Avant-propos

La blockchain est sensible à divers risques. Néanmoins, certains réseaux blockchain sont plus résistants aux risques que d'autres en raison de leurs mécanismes inhérents. Une attaque de 51 % est une menace constante pour les protocoles basés sur la preuve de travail tels que Bitcoin ou Ethereum. Cet article explique les détails techniques et les effets d'une attaque à 51 % sur une blockchain. Nous évaluerons également la possibilité d'attaques à 51 % sur les principales blockchains.

La blockchain et la preuve de travail

Pour comprendre le concept d'attaque à 51 %, nous devons saisir les principaux termes connexes, la décentralisation et la preuve de travail. La décentralisation signifie que le contrôle d'une blockchain est entre les mains d'un réseau numérique systématique, et non d'une seule personne ou de quelques personnes sélectionnées. Pour qu'un changement ou une transaction ait lieu, la majorité des participants doit en convenir.

Source : Rainbh

Un mécanisme permettant de parvenir à cet accord est appelé preuve de travail. Principalement, la preuve de travail (PoW) est une méthode d'authentification ou de vérification des transactions sur une blockchain par la résolution de problèmes mathématiques complexes afin d'empêcher quiconque de tricher avec le système. Le premier participant au réseau, qui résout cette énigme mathématique en utilisant sa puissance de calcul, aura pour tâche de vérifier une transaction donnée. Cependant, tous les participants du réseau doivent prouver que la solution est exacte.

51% d'attaque expliquée

L'attaque à 51 % désigne une situation dans laquelle un seul participant au réseau ou un groupe de participants contrôle plus de 50 % de la puissance de calcul du réseau. Cela permet aux participants, également appelés mineurs, de dépenser deux fois la crypto-monnaie. Normalement, les mineurs concernés louent la puissance de hachage d'une tierce partie. La double dépense se produit lorsqu'une monnaie numérique telle que la crypto-monnaie est dépensée deux fois. Comme vous pouvez le supposer, cela entraîne une perte pour la blockchain.

Les effets potentiels d'une attaque à 51 %.

Outre le fait de dépenser deux fois les pièces, les attaquants peuvent mener d'autres activités néfastes. Ils peuvent empêcher la confirmation de certaines transactions, et donc arrêter les paiements correspondants. Ils peuvent également annuler certaines transactions qui ont eu lieu lorsqu'ils étaient déjà en charge du réseau. En outre, ils peuvent également empêcher les autres participants de miner, ce qui donne lieu à ce que nous appelons un monopole minier. Cependant, il ne leur est pas possible d'annuler les transactions qui ont eu lieu avant qu'ils ne contrôlent le réseau.

Source : BlockLr

L'attaque 51% peut également perturber le réseau car elle peut retarder la confirmation des transactions ou le processus d'organisation des blocs en ordre chronologique. À leur tour, les attaquants sont ceux qui peuvent traiter les transactions plus rapidement que les autres participants.
Suite à l'attaque des 51%, les mineurs et les utilisateurs perdent confiance dans la blockchain. Ces personnes mettront en doute la sécurité, la fiabilité et la crédibilité de la blockchain concernée. Cela peut également entraîner une baisse de la valeur de sa pièce ou de son jeton.

Exemples d'attaques à 51 %.

Un cas populaire d'attaque à 51 % est celui du Bitcoin Gold qui s'est produit le 18 mai 2018. Dans ce cas, l'attaquant contrôlait plus de 50 % de la puissance de hachage de la blockchain. Par conséquent, ces acteurs malveillants ont réussi à dépenser deux fois les pièces pendant plusieurs jours. Au total, ils ont volé pour 18 millions de dollars de Bitcoin Gold.
Ethereum Classic est un autre exemple de projet de crypto-monnaie qui a subi des attaques à 51 % à trois reprises en 2020. Comme le montrent les exemples, les attaques à 51 % constituent l'inconvénient le plus important du mécanisme de consensus par preuve de travail.

La possibilité d'une attaque de 51% est limitée pour les grands réseaux

Les grands réseaux de blockchains sont moins sujets aux attaques de 51% que les petites blockchains. En effet, lorsqu'un réseau de blockchain se développe au-delà d'un certain niveau, il devient très difficile pour un individu ou un groupe de mineurs de prendre le contrôle de plus de 50 % de sa puissance de hachage. En effet, il est très coûteux pour un groupe de mineurs d'emprunter la puissance de calcul nécessaire à l'exécution d'une attaque à 51 %.
Plus important encore, même si certains attaquants prennent le contrôle de plus de 50 % de la puissance de hachage d'un grand réseau, celui-ci dispose souvent d'une sécurité suffisante pour stopper ces attaques. En effet, il est très difficile de modifier des blocs confirmés, car ils sont tous reliés par des preuves cryptographiques. C'est la raison pour laquelle l'Ethereum et le Bitcoin, les deux plus grandes blockchains, n'ont pas connu d'attaques à 51 % au fil des ans.

Moyens de prévention des attaques 51

Certes, il existe des moyens par lesquels les blockchains peuvent empêcher les attaques de 51 %.

Utilisation de la preuve d'enjeu (PoS) : le mécanisme de consensus par preuve d'enjeu réduit les chances d'obtenir une attaque de 51%. La raison principale est que les utilisateurs les plus influents sont ceux qui obtiennent le plus de récompenses PoS. Il est donc très peu probable qu'ils effectuent une attaque à 51 %.

Source : One37pm

Une communauté forte : avec proof-of-stake, la communauté vote pour les validateurs qui vérifient les transactions. Ainsi, la communauté peut voter pour éliminer les validateurs qui s'entendent pour contrôler l'ensemble du réseau. Ainsi, cette méthode empêche l'attaque de 51% ainsi que la double dépense. C'est par exemple la méthode qu'utilise EOS pour contrôler toute forme de manipulation de la blockchain.

Conclusion

En résumé, l'attaque à 51 % est l'un des risques auxquels les blockchains et les utilisateurs sont confrontés. Les attaquants retirent normalement les pièces de la blockchain. Il y a plusieurs petites blockchains, comme Bitcoin Gold, qui ont subi une attaque de 51 %. Actuellement, les attaquants n'ont pas réussi à s'attaquer aux grandes blockchains telles que l'Ethereum et le Bitcoin. Pour les blockchains sujettes aux attaques de 51 %, une solution consiste à utiliser la preuve d'enjeu plutôt que la preuve de travail. En outre, les réseaux de blockchain devraient renforcer leur décentralisation.