И тут же все вспомнили о существовании теоретической возможности "Атаки 51%"

Конечно, число 42 само по себе обладает магическими свойствами, потому что является ответом вопрос о смысле жизни, Вселенной и всего такого ®. Но тем не менее, никто, из упомянувших атаку 51, не дал четкого определения, что это собственно такое, как она реализуется и какие у нее возможные последствия.

Для того, чтобы понять смысл этой атаки, вспомним некоторые основополагающие принципы организации blockchain.

Основной задачей, которую решает blockchain в целом и bitcoin в частности - это обеспечение регистрации факта передачи неких средств от одного лица другому. То есть - выполнение транзакций. Транзакция считается состоявшейся или "подтвержденной" после того, как включена в подписанный блок и добавлена в blockchain. Подпись блока - выполнение сложной математической задачи, которая должна занимать какое то время.

В случае с bitcoin, сложность задачи регулируется сетью таким образом, чтобы в среднем время между подписью блоков составляло около 10 минут.

Но математически нет никакой гарантии, что это будет именно 10 минут. Блок может быть подписан за несколько секунд, а может выйти в течении часа.

Важно, что каждый майнер сам выбирает, какие транзакции он включит в блок. И в прямые обязанности майнера входит проверка всех транзакций на валидность.

Поэтому всегда существует вероятность, что два майнера выпустят блок одновременно. В bitcoin существует набор правил, как сеть будет реагировать при таком варианте.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда майнер решил подзаработать легких денег и включить в блок невалидную транзакцию. Например, нарисовать себе 100 BTC из воздуха. И ему даже удалось подписать такой блок. Что будет дальше? А, собственно, ничего. Во первых - этот блок не примет ни одна нода в сети, он будет отброшен как невалидный. А сам майнер, с высокой степенью вероятности, попадет в черные списки сообщества.

Так что же майнер может сделать?

Все, что ему доступно - это попытка (именно попытка) выполнить двойное расходование. То есть, ему нужно иметь определенную сумму, которую он будет пытаться потратить дважды. Причем "потратить дважды" в этом случае - это не удвоить монеты.

Сначала по сети проходит одна транзакция и включается в блок. А следом за ней - проводится вторая транзакция, которая фактически анулирует первую. То есть в blockchain остается только второй блок, с записью о второй транзакции. А получатель первой - видит у себя на балансе 0.

Мало того, что факт двойного расходования моментально становится известен всем участникам сети, так еще и шанс, что такая попытка будет удачной,- крайне низок.

Но, в любом случае, такая попытка не останется незамеченной. За всю историю bitcoin достаточно длинное ветвление сети было замечено только один раз. И для майнера, исполнившего такой номер, это будет фактически самоубийство. Информация о любом, достаточно крупном пуле моментально распространится по сети.

Опустим пока технические детали, просто укажу, что для того, чтобы появился шанс успешно выполнить такую операцию (то есть перетереть фактически блок транзакций) расчеты показали необходимость контроля более половины мощностей майнинга в сети.

Именно по этому часто такую атаку называют "Атака 51%".

Итак, фактически bitmain подобрался достаточно близко к необходимому уровню мощности. Но только теоретически.

Bitmain не владеет оборудованием, обладающим такой мощностью. На самом деле 42% контроля приписываются пулу, который принадлежит bitmain. А это немного другое.

Какие будут последствия у такой теоретически возможной атаки?

Для начала, это будет резкий обвал курса bitcoin и всех остальных криптовалют из-за потери доверия пользователями. Тот, кто выполнит такую атаку, моментально привлечет к себе внимание, его репутация будет не просто испорчена, а полностью уничтожена. Так какова должна быть выгода, чтобы пойти на такую авантюру с сомнительным успехом?

Очевидно, что на сегодняшний день, 50% мощности сети - это грубо говоря 5-7 биткоинов каждые 10 минут, или 600-700 BTC каждые сутки. Примерно такова потенциальная производительность только в вознаграждении майнера, и это не считая комиссии за транзакции. То есть даже при текущем курсе, контролируя 50% мощности, вы получаете сумму в 3-4 миллиона долларов в сутки.

Чтобы кто-то сознательно пошел на такие потери, чисто экономически выгода от выполнения атаки должна превышать эту сумму многократно, причем - в долгосрочной перспективе. А перемещение сравнимых сумм в сети bitcoin, даже в теории, не может остаться незамеченным. И мало того, что нужно перечислить сумму дважды, времени на то, чтобы воспользоваться переведенными средствами, будет всего около часа.

Теперь вернемся к шумихе вокруг bitmain и их 42% мощности.

Основной источник дохода bitmain - продажа устройств ASIC. Причем одних из самых популярных на рынке -AntMiner. И, будучи производителем устройств ASIC, bitmain объединяет их же в пул.

Да, из 42% мощностей львиная доля принадлежит покупателям AntMiner. Вопрос "выгодно ли убить bitcoin, прекратить продажи оборудования и не зарабатывать больше на майнинговом пуле" я считаю риторическим. Bitmain, по крайней мере на данном этапе,- компания которая, в первую очередь, заинтересована в стабильности сети bitcoin, и росте его курса.

Кому же тогда стоит бояться атаки 51%?

В первую очередь - молодым криптовалютам, основанным на PoS алгоритме. Такая атака со стороны опытных конкурентов на ранних этапах может полностью убить криптовалюту, а выполняется она сравнительно просто.