什么是比特币 51% 攻击

什么是比特币 51% 攻击

我之前写的一篇文章

hashcash 在比特币中的应用

是这样描述的：

A 伪造交易并将钱退回给自己。如果交易要被全网识别，A必须生成比原链更长的区块链，并将交易添加到链中。但事实上，这几乎是不可能做到的。一台计算机甚至可能需要数年的时间来“猜测”一个块比特币怎么获得?，而跨网络的计算机的能力可以在几分钟内解决它。想要伪造交易以实现双花的个人必须与整个比特币网络竞争。你的计算速度再快，也比不上全网。

这里的全网主要是指那些大型的挖矿节点。说白了，造假者的算力很小，几乎不可能一直伪造交易。

然后在理论上（基本上只存在于理论上）想象一个情况，一个大老板已经收集了比特币网络中的几个大型挖矿节点，并统治了比特币网络 51% 的计算能力。大佬打算攻击比特币系统。

基于以上假设，我们从几个方面分析所谓的51%攻击：

攻击是否成功

这几乎是肯定的。了解比特币系统的人都知道，该系统可以基于去中心化的交易达成共识。一个前提是绝大多数矿工会通过诚实挖矿来维护整个比特币系统

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这些矿工占了大部分算力，如果他们太容易伪造交易，就意味着整个比特币网络的主区块链都是伪造的。

就像中央银行或美联储要伪造交易一样，这太容易了。

如何攻击

例如：

Alice 和 Bob 用比特币完成了一杯咖啡的交易，因为是一笔小额交易，Bob 在收到 Alice 的转账通知后（不是交易确认通知，而是表面上发起了一笔交易），爱丽丝得到了咖啡。

正常情况下，这笔交易会立即放入交易池，等待挖矿节点加入新区块，开始努力“挖矿”。

假设 Alice 是大老板，拥有全网 51% 的算力，他真的不愿意为这杯咖啡买单（有钱人可能小气），于是开始攻击。

网络上的很多节点都收到了这个交易，并加入了区块准备计算。 Alice 也开始贡献算力比特币怎么获得?，但在开始之前，他更改了区块中的交易。这是Alice支付给Bob的一笔交易，已经改成了Alice转给自己的一笔交易（改方便，改收款地址和签名就行了）。

Alice 开始尝试使用这个伪块进行计算（计算正确后会添加到主块中），因为拥有 51% 的算力，Alice 更有可能优先计算成功与其他节点相比，导致将伪造的块添加到主链中。现在网络中有两条区块链：

1.jpg

其中一个是原主链，另一个是比主链高一个区块的假链。

根据区块链原理，上级链将取代原链，成为背后的主链。这个伪造的交易被所有节点识别为“真实交易”。

这是鲍勃永远不会收到钱的地方，但咖啡已经给了。

如何防止攻击

预防51%攻击可以从两个方面看，

一方面，这种情况只存在于理论上。

绝大多数矿工会通过诚实挖矿维护整个比特币系统

这不是矿工的性格所保证的，但从他们的角度来看，最大限度地考虑了收益。首先，矿工因挖矿而获得比特币奖励。前期，一个区块可以奖励50个比特币。这种奖励以后会越来越少，但是交易手续费是一种新的奖励方式。

如果他们集体伪造交易，用户就会对比特币失去信心，并且没有人使用比特币。那么矿工伪造交易窃取比特币就没有意义了。

另一方面，如果有这样的51%攻击，建议收款人等待全网6次确认后再发货。以10分钟一个区块的速度，只需要一个小时就可以保证你的钱基本一定到账。

注意这里使用的是基本确认，但是等待的时间越长，交易越安全。

原理其实很简单。对于Alice来说，假设他要伪造的区块是最后一个，他只需要计算一次成功，但是如果他要篡改交易的区块后面还有6个区块，他就得重新计算6个区块。困难得多。