什么是51%攻击？

前言

区块链容易受到各种风险的影响，但由于机制设计的不同，有的区块链网络抵御风险的能力较强。51%攻击对于那些基于PoW共识机制的协议（如比特币或以太坊）来说一直都是一个威胁。本文将分析51%攻击的技术细节和影响，并评估主流区块链遭受51%攻击的可能性。

区块链和PoW（工作量证明）

想要真正理解51%攻击的概念，我们首先需要了解关键术语：去中心化和PoW。去中心化指区块链的控制权在一个系统的数字网络之中，而不是在一个人或几个特定的人手中。进行任何更改或执行任何交易都需要获得该网络中大多数参与者的共识。

工作量证明(PoW)就是一种共识机制，是一种通过解决复杂的数学问题来验证交易的方法，能够防止系统被滥用。第一个使用算力解决某个数学问题的参与者将承担记录交易的任务，但是网络中的所有参与者都需要验证答案是否正确。

51%攻击究竟是什么？

51%攻击是指单个或一组参与者（也称为矿工）控制网络上超过50%算力，并对该区块链网络进行双花攻击。一般来说，进行51%攻击的矿工会从第三方​​租借算力。双花攻击也称双重支付，即一笔资金（如加密货币）被花费了两次，最终导致区块链的资金损失。

51%攻击的潜在后果

除了双花加密货币外，攻击者还可以进行其他恶意活动，比如他们可以阻止某些交易的确认，从而使相关的支付无法完成。他们还可以撤销交易、阻止其他参与者进行挖矿活动，从而形成所谓的“挖矿垄断”。但是在攻击者控制该网络之前发生的交易是不可撤销的。

图片来源：BlockLr
51%攻击可以延迟交易确认和区块排列的进程，从而达到破坏该网络的目的。攻击者可以比其他参与者更快地处理交易。
51%攻击后，该区块链网络的矿工和用户可能会对该区块链失去信心，并质疑其是否安全、可靠和可信，随之而来的可能就是其代币价格跳水。

案例

2018年5月18日发生的比特黄金（Bitcoin Gold）事件就是51%攻击的典型案例之一。攻击者控制了比特黄金区块链上50%以上的算力，并通过双花攻击偷走了价值1800万美元的比特币黄金代币。
以太坊经典（Ethereum Classic）是另一个51%攻击的受害者，在2020年该代币遭受了三次51%攻击。由此可见，51%攻击是PoW共识机制的重大缺陷。

大型网络对51%攻击的防御能力更强

大型区块链网络比小型区块链更不容易受到51%攻击，这是因为随着区块链网络发展达到一定规模，一个或者多个矿工很难控制其超过50%的算力，租用51%攻击所需的庞大算力是非常昂贵的。
更重要的是，即使一些攻击者控制了一个大型网络过半的算力，通常也无法越过网络的安全防护并实施攻击。已确认的区块很难被更改，因为它们都是通过加密证明连接的，这就是为什么以太坊和比特币这两个最大的区块链多年来没有经历过任何51%攻击。

预防51%攻击

预防51%攻击的方法如下：

使用PoS（权益证明）：PoS共识机制能够降低了受到51%攻击的可能性。主要原因是，最有影响力的用户是获得最多PoS奖励的人，他们与区块链发展利益攸关，因此最不可能进行51%攻击。

图片来源：One37pm

强大的社区：通过权益证明，社区投票选出合作控制整个网络的验证者，可以防止51%攻击以及双花攻击。例如，EOS就是使用这种方法来管制所有形式的区块链操控的。

结论

综上所述，51%攻击是区块链和用户都面临的风险之一。攻击者会从区块链中偷走代币。已经有几个小型区块链，例如比特币黄金，遭受了51%攻击。目前尚未有攻击者成功破坏以太坊和比特币等大型区块链。对于容易受到51%攻击的区块链，用PoS代替PoW是一种有效的解决方式。此外，区块链网络应加强其去中心化建设。