区块链科普指南：什么是51%攻击？

1. 区块链科普指南：什么是51%攻击？

 在加密世界中，当一个人或一群人控制了50% + 1的网络单元时，就会发生51% 的攻击。没有人说50% + 1单位，所以简称为51%攻击。
   当一个团队设法控制链接到一个特定区块链的网络的大部分，它被认为对它有绝对的权力控制整个区块链，这意味着交易的完整性和安全性不能再得到保证。
       区块链如何抵御51% 的攻击？ 
   加密货币有不同的方式可以保护自己免受51% 的攻击。毫无疑问，最为人所知的是，全球拥有庞大的矿商网络，其中包括数万甚至数十万人，这使得控制这一网络极为昂贵。
   在这种情况下，区块链通常是自动保护的，因为接管加密货币所需的资源要重要得多，而且一旦网络得到控制，攻击不一定涵盖费用。
   不需要太多的细节，我们只想说，可以添加额外的安全机制，目的是使这种攻击不可能发生。这可以通过使用一个具有多个控件的系统来实现，这有时会将这种攻击的需求从计算能力的51% 提高到75% 、90% ，有时甚至是99% 。
   在其他情况下，一些区块链已经选择授权交易验证的有信誉的集中参与者，以避免这种攻击。然而，一些纯粹主义者不喜欢这个想法，因为它违背了区块链的宗旨，即分散交易。
       我们真的应该担心51% 的攻击吗？ 
   比特币自诞生以来从未遭受过51% 的攻击，也不太可能遭受这样的攻击。这个网络如此庞大，以至于做这件事的成本会高得惊人。
   此外，当一个区块链正在经历一个51% 的攻击变得清晰时，几乎可以肯定的是，所有令牌持有者将决定立即出售他们的资产，这将导致资产的价值损失。所以，从数学上来说，一群人试图控制一种加密货币是没有多大意义的。
   为了了解实施51% 攻击所需的资源，有一个不错的小网站叫做 Crypto51，它可以让你找出实施这种攻击所需的散列速率和每小时的美元成本。
       对51%攻击的结论 
   我们希望您现在有一个更好的理解的概念，51% 的攻击和他们如何工作。正如你所看到的，他们需要巨大的资源，可能仍然不值得麻烦。
   51% 的攻击，理论上，是工作证明(PoW)系统的一个主要问题。然而，在实践中，一旦一个区块链已经足够发达，风险接近于零。
   对于新的或小盘数字货币，再一次，没有真正的利益为黑客进行这样的攻击，因为加密货币的价格可以下降到0非常快，防止该组收获经济利益。

2. 区块链中，什么是51%算力攻击？

比特币白皮书中，有过这样的表述：诚实节点控制算力的总和，大于有合作关系的攻击者算力的总和，该系统就是安全的。
换句说，当系统中有合作关系的恶意节点所控制的算力，超过诚实节点所控制的算力，系统就是有被攻击的风险。这种由恶意节点控制超过50%算力所发起的攻击，称为51%算力攻击（51% Attack）。
那是不是所有的加密货币系统都有可能遭遇51%算力攻击的风险呢？其实并不是的，只有基于PoW（工作量证明）共识机制的加密货币，才存在51%算力攻击，比如比特币、比特现金和目前阶段的以太坊等；而非PoW共识算法的加密货币则不存在51%算力攻击，如基于DPoS（委托权益证明）共识机制的EOS、TRON等。
在了解了51%算力攻击之后，你肯定好奇，这种攻击能做哪些坏事。
1、双花（Double Spending）。双花的意思是一份"钱"花了两次甚至多次。
51%算力攻击是如何做到双花的呢？假设小黑有666BTC，他把这些币支付的大白同时，也把这些币发到自己的另一钱包地址上。换一句话说，小黑的一份钱，同时转给两个人。最终，发给大白那笔交易先被得到了确认，并打包在区块高度为N的区块内。
这时，控制了超过50%算力的小黑，发起51%算力攻击。他通过重新组装第N个区块，将发给自己那笔交易打包进区块里，并持续在这条链上延展区块，由于算力的优势，这条量将成为最长合法链。这样小黑666BTC双花成功，大白钱包里的666BTC"不翼而飞"了。

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

3. “51%攻击”是什么？它是比特币最大的威胁

所谓51%攻击，就是利用比特币使用算力作为竞争条件的特点，使用算力优势撤销自己已经发生的付款交易。

如果有人掌握了50%以上的算力，他能够比其他人更快地找到开采区块需要的那个随机数，因此他实际上拥有了绝对哪个一区块的有效权利。
他能够：
1、修改自己的交易记录，这可以使他进行双重支付
2、阻止区块确认部分或者全部交易
3、阻止部分或全部矿工开采到任何有效的区块

4. 什么是比特币51%攻击

一提到对比特币的攻击，大部分人想到的就是51%攻击。所谓51%攻击，就是利用比特币使用算力作为竞争条件的特点，使用算力优势撤销自己已经发生的付款交易。比特币发动51%攻击具体思路, 大致如下：
准备工作：
1. 既然是51%攻击，就必须首先掌握足够的算力，无论是控制矿池，还是利用其它计算资源，总之必须使你的算力领先与现在网络总算力，领先的幅度越大，成功的可能性越高；
2. 拿到足够的BTC作为筹码，无论是自己挖到的，还是从任何渠道买的，都可以；
攻击步骤：
1. 将手中的BTC充值各大交易所，然后卖掉，提现；或者也可以直接卖给某人或某一群人；
2. 运用手中的算力，从自己对外付款交易之前的区块开始，忽略自己所有对外的付款交易，重新构造后面的区块，利用算力优势与全网赛跑，当最终创建的区块长度超过原主分支区块，成为新的主分支，至此，攻击完成；
攻击结果： 由于撤销了所有对外付款交易，等于收回来所以已卖掉的比特币。
可行性评估： 现在比特币全网算力差不多90T，而且还会快速增长，现在看来只有现在的几大矿池联合，才具有发动51%攻击的实力，普通个人或机构实施此攻击的可能性越来越小。
过去几年比特币网络的算力悄无声息的增长到了无比之大，这大大增加了比特币成功的可能性。反之也可以解释为什么山寨币不靠谱，太容易被51%攻击啦。在依赖密码学的数字货币领域，先发优秀是非常明显的。

5. 详解比特币的“51%攻击”

刚接触比特币的时候，都听过“51%攻击”这个概念。简单来说，就是如果某个节点拥有超过全网51%的算力，将能够实现双重支付、撤销交易等操作，让比特币网络崩溃。
  
 那么，这个51%攻击是什么实现的？
  
 假设一个场景，A用10比特币向B购买一样商品，步骤如下：
  
 （1）A支付给B 10BTC；
  
 （2）B收到10BTC确认收款后发货（一般认为6次确认后交易就不可逆转）；
  
 （3）A随即创建另一笔交易，将同样的10BTC支付给自己。
  
 显然，A想要撤销第一笔交易，不用花钱就得到B的商品。为了达到这个目的，A进行了双重支付，将同样的10BTC支付给B和自己。在正常的比特币网络中，一旦第一笔交易经过6次确认后就几乎不可更改，后续的交易数据将继续打包成新的区块依次链接下去。可是，如果A用户拥有51%的算力，情况将会发生有趣的变化，A可以实现双重支付的目的。
  
 具体过程如下：
  
 假设第一笔交易被打包到100号区块，当后面再增加5个区块后，6次即可确认该交易，区块如下图所示：
                                          
 这时，A又发起了一次给自己10BTC的交易。如果A向全网广播，这笔交易不会被处理（因为找不到要花费的UTXO，10BTC支付给B的事实已经被全网确认了），所以A选择不广播，而是对主链进行“分叉”，生成另外一个100号区块，并在其中打包第二笔交易，如下图：
                                          
 由此，产生了两条子链。简单描述起见，第一笔交易所在的叫C1，第二笔交易所在的叫C2。其他矿工继续在C1上打包数据，而A则在C2上挖矿，两条链开始赛跑。由于A具有超51%的算力资源，很快，C2的长度就会超过C1，如下图：
                                          
 这时，按照比特币的最长链优先原则，其他矿工也会自动转到C2上，使C2变成了主链。C1则会被抛弃，之前打包在C1上的所有交易（包括第一笔A支付给B 10BTC的交易），都会变为无效。结果是A不花一分钱就拥有了属于B的商品，这就是“51%攻击”。
  
 当然，要真正实现51%攻击是非常困难的，在比特币网络中几乎是不可能的，因为这需要消耗巨大的成本，跟攻击成功后获取到的收益相比，完全是得不偿失。
  
 51%攻击能带来的收益是非常有限的，只能做到：
  
  1、修改自己的交易记录，如双重支付； 
  
  2、阻止确认部分或全部交易。 
  
 而下面这些即使是51%攻击也没法做到的：
  
  1、凭空生成比特币； 
  
  2、修改每个区块产生的比特币数量。 
  
 因此，51%攻击成本巨大，收益却很小，仅能实现“双重支付”而已，所以51%攻击很多时候又被称为“双花攻击”。“双花”是数字货币要解决的第一个核心问题，比特币通过共享账本和工作量证明共识机制比较完美地解决了这个问题。