Tại sao nói PoW và PoS đều không thoát khỏi lời nguyền tấn công 51%?

Có người nói rằng Blockchain là tường lửa tối thượng, nhưng thực sự không phải vậy. Dù bạn khai thác bằng PoW hay thế chấp bằng PoS, miễn là liên quan đến cơ chế đồng thuận, về lý thuyết đều không thể tránh khỏi “tội lỗi” 51% - một khi ai đó nắm giữ hơn 50% khả năng tính toán hoặc quyền lợi của toàn mạng, họ có thể làm những gì họ muốn.

Nguyên nhân của vấn đề: Mâu thuẫn của phi tập trung

Blockchain không có ông bố ngân hàng trung ương, hoàn toàn dựa vào các nút phân phối tự duy trì sổ cái. Nhưng vấn đề đặt ra là - ai có quyền ghi chép? Ai có quyền quyết định? Điều này cần đến cơ chế đồng thuận để phân xử.

Cách chơi của PoW rất đơn giản: cạnh tranh bằng khả năng tính toán để giành quyền ghi chép. Các nút liên tục tiêu tốn điện để tính toán giá trị băm SHA256, ai tìm được giá trị nonce phù hợp với yêu cầu độ khó trước, người đó sẽ giành quyền ghi chép khối này. Nghe có vẻ công bằng đúng không? Thực ra thì không phải vậy.

Lỗ hổng chết người của PoW: Nguyên tắc chuỗi dài nhất

Blockchain có một quy tắc sắt gọi là “nguyên tắc chuỗi hợp lệ dài nhất” - toàn mạng sẽ công nhận chuỗi dài nhất là chuỗi chính. Điều này ban đầu nhằm đảm bảo tính nhất quán, nhưng cũng đã mở ra cánh cửa cho Tấn công 51%.

Hãy tưởng tượng bối cảnh này:

Bước một: Kẻ tấn công kiểm soát 51% khả năng tính toán toàn mạng, cố ý phát sóng hai giao dịch khác nhau đến hai khu vực của mạng.

Bước 2: Hai bên của thợ mỏ lần lượt đóng gói hai giao dịch này thành các khối, tạo ra hai chuỗi phân nhánh - nhánh A và nhánh B. Theo quy tắc, toàn mạng sẽ tạm thời công nhận chuỗi dài hơn trong hai chuỗi.

Bước ba: Đây là khoảnh khắc ma thuật đen. Kẻ tấn công điên cuồng khai thác trên nhánh B với khả năng tính toán 51% của mình, rất nhanh chóng chuỗi B sẽ vượt qua độ dài của chuỗi A, toàn mạng sẽ tự động chuyển sang B làm chuỗi chính. Tất cả các giao dịch trên chuỗi A sẽ bị hủy bỏ và được hoàn lại.

Kết quả: Kẻ tấn công đã lấy lại đồng coin đã chi tiêu trên chuỗi A, nhưng hắn đã nhận được hàng hóa hoặc tiền thật từ sàn giao dịch hoặc thương gia. Cùng một đồng coin đã được chi tiêu hai lần - đó chính là hiện tượng chi tiêu gấp đôi.

Các trường hợp thực tế đầy máu me

Bitcoin Gold (BTG) Thảm họa: Năm 2018, kẻ tấn công đã kiểm soát 51% Khả năng tính toán, thành công đảo ngược 22 khối. Hắn đã nạp BTG vào sàn giao dịch để bán lấy tiền mặt, sau đó tái cấu trúc chuỗi để hủy giao dịch, kết quả đã chiếm đoạt số tiền trị giá 18,6 triệu đô la. Đây không phải là chuyện nhỏ - đây là một vụ cướp trắng trợn.

Còn một đống đồng xu nhỏ cũng bị ảnh hưởng:

• Verge (XVG)：Trong vài giờ, 35 triệu đồng tiền đã bị khai thác, trị giá 1,75 triệu đô la đã biến mất ngay lập tức.
• Monacoin：Thợ mỏ nắm giữ 57% khả năng tính toán, tấn công trực tiếp vào khối.
• Litecoin Cash ( LCC )、Zen、Ethereum Classic ( ETC ): đều nằm trong danh sách tấn công 51%

Tại sao lại khó phòng ngừa như vậy?

Đây là một vòng lặp chết. Nếu bạn muốn phi tập trung, bạn phải trao quyền cho các thợ mỏ/nhà xác thực. Nhưng chỉ cần có quyền lực thì sẽ có khả năng bị lạm dụng. Ngay cả khi chuyển sang PoS (chứng minh quyền sở hữu), vấn đề vẫn tồn tại - kiểm soát 51% quyền tiền tệ, vẫn có thể làm theo ý muốn.

Lằn ranh thực tế duy nhất là: Duy trì đủ khả năng tính toán/Phân tán quyền lợi. Một khi một mỏ hoặc cá voi nắm giữ hơn 50%, hệ thống sẽ rơi vào vùng nguy hiểm. Đó cũng là lý do tại sao các đồng tiền lớn như Bitcoin và Ethereum tương đối an toàn - hệ sinh thái đủ lớn, khả năng tính toán đủ phân tán. Nhưng những đồng tiền nhỏ, đồng tiền mới, những đồng tiền bị bỏ rơi thì sao? Chúng giống như những con cừu chờ bị giết thịt, chi phí cho một cuộc tấn công 51% có thể chưa đến vài chục nghìn đô la.

Kết luận: Cam kết phi tập trung của Blockchain chỉ có thể là tương đối.