Prefácio

O blockchain é suscetível a vários riscos. No entanto, algumas redes blockchain são mais resistentes a riscos do que outras devido aos seus mecanismos inerentes. Um ataque de 51% é uma ameaça constante aos protocolos baseados em prova de trabalho, como Bitcoin ou Ethereum. Este artigo explica os detalhes técnicos e os efeitos de um ataque de 51% em um blockchain. Também avaliaremos a possibilidade de ataques de 51% nas principais blockchains.

O blockchain e a prova de trabalho

Para entender o conceito de ataque de 51%, precisamos entender os principais termos relacionados, descentralização e prova de trabalho. Descentralização significa que o controle de um blockchain está nas mãos de uma rede digital sistemática, não de uma única pessoa ou de algumas pessoas selecionadas. Para que uma mudança ou transação ocorra, a maioria dos participantes deve concordar com isso.

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Um mecanismo para chegar a esse acordo é chamado de prova de trabalho. Principalmente, a prova de trabalho (PoW) é um método de autenticação ou verificação de transações em um blockchain, resolvendo problemas matemáticos complexos para impedir que alguém trapaceie o sistema. O primeiro participante da rede, que resolver esse quebra-cabeça matemático usando o poder da computação, terá a tarefa de verificar uma determinada transação. No entanto, todos os participantes da rede devem provar que a solução é precisa.

51% do ataque explicado

O ataque de 51% refere-se a uma situação em que um único participante ou grupo de participantes da rede controla mais de 50% do poder de computação da rede. Isso permite que os participantes, também chamados de mineradores, gastem duas vezes a criptomoeda. Normalmente, os mineradores envolvidos alugam poder de hash de terceiros. O gasto duplo ocorre quando uma moeda digital, como a criptomoeda, é gasta duas vezes. Como você pode supor, isso resulta em uma perda para o blockchain.

Os efeitos potenciais de um ataque de 51%

Além de gastar as moedas em dobro, os invasores podem realizar outras atividades adversas. Eles podem impedir a confirmação de algumas transações, interrompendo os pagamentos relacionados. Eles também podem reverter algumas transações ocorridas quando já estavam no comando da rede. Além disso, eles também podem impedir que outros participantes minerem, resultando no que chamamos de monopólio da mineração. No entanto, não é possível para eles reverter as transações ocorridas antes de assumirem o controle da rede.

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O ataque de 51% também pode interromper a rede, pois pode atrasar a confirmação de transações ou o processo de organizar os blocos em ordens cronológicas. Por sua vez, os atacantes são os que conseguem processar as transações mais rapidamente do que os outros participantes.
Como resultado do ataque de 51%, os mineradores e usuários perdem a confiança no blockchain. Essas pessoas questionarão a segurança, a confiabilidade e a confiabilidade do blockchain em questão. Isso também pode levar a uma diminuição no valor de sua moeda ou token.

Exemplos de ataques de 51%

Um caso popular de ataque de 51% é o do Bitcoin Gold, que ocorreu em 18 de maio de 2018. Nesse caso, o invasor controlava mais de 50% do poder de hash da blockchain. Como resultado, esses agentes mal-intencionados conseguiram gastar as moedas em dobro por vários dias. Ao todo, eles roubaram US$ 18 milhões em Bitcoin Gold.
O Ethereum Classic é outro exemplo de projeto criptográfico que sofreu 51% de ataques três vezes em 2020. Como mostram os exemplos, os ataques de 51% são a desvantagem mais significativa do mecanismo de consenso de prova de trabalho.

A possibilidade de ataque de 51% é limitada para grandes redes

Grandes redes blockchain são menos propensas a ataques de 51% do que blockchains menores. Isso ocorre porque, à medida que uma rede blockchain cresce além de um certo nível, torna-se muito difícil para um indivíduo ou um grupo de mineradores obter o controle de mais de 50% de seu poder de hash. Na verdade, é muito caro para um grupo de mineradores emprestar muito do poder de computação necessário para executar um ataque de 51%.
Mais importante, mesmo que alguns invasores obtenham o controle de mais de 50% do poder de hash de uma grande rede, muitas vezes ela tem segurança suficiente para impedir tais ataques. Isso ocorre porque é muito difícil alterar os blocos confirmados, pois todos estão conectados por meio de provas criptográficas. Esta é a razão pela qual Ethereum e Bitcoin, os dois maiores blockchains, não sofreram nenhum ataque de 51% ao longo dos anos.

Meios de prevenir ataques de 51%

Certamente, existem maneiras pelas quais blockchains podem impedir ataques de 51%.

Usando proof of stake (PoS): o mecanismo de consenso proof of stake reduz a chance de obter um ataque de 51%. A principal razão é que os usuários mais influentes são os que recebem mais recompensas PoS. Portanto, é mais improvável que eles realizem um ataque de 51%.

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Uma comunidade forte: com proof-of-stake, a comunidade vota nos validadores que verificam as transações. Dessa forma, a comunidade pode votar nos validadores que conspiram para controlar toda a rede. Portanto, esse método evita o ataque de 51%, bem como o gasto duplo. Por exemplo, este é o método que a EOS usa para controlar qualquer forma de manipulação do blockchain.

Conclusão

Em resumo, o ataque de 51% é um dos riscos enfrentados por blockchains e usuários. Os atacantes normalmente tiram as moedas do blockchain. Existem vários pequenos blockchains, como o Bitcoin Gold, que sofreram 51% de ataque. Atualmente, os atacantes não tiveram sucesso em atacar grandes blockchains como Ethereum e Bitcoin. Para os blockchains propensos a ataques de 51%, uma solução é usar proof-of-stake em vez de proof-of-work. Além disso, as redes blockchain devem fortalecer sua descentralização.