Επίθεση του 51% ή αλλιώς επίθεση πλειοψηφίας είναι μια απόπειρα επίθεσης στην ακεραιότητα ενός συστήματος blockchain (πχ bitcoin) κατά την οποία μια ομάδα κακόβουλων miners ελέγχουν περισσότερο από το ήμισυ της συνολικής υπολογιστικής ισχύος εξόρυξης (hashing power) του δικτύου, προκαλώντας δυνητικά διαταραχή στο δίκτυο.

Με αυτόν τον τρόπο κακόβολοι χρήστες μπορούν να αποτρέψουν την επιβεβαίωση νέων συναλλαγών, επιτρέποντας τους να παγώσουν πληρωμές μεταξύ κάποιων ή όλων των χρηστών. Επιπλέον για όσο χρονικό διάστημα έχουν τον έλεγχο του δικτύου, θα είχαν τη δυνατότητα να αναιρέσουν συναλλαγές που έχουν ολοκληρωθεί που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να προχωρήσουν σε double-spending.

Σε κάθε περίπτωση θα ήταν σχεδόν αδύνατο να δημιουργήσουν νέα κρυπτονομίσματα από το μηδέν ή να τροποποιήσουν παλαιότερα blocks. Αυτό σημαίνει ότι μια επίθεση του 51% πιθανώς δεν θα μπορούσε να καταστρέψει το Bitcoin ή κάποιο άλλο κρυπτονόμισμα που βασίζεται στο blockchain αν και θα ήταν αρκετά επιζήμιο για το δίκτυο και την αξιοπιστία του.

Λειτουργία της επίθεσης πλειοψηφίας

Εάν ένας κακόβουλος χρήστης ή μια ομάδα αυτών δράσουν μαζί και καταφέρουν να ελέγξουν περισσότερο από το 50% του συνολικού ρυθμού κατακερματισμού (hashrate) του δικτύου για ένα blockchain, μπορούν να παρακάμψουν τον συναινετικό μηχανισμό (consensus mechanism) του δικτύου και να διαπράξουν κακόβουλες ενέργειες, όπως διπλές δαπάνες (double spending).

Ο κακόβουλος χρήστης θα είχε αρκετή δύναμη εξόρυξης (mining power) για να τροποποιήσει σκόπιμα τη σειρά των συναλλαγών, αποτρέποντας την επιβεβαίωση ορισμένων ή όλων των συναλλαγών, γνωστή και ως άρνηση συναλλαγής της υπηρεσίας (transaction denial of service). Θα μπορούσε επίσης να αποτρέψει ορισμένους ή όλους τους υπόλοιπους miners από τη δυνατότητα εξόρυξης, οδηγώντας στο λεγόμενο “μονοπώλιο εξόρυξης” (mining monopoly).

Παράδειγμα:
Εάν ένας κακόβουλος χρήστης κατόρθωνε να συγκεντρώσει 51% της ισχύος κατακερματισμού (hashing power) του δικτύου Bitcoin, θα μπορούσε να πραγματοποιήσει μια συναλλαγή εκτός δικτύου (offline) στέλνοντας μερικά bitcoins σε ένα πορτοφόλι κρυπτονομισμάτων (cryptocurrency wallet) ανταλλάσσοντας τα με ευρώ. Ο αγοραστής, γνωρίζοντας ότι το blockchain είναι αδιάβλητο, μόλις επιβεβαιωνόταν η συναλλαγή από τους κόμβους του δικτύου (network nodes), θα παρέδιδε αφελώς τα ευρώ στον απατεώνα.

Ο απατεώνας θα μπορούσε στη συνέχεια να επαναφέρει το δίκτυο blockchain στο μπλοκ πριν επιβεβαιωθεί η μεταφορά BTC και να εξορύξει μια εναλλακτική αλυσίδα (mine an alternate chain), στην οποία η μεταφορά των BTC δεν συμπεριλαμβάνεται και άρα θα είναι σαν να μη συνέβη ποτέ.

Έχοντας μερίδιο πλειοψηφίας, δηλαδή μερίδιο ισχύος στο δίκτυο (networking power) ίσο ή μεγαλύτερο του 51% ο απατεώνας θα διασφάλιζε ότι και το υπόλοιπο δίκτυο θα αναγκαζόταν να υιοθετήσει αυτή την λανθασμένη εικόνα ως έγκυρη συναλλαγή, δηλαδή ότι η μεταφορά των BTC από το πορτοφόλι του απατεώνα προς τον αφελή χρήστη δεν έγινε ποτέ.

Όσο πιο πίσω χρονικά είναι μια συναλλαγή, τόσο πιο δύσκολη θα ήταν η ανατροπή της, καθώς ο αριθμός των νέων μπλοκ που θα χρειάζονταν να εξορυχθούν για να έρθει το δίκτυο στο τρέχον επίπεδο θα ήταν όλο και πιο μακριά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συναλλαγές Bitcoin απαιτούν συνήθως ένα συγκεκριμένο όριο αριθμού επιβεβαιώσεων πριν από την εκκαθάριση (clearing).

Επίθεση του 51% και Bitcoin

Μια επίθεση 51% στο blockchain του Bitcoin είναι σχεδόν απίθανη λόγω του μεγέθους του δικτύου. Καθώς το δίκτυο μεγαλώνει, η πιθανότητα ενός μόνο ατόμου ή μιας οντότητας να αποκτήσει αρκετή υπολογιστική ισχύ για να υπερκεράσει όλους τους άλλους συμμετέχοντες γίνεται όλο και πιο απίθανη.

Επομένως, επιθέσεις του 51%  είναι πολύ απίθανο να συμβούν σε μεγάλα δίκτυα, ειδικά στο blockchain του Bitcoin, το οποίο θεωρείται το πιο ασφαλές δίκτυο κρυπτονομισμάτων.

Ωστόσο ενώ πολλά από τα μεγάλα blockchains δεν έχουν υποστεί ακόμη επίθεση αυτού του είδους, οι περισσότερες επιθέσεις έχουν παρατηρηθεί σε άλλες μικρότερες αλυσίδες.

Παράδειγμα:
Το altcoin Bitcoin Gold, το οποίο είναι ένα fork από την κύρια αλυσίδα Bitcoin, υπέστη επίθεση πλειοψηφίας τον Μάιο του 2018, οδηγώντας σε κλοπή BTG αξίας 18 εκατομμυρίων δολαρίων με τις τιμές εκείνης της εποχής.