O que é um ataque de 51%?

Prefácio

A blockchain é suscetível a vários riscos. No entanto, algumas redes blockchain são mais resistentes a riscos do que outras devido aos seus mecanismos inerentes. Um ataque de 51% é uma ameaça constante para os protocolos baseados na prova de trabalho, como Bitcoin ou Ethereum. Este artigo explica as técnicas e os efeitos de um ataque de 51% a uma blockchain. Vamos também avaliar a possibilidade de 51% de ataques às principais blockchains.

A blockchain e a prova de trabalho

Para compreender o conceito de ataque de 51%, precisamos entender os principais termos relacionados, descentralização e prova de trabalho. Descentralização significa que o controlo de uma blockchain está nas mãos de uma rede digital sistemática, não de uma única pessoa ou de algumas pessoas selecionadas. Para que uma mudança ou uma transação tenha lugar, a maioria dos participantes deve concordar nisso.

Fonte: Rainbh

Um mecanismo para chegar a esse acordo chama-se prova de trabalho. Principalmente, a prova de trabalho (PoW) é um método de autenticar ou verificar transações numa blockchain resolvendo problemas matemáticos complexos para impedir que alguém engane o sistema. O primeiro participante da rede, que resolver este quebra-cabeça matemático usando o poder de computação, terá a tarefa de verificar uma determinada transação. No entanto, todos os participantes na rede devem provar que a solução é precisa.

Ataque de 51% explicado

Ataque de 51% refere-se a uma situação em que um único participante na rede ou um grupo de participantes controla mais de 50% da potência informática da rede. Isso permite que os participantes, também chamados mineiros, gastem duas vezes a criptomoeda. Normalmente, os mineiros envolvidos alugam hash power de terceiros. Os gastos duplos ocorrem quando uma moeda digital como a criptomoeda é gasta duas vezes. Como pode assumir, isso resulta numa perda para a cadeia de blocos.

Os efeitos potenciais de um ataque de 51%

Para além de gastar duas vezes as moedas, os atacantes podem realizar outras atividades adversas. Podem impedir a confirmação de algumas transações, assim parando os pagamentos relacionados. Também podem reverter algumas transações que ocorreram quando já estavam no comando da rede. Além disso, eles também podem impedir os outros participantes da mineração, resultando no que chamamos de monopólio da mineração. No entanto, não é possível que eles revertam as transações que ocorreram antes de estarem no controle da rede.

Fonte: BlockLR

O ataque de 51% também pode perturbar a rede pois pode atrasar a confirmação de transações ou o processo de organizar blocos em ordens cronológicas. Por sua vez, os atacantes são aqueles que podem processar transações mais rápido do que os outros participantes.
Como resultado do ataque de 51%, os mineiros e utilizadores perdem a confiança na blockchain. Estas pessoas vão questionar a segurança, a fiabilidade e a confiabilidade da blockchain em questão. Isso também pode levar a uma diminuição do valor da sua moeda ou ficha.

Exemplos de ataques de 51%

Um caso popular do ataque de 51% é o do Bitcoin Gold que ocorreu a 18 de maio de 2018. Neste caso, o atacante controlava mais de 50% da potência do hash da blockchain. Como resultado, esses atores mal-intencionados conseguiram duplicar- passar as moedas durante vários dias. Ao todo, roubaram Ouro Bitcoin no valor de 18 milhões.
A Ethereum Classic é outro exemplo de um projeto criptográfico que sofreu 51% de ataques três vezes em 2020. Como os exemplos mostram, 51% dos ataques são a desvantagem mais significativa do mecanismo de consenso da prova de trabalho.

A possibilidade de um ataque de 51% é limitada para grandes redes

As grandes redes de blockchain são menos propensas a ataques de 51% do que as blockchains mais pequenas. Isto porque à medida que uma rede de blockchain cresce para além de um certo nível, torna-se muito difícil para um indivíduo ou um grupo de mineiros ter o controlo de mais de 50% da sua potência de hash. Na verdade, é muito caro para um grupo de mineiros pedir muito poder computacional necessário para executar um ataque de 51%.
Mais importante ainda, mesmo se alguns atacantes conseguirem o controlo de mais de 50% da potência dos hash de uma rede grande, muitas vezes tem segurança suficiente para deter esses ataques. Isso porque é muito difícil mudar blocos confirmados pois estão todos conectados através de provas criptográficas. Essa é a razão pela qual a Ethereum e a Bitcoin, as duas maiores blockchains, não sofreram nenhum ataque de 51% ao longo dos anos.

Meios de evitar ataques de 51%

Certamente, existem formas em que as blockchains podem evitar ataques de 51%.

Usando a prova de participação (OP): a prova do mecanismo de consenso de apostas reduz a chance de ter um ataque de 51%. A principal razão é que os utilizadores mais influentes são os que obtêm mais recompensas POs. Portanto, é muito improvável que realizem um ataque de 51%.

Fonte: ONE37PM

Uma comunidade forte: com prova de participação, a comunidade vota nos validadores que verificam as transações. Como tal, a comunidade pode votar fora os validadores que conluem para controlar a rede inteira. Assim, este método evita o ataque de 51%, bem como os gastos duplos. Por exemplo, este é o método que o EOS usa para controlar qualquer forma de manipulação da blockchain.

Conclusão

Em resumo, 51% do ataque é um dos riscos que as blockchains e os utilizadores enfrentam. Os atacantes normalmente tiram as moedas da cadeia de blocos. Existem várias blockchains pequenas, tais como Bitcoin Gold, que sofreram um ataque de 51%. Atualmente, os atacantes não tiveram sucesso no ataque às grandes blockchains, como a Ethereum e a Bitcoin. Para as blockchains que são propensas a ataques de 51%, uma solução é usar prova de jogo e não prova de trabalho. Além disso, as redes blockchain devem reforçar a sua descentralização.