区块链简介——51%攻击原理

51% 攻击（双花攻击），以矿工或矿池多次支付一种加密货币命名。通常，目的不仅仅是重复使用加密货币，而是攻击区块链网络，破坏其安全性，使其失去人们的信任。

51% 攻击（双花攻击），以矿工或矿池多次支付一种加密货币命名。通常，目的不仅仅是重复使用加密货币，而是攻击区块链网络，破坏其安全性，使其失去人们的信任。

一个简单的例子：

假设我用 10 个比特币买了一辆豪车。几天后，我拿到了豪车，我支付的比特币成功转入车企账户。用51%的攻击，我可以抹去这笔交易的痕迹，如果成功了，就相当于不花一分钱就得到一辆豪车。 10个比特币还在我的钱包里，就好像我从来没花过一样，车公司当然丢了车没拿到钱，也找不到曾经卖掉的车。

从区块链的民主性质来看，51%攻击理论上是可行的。本文将详细解释如何实现 51% 攻击。看完之后，相信你会对51%攻击（双花攻击）有一个更客观的认识，知道是否需要担心。

在此之前，希望大家先了解一下比特币是怎么挖出来的（挖矿原理），比特币是如何达成共识的，区块链记账的原理。如果你还不知道什么是区块链，我建议你从这里开始。

区块链=自治

在详细介绍51%攻击之前，我们首先要知道，在区块链网络上，它是按照区块链协议工作的。

区块链协议实现了区块链的去中心化，让它能够自动管理数据账本（如交易账本），让我们不再依赖政府、银行等第三方。

比特币区块链的协议是基于民主的，即比特币网络上的大多数矿工决定区块链上的数据在哪个分叉上是真实的。

如何实施 51% 攻击

当比特币所有者进行交易操作时，交易数据会被存储在本地交易池中以供确认。矿工将从这些本地交易池中选择交易数据包。为了将数据打包上链，矿工需要解决一个非常复杂的数学问题。矿工使用计算机进行哈希计算并找到答案。 （在此处阅读有关哈希算法的更多信息）

计算能力更强的矿工比其他人更有机会找到答案。一旦矿工找到答案，就可以向全网广播（包括打包的数据块），其他矿工会根据区块链上已有的记录检查数据块是否有效。请注意，攻击者矿工不可能为他人创建交易，因为创建交易需要他们自己的数字签名（私钥）。因此，如果没有相应的私钥，就不可能从别人的账户发送比特币。

隐形挖矿 - 创建新链

现在，请注意，攻击者矿工可以尝试撤消现有交易。

当一个矿工打包一个区块时，应该广播给其他矿工检查并添加到后续的区块链中（这是矿工的共识）。但是，攻击者矿工可以在打包出块后继续打包新的数据块而不进行广播，从而形成一条其他人都不知道的分支链。现在网络上有两条区块链，如图：

同时有两条链，一条是攻击者挖出的链（红色），暂且称它为腐败链，它现在是不可见的，另一条是所有人挖出的链（绿色）其他矿工，暂且称其为主链。攻击矿工现在继续在损坏的链上挖矿，不广播，网络上的其他矿工不会得到攻击矿工打包的数据块，对网络上的其他矿工是不可见的。

此时比特币挖矿被抓，攻击矿工可以将他所有的比特币都花在主链上，就像他买了一辆兰博基尼一样。同时，他自己的交易并没有记入腐败的链上，他继续拥有这些比特币。

请记住，攻击者-矿工将他自己的交易排除在损坏的链上。

与此同时，攻击者矿工继续从网络中获取区块并将它们添加到损坏的链中。

这就是麻烦开始的地方......

区块链被设计成民主的，即少数服从多数。

区块链通过始终信任最长的链来实现民主，毕竟大多数矿工开采更长的链（最长的链 = 民主）。

这就是区块链如何确定哪条链是主链，反过来，钱包的余额也取决于主链。

游戏开始了。谁拥有更多的哈希能力，谁就会更快地向链中添加区块，谁的链就会更长。

这是攻击矿工和全网矿工之间的竞赛。

现在攻击矿工拥有更多的哈希能力，他可以在损坏的链上更快地挖掘。

竞争 - 广播一条新链来清除已经发生的交易

目前，腐败链的扩展速度比主链快。一旦损坏链长于主链，攻击者矿工会立即将损坏链广播到全网，其他矿工检测到损坏链比他们最初开采的主链长。根据协议，他们必须失去原来的主链，并用这条腐败的链代替它。

原来的腐败链现在被认为是主链，是一条值得信赖的真实链。原主链上记录的所有交易数据都将被丢弃比特币挖矿被抓，就像从未发生过一样。

攻击者之前用比特币购买了一辆兰博基尼，但当前主链上不存在这笔交易。他有他曾经花费的比特币，他可以再次花费那些比特币。

所有其他矿工都必须根据这条损坏的链重组他们的区块链，因为这条链更长。

该链不包含攻击者购买兰博基尼的 BTC 支出。

这是一种双花攻击，通常称为 51% 攻击，因为攻击者矿工必须拥有比网络上所有其他矿工的总和更大的哈希能力（即至少占整个网络的 51%） . % 的计算能力），他可以让自己的链比主链更长。

比特币区块链如何防止双花攻击？

实际上，双花攻击很难实现。

如上所述，一个矿工需要拥有全网51%以上的算力。试想一下，目前有数百万矿工在比特币区块链上挖矿。为了达到与全网矿工相当的算力，攻击者必须在挖矿硬件上花费巨资。 此外，攻击者还要承担更多的后果，比如被抓、被起诉的风险、巨额电费成本、租用存放矿机的场地成本、需要掩盖痕迹、洗钱等. 至少在比特币区块链上，付出这么多钱来实现攻击的回报是什么？

ASIC 挖矿 - 增强型挖矿硬件

最新区块链热点话题：ASIC挖矿。这是一些早期比特币挖矿公司为了改进挖矿硬件而开发的一种新的挖矿技术，使矿机更加强大。

目前，业内许多人都在争论 ASIC 矿工是否让某些采矿个人或团体过于强大。 Monero (XMR) 区块链最近更新了其协议，不允许在 Monero (XMR) 区块链上进行 ASIC 挖矿。结果，门罗币（XMR）区块链网络的算力总量下降了惊人的 80%

本文来自社区共建者应无双。

简单来说区块链——打造优质区块链技术博客，来这里学习区块链，关注知乎和微博。

本文参与Chainlink社区写作激励计划，好文好收入，有阅读的欢迎加入。