看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

如果有一个贪婪的攻击者能够调集比所有诚实节点加起来还要多的CPU计算力,那么他就面临一个选择:要么将其用于诚实工作产生新的电子货币,或者将其用于进行二次支付攻击。

与常见的主权货币(各国政府和政府机构发行的货币)不同,采用区块链技术的加密货币必须要准备必要措施以应对欺诈交易。然而在理论上采用PoW共识机制的加密货币有受到51%攻击的风险,而且这种攻击并没有有效的防御措施,包括比特币在内的多种加密货币都可能会被攻击。

过去几年已经有多种加密货币曾经被成功攻击,但是自比特币诞生以来却从来没有遭受到51%攻击,形成了所谓的51%攻击悖论,这显然有些不合常理。

什么是51%攻击

51%攻击是指不诚实节点通过掌握加密货币全网51%以上的算力,进行双花攻击(双重支付)等欺诈交易,对于所有采用PoW(工作量证明)共识机制的加密货币来说都是如此。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

独占51%以上哈希算力的个人、企业或矿池可以任意决定在哪里扩展区块链,就像图片的绿色区块一样,从而实现欺诈性交易。

根据PoW机制的原理,区块链的合法性由链接的区块数量和最长链的长度决定,持有51%或更多算力的人或组织可以写入欺诈交易,利用优势算力抢先出块后让攻击链长度超过原链并获得全网承认。

另一方面,即使拥有全网51%或更多的算力,也无法凭空无限生成BTC或从其他人的地址获取BTC。

51%攻击悖论

实际上比特币网络曾多次出现一个人或组织可以实施51%攻击的情形,2014年初出现的比特币51%攻击危机曾在社区引起激烈的讨论。当时比特币历史上最具统治力的矿池Ghash.io的哈希算力曾经数度超过了全网51%的临界值,在社区的强烈呼吁下,部分矿工撤离了Ghash.io矿池,才使其回落到全网42%算力的水平。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

如果当时该公司成为恶意节点发动攻击,比特币网络应该被打破很久。然而,Ghash.io认为,从长远来看,通过采矿获得新的比特币比“劫持网络立即获利”更“诚实”更有利,因此矿池并没有利用庞大的算力进行双花攻击等欺诈交易。

这是因为比特币的共识机制采用了亚当·斯密的上帝“看不见的手”的观念,即每个人对自身利益的追求都会增强整个社会的利益。

事实上,比特币的创造者中本聪(Satoshi Nakamoto)曾在比特币白皮书中预测,自私的动机会胜过51%的攻击:

“如果有一个贪婪的攻击者能够调集比所有诚实节点加起来还要多的CPU计算力,那么他就面临一个选择:要么将其用于诚实工作产生新的电子货币,或者将其用于进行二次支付攻击。那么他就会发现,按照规则行事、诚实工作是更有利可图的。因为该等规则使得他能够拥有更多的电子货币,而不是破坏这个系统使得其自身财富的有效性受损。”

如果说唯一一个拥有超过51%算力的GHash.IO的做法只是个例的话,你看一下当前的哈希算力分布,就会发现很多大型矿池都具备进行51%攻击的条件,只是成功率要低一点而已。然而,51%的攻击没有发生的原因是,从长远来看,通过合法手段获取新的加密货币比劫持网络更符合它们的自身利益。

小心流通量少的货币

很遗憾,并不是所有的加密货币都像比特币一样,“看不见的手”有时并不能很好地发挥其被赋予的作用。对于比特币网络来说,因为大型矿池本身就是比特币最大的持有者,通过欺诈获利却降低比特币整体价值在经济上是不合理的。

然而对于那些流通量较少、总市值低的加密货币来说,进行51%攻击的成本非常低,所以攻击者不仅可以租用廉价的哈希算力,大型矿池也完全可以通过调整矿机在数小时内对市值较小的加密货币发动定向攻击。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

根据crypto51网站的计算,对一个流通市值10亿美金的加密货币发动51%攻击的成本还不到每小时1万美金。通过租用NiceHash的算力攻击者能够以几百美元成本控制市值10亿美元的Bytecoin网络一整个小时,其它许多采用PoW机制的加密货币也很容易受到攻击,而且所需成本微不足道。

事实上,对于低交易量(低市值)和高单价的加密货币来说,攻击者进行51%攻击能获得更多收益。

总结

使用PoW作为共识机制的加密货币理论上都有被51%攻击的风险,但比特币通过上帝看不见的手使所有参与者为了自身利益而保证比特币网络的正常运转。但是,51%攻击悖论并不适用于所有加密货币。为了避免收到攻击,在投资加密货币时必须要考虑对方的可靠性和数量。

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看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

星期五 2019-03-29 20:30:11

与常见的主权货币(各国政府和政府机构发行的货币)不同,采用区块链技术的加密货币必须要准备必要措施以应对欺诈交易。然而在理论上采用PoW共识机制的加密货币有受到51%攻击的风险,而且这种攻击并没有有效的防御措施,包括比特币在内的多种加密货币都可能会被攻击。

过去几年已经有多种加密货币曾经被成功攻击,但是自比特币诞生以来却从来没有遭受到51%攻击,形成了所谓的51%攻击悖论,这显然有些不合常理。

什么是51%攻击

51%攻击是指不诚实节点通过掌握加密货币全网51%以上的算力,进行双花攻击(双重支付)等欺诈交易,对于所有采用PoW(工作量证明)共识机制的加密货币来说都是如此。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

独占51%以上哈希算力的个人、企业或矿池可以任意决定在哪里扩展区块链,就像图片的绿色区块一样,从而实现欺诈性交易。

根据PoW机制的原理,区块链的合法性由链接的区块数量和最长链的长度决定,持有51%或更多算力的人或组织可以写入欺诈交易,利用优势算力抢先出块后让攻击链长度超过原链并获得全网承认。

另一方面,即使拥有全网51%或更多的算力,也无法凭空无限生成BTC或从其他人的地址获取BTC。

51%攻击悖论

实际上比特币网络曾多次出现一个人或组织可以实施51%攻击的情形,2014年初出现的比特币51%攻击危机曾在社区引起激烈的讨论。当时比特币历史上最具统治力的矿池Ghash.io的哈希算力曾经数度超过了全网51%的临界值,在社区的强烈呼吁下,部分矿工撤离了Ghash.io矿池,才使其回落到全网42%算力的水平。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

如果当时该公司成为恶意节点发动攻击,比特币网络应该被打破很久。然而,Ghash.io认为,从长远来看,通过采矿获得新的比特币比“劫持网络立即获利”更“诚实”更有利,因此矿池并没有利用庞大的算力进行双花攻击等欺诈交易。

这是因为比特币的共识机制采用了亚当·斯密的上帝“看不见的手”的观念,即每个人对自身利益的追求都会增强整个社会的利益。

事实上,比特币的创造者中本聪(Satoshi Nakamoto)曾在比特币白皮书中预测,自私的动机会胜过51%的攻击:

“如果有一个贪婪的攻击者能够调集比所有诚实节点加起来还要多的CPU计算力,那么他就面临一个选择:要么将其用于诚实工作产生新的电子货币,或者将其用于进行二次支付攻击。那么他就会发现,按照规则行事、诚实工作是更有利可图的。因为该等规则使得他能够拥有更多的电子货币,而不是破坏这个系统使得其自身财富的有效性受损。”

如果说唯一一个拥有超过51%算力的GHash.IO的做法只是个例的话,你看一下当前的哈希算力分布,就会发现很多大型矿池都具备进行51%攻击的条件,只是成功率要低一点而已。然而,51%的攻击没有发生的原因是,从长远来看,通过合法手段获取新的加密货币比劫持网络更符合它们的自身利益。

小心流通量少的货币

很遗憾,并不是所有的加密货币都像比特币一样,“看不见的手”有时并不能很好地发挥其被赋予的作用。对于比特币网络来说,因为大型矿池本身就是比特币最大的持有者,通过欺诈获利却降低比特币整体价值在经济上是不合理的。

然而对于那些流通量较少、总市值低的加密货币来说,进行51%攻击的成本非常低,所以攻击者不仅可以租用廉价的哈希算力,大型矿池也完全可以通过调整矿机在数小时内对市值较小的加密货币发动定向攻击。

看不见的上帝之手:比特币的51%攻击悖论

根据crypto51网站的计算,对一个流通市值10亿美金的加密货币发动51%攻击的成本还不到每小时1万美金。通过租用NiceHash的算力攻击者能够以几百美元成本控制市值10亿美元的Bytecoin网络一整个小时,其它许多采用PoW机制的加密货币也很容易受到攻击,而且所需成本微不足道。

事实上,对于低交易量(低市值)和高单价的加密货币来说,攻击者进行51%攻击能获得更多收益。

总结

使用PoW作为共识机制的加密货币理论上都有被51%攻击的风险,但比特币通过上帝看不见的手使所有参与者为了自身利益而保证比特币网络的正常运转。但是,51%攻击悖论并不适用于所有加密货币。为了避免收到攻击,在投资加密货币时必须要考虑对方的可靠性和数量。