51%算力的攻与防

行业报道区块大康2019-01-24 08:31:25  阅读 -评论 0  阅读原文

撰稿人:Gambol 审稿人:Sam

主播:Austin

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全文字数:989字

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在上一期有声阅读中,我们知道在比特币网络中采用PoW来解决如何获得记账权的问题,采用"最长链共识"解决如何记账的问题。

但是在理论上,利用比特币网络中的"最长链共识",可以发动51%攻击。(上一期有声阅读请见:有声阅读||分布式信仰的基础--共识机制)

什么是51%攻击

51%是指算力占全网算力的51%,比特币网络需要通过哈希碰撞来匹配随机数从而获得记账权,算力衡量的是一台计算机每秒钟能进行哈希碰撞的次数。

算力越高,意味着每秒钟能进行越多次的哈希碰撞,即获得记账权的几率越高。在理论上,如果掌握了50%以上的算力,就拥有了获得记账权的绝对优势(意味着可以更快地生成区块),也拥有了篡改区块链数据的权利。

所谓51%的攻击,就是利用比特币网络采用PoW竞争记账权的特点,使用算力优势生成一条更长的链"回滚"已经发生的"交易行为"。

如何进行51%攻击

假设小明拥有51%的算力,在区块高度2019时,小明转给小华1BTC的记录被矿工及时打包。

待交易确认后,小明依靠51%的算力优势在区块高度2018后重新生成了一条"更长的链",并在区块高度2019处又将该BTC转给小红且该交易记录被打包,即该链包含了小明将1BTC转给小红的记录。

根据"最长链共识",包含给小红转账记录的链成为主链,则小明转给小华的1BTC则为"无效支付"。

51%算力的影响

若掌握了51%的算力,除了可以修改自己的交易记录外,还可以阻止区块确认部分交易,以及阻止部分矿工获得有效的记账权。在极端理想情况下,拥有51%算力的节点将获得所有的挖矿奖励和转账手续费。

不论是篡改数据还是垄断记账权,都会减少社区成员对系统的信任,也严重影响社区的稳定。拥有51%的算力也不是万能的,因为无法修改其他人的交易记录,也不能阻止交易的发出,更不能凭空产生BTC。

51%算力的攻与防

从理性角度考虑,发动51%攻击是为了"双花"逐利,前期需要巨额的投入来提升算力和囤积用于"双花"的BTC,后期需要承担BTC价值下跌的风险。

整个过程下来,未免有些得不偿失。BTC白皮书在第6节(Incentive)和第11节(Calculations)已经指明了本本分分挖矿能获得更多的利益,因此在这个前提下,"双花"逐利的动机就不复存在了。

即使不进行51%攻击,只是长期持有51%算力,都足够引起社区恐慌,行情震荡,最后反噬自身。故从理性角度考虑,51%攻击的可能性较小。

从非理性角度考虑,发动51%攻击是为了攻击而攻击,不考虑任何后果(动机无法揣测,可能性也无法衡量),这种做法最终会失去共识,其他社区成员可以通过硬分叉重新建立共识(比如采用新的证明机制),最终51%的攻击也将变成"一个人的游戏"。

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