51% Angriff

Was ist ein 51%-Angriff?

Ein 51%-Angriff bezieht sich auf einen Angriff auf eine Blockchain – am häufigsten Bitcoin, für die ein solcher Angriff noch hypothetisch ist – durch eine Gruppe von Minern, die mehr als 50 % der Mining-Hash-Rate oder Rechenleistung des Netzwerks kontrollieren.

Die Angreifer könnten verhindern, dass neue Transaktionen Bestätigungen erhalten, damit sie Zahlungen zwischen einigen oder allen Benutzern einstellen können. Sie könnten auch Transaktionen rückgängig machen, die abgeschlossen wurden, während sie die Kontrolle über das Netzwerk hatten, was bedeutet, dass sie Münzen doppelt ausgeben könnten.

Sie wären mit ziemlicher Sicherheit nicht in der Lage, neue Münzen herzustellen oder alte Blöcke zu ändern. Ein 51%-Angriff würde Bitcoin oder eine andere Blockchain-basierte Währung wahrscheinlich nicht direkt zerstören. auch wenn es sich als sehr schädlich herausstellte.

Die zentralen Thesen

• Blockchains sind verteilte Hauptbücher, die jede Transaktion aufzeichnen, die im Netzwerk einer Kryptowährung durchgeführt wird.
• Ein 51%-Angriff ist ein Angriff auf eine Blockchain durch eine Gruppe von Minern, die mehr als 50% der Mining-Hash-Rate des Netzwerks kontrollieren.
• Angreifer mit mehrheitlicher Kontrolle über das Netzwerk können die Aufzeichnung neuer Blöcke unterbrechen, indem sie andere Miner daran hindern, Blöcke zu vervollständigen.
• Das Ändern historischer Blöcke ist aufgrund der Hartcodierung vergangener Transaktionen in die Bitcoin-Software schwierig.

So funktioniert ein 51%-Angriff

Bitcoin und andere Kryptowährungen basieren auf Blockchains, eine Form eines verteilten Hauptbuchs. Diese digitalen Dateien zeichnen jede Transaktion auf, die im Netzwerk einer Kryptowährung durchgeführt wird, und stehen allen Benutzern – und der Öffentlichkeit – zur Überprüfung zur Verfügung. Als Ergebnis, Niemand kann eine Münze zweimal ausgeben. (Sogenannte „private Blockchains“ führen Berechtigungen ein, um zu verhindern, dass bestimmte Benutzer in der Öffentlichkeit alle Daten einer Blockchain sehen.)

Wie der Name schon sagt, eine Blockchain ist eine Kette von Blöcken, Dabei handelt es sich um Datenbündel, die alle abgeschlossenen Transaktionen während eines bestimmten Zeitraums aufzeichnen. Für Bitcoins, ca. alle 10 Minuten wird ein neuer Block generiert. Sobald ein Block fertiggestellt oder abgebaut wurde, es kann nicht geändert werden, da eine betrügerische Version des öffentlichen Hauptbuchs schnell entdeckt und von den Benutzern des Netzwerks abgelehnt würde.

Jedoch, durch die Kontrolle des Großteils der Rechenleistung im Netzwerk, ein Angreifer oder eine Gruppe von Angreifern kann das Aufzeichnen neuer Blöcke stören. Sie können andere Bergleute daran hindern, Blöcke zu vervollständigen, theoretisch erlaubt es ihnen, das Mining neuer Blöcke zu monopolisieren und alle Belohnungen zu verdienen.

Bitcoin

Für Bitcoin, die Belohnung beträgt derzeit 6,5 neu erstellte Bitcoins, obwohl es irgendwann auf null sinken wird. Sie können die Transaktionen anderer Benutzer blockieren, und sie können eine Transaktion senden und dann stornieren, so dass es so aussieht, als ob sie noch die Münze hätten, die sie gerade ausgegeben haben. Diese Schwachstelle, bekannt als Doppelausgaben, ist das digitale Äquivalent einer perfekten Fälschung und die grundlegende kryptografische Hürde, für die die Blockchain gebaut wurde. Ein Netzwerk, das doppelte Ausgaben zulässt, würde also schnell an Vertrauen verlieren.

Das Ändern von historischen Blöcken – Transaktionen, die vor Beginn des Angriffs gesperrt waren – wäre selbst bei einem 51-%-Angriff äußerst schwierig. Je weiter hinten die Transaktionen liegen, desto schwieriger wäre es, sie zu ändern. Es wäre unmöglich, Transaktionen vor einem Checkpoint zu ändern, welche Transaktionen in der Software von Bitcoin fest einprogrammiert sind.

Auf der anderen Seite, eine Form eines 51%-Angriffs ist mit weniger als 50% der Mining-Power des Netzwerks möglich, aber mit geringerer Erfolgswahrscheinlichkeit.

Der Mining-Pool gHash.IO hat im Juli 2014 kurzzeitig 50% der Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks überschritten, dazu führen, dass sich der Pool freiwillig dazu verpflichtet, seinen Anteil am Netzwerk zu reduzieren. In einer Erklärung hieß es, dass es in Zukunft nicht mehr 40 % der gesamten Bergbauleistung erreichen werde.

51% Angriffsbeispiele aus der Praxis

Krypton und Shift, zwei Blockchains basierend auf Ethereum, Im August 2016 erlitten 51 % Angriffe.

Im Mai 2018, Bitcoin-Gold, damals die 26. größte Kryptowährung, erlitt einen 51%igen Angriff. Der böswillige Akteur oder die böswilligen Akteure kontrollierten einen großen Teil der Hash-Power von Bitcoin Gold. so dass selbst bei wiederholtem Versuch von Bitcoin Gold, die Umtauschschwellen zu erhöhen, die Angreifer konnten mehrere Tage verdoppeln, schließlich Bitcoin Gold im Wert von mehr als 18 Millionen US-Dollar stehlen. Bitcoin Gold wurde im Jahr 2020 erneut getroffen.

Vor kurzem, das Netzwerk Bitcoin SV (BSV) erlitt im August 2021 einen Angriff.

51 % Angriff vs. 34 % Angriff

Das Gewirr, ein verteiltes Hauptbuch, das sich grundlegend von einer Blockchain unterscheidet, aber darauf ausgelegt ist, ähnliche Ziele zu erreichen, könnte theoretisch einem Angreifer erliegen, der mehr als ein Drittel der Hash-Rate des Netzwerks bereitstellt, als 34 % Angriff bezeichnet.