51%攻击及双防相关理论

本文解释了保护和防止 51% 区块链攻击的理论实现。

什么是 51% 攻击？

对区块链的 51% 攻击是指矿工（通常借助 nicehash 等算力租赁服务）获得超过 51% 的网络算力。 网络哈希是根据当前挖掘区块的难度计算的。 虽然一些区块链在 2016 年的平均哈希率 = 区块难度，但真实的哈希率未知，因此从未报告过。

它是从在一定难度下找到解的时间开始计算的。 一旦他们达到总哈希率的 51% 或更多，他们将挖掘比实际区块链更多的区块，同时传输一些硬币的交易，这将使开销加倍。 澄清一下：双花是在攻击后被逆转的交易，是攻击的利润向量。

区块链将遵循最长的链。 攻击者挖掘比实际链更多的块比特币最大的问题，连接到可能导致网络重组的所有节点。 这种重组涉及双花代币，这些代币通常被发送到交易所以从攻击中获利。

一次交易需要 3 次确认，以比特币为例。 恶意行为者需要连接所有节点进行重组，然后挖出 3+ 个区块以获得所需的确认，然后在交易所出售资产以获取利润。 通过将所有块标记为孤立块，这有效地将代币返还给了恶意行为者。 孤立块是被开采但被区块链拒绝并标记为无效的块。 孤儿块通常发生在有人在另一个矿工之前开采一个块时。

这就是交易所现在将确认时间调整为总哈希率的原因，因为恶意行为者使用较低的网络哈希率和较低的确认时间发起 51% 攻击更容易且更具成本效益。

如何进行 51% 攻击

要求 1 - 算力

恶意行为者必须获得并通常持有成功攻击所需的超过 51% 的网络哈希率。要攻击商业网络 (2.9 Msol/s)，运营商只需要超过 1.5 Msol/s

哈希率/计算/采矿能力。

需求二——全节点服务器和私有矿池

参与者编辑区块链代码以允许在不同步任何节点的情况下进行挖掘（默认情况下，如果允许挖掘，我们必须有一个同步的节点）。 他将整个节点服务器同步到当前区块高度，断开与主区块链网络的连接，并在关闭对等节点的情况下开始挖矿。

一旦获得，他就执行他的双花，继续挖掘所需的确认高度并将他的节点重新连接到区块链。 他现在开始重组区块链，通知区块高度高于“合法链”的链，将点对点传递。

防止 51% 攻击

masternode 实现有多种用途，从数据存储到即时 swift-tx 交易。 商业广告公司的目标是实施信息召回系统。

所有计算机都连接到 DNS（域名系统）服务器，该服务器执行信息查找或检索，将域名转换为 IP 地址。

商业化会有一个基于协议的区块查询系统，就像DNS一样：

！ ActivateBestChainStep(state, pindexMostWork, pblock &&

pindexMasterNodeCheckPoint->GetBlockVerifyHash() && pblock->GetHash() == pindexMostWork->GetBlockHash()? 块

上面的代码分为两部分，草书部分是当前的区块链代码，粗体部分是在“激活”最佳链之前调用一个函数来验证哈希的地方。

pindexMasterNodeCheckPoint -> GetBlockVerifyHash()

上面是一个checkpoint函数，其中每个区块都成为一个checkpoint，它是不可变的，没有历史可以逆转。 如果这些检查点没有块哈希，区块链将无法工作。 重组的前线可以决定是放弃还是接受重组，这可以防止重组发生并扩散到其他同行。 如果一个节点能够知道整个网络的高度，它就会知道重组是否是恶意的。

请记住，节点必须同步到区块链的当前高度。 我们只是不希望它同步到恶意的高度。

节点会同步到恶意链的当前高度，通过询问所有主节点链中是否有当前区块哈希来验证当前区块高度。

000000406 bf82cd29da2f9174ddf04ebc56abae7870fe2192511ecb82ecc15c3

以上内容将通过区块查询系统提交。 如果多数共识为 YES 或 1比特币最大的问题，该节点将接受重组或同步，并将区块高度广播给其他节点。 如果多数共识为 NO 或 0，则节点将放弃重组，返回到重组前的最后一个已知块，并从其对等方同步。

换句话说，如果当前合法链块号是12880，重组是块12999，它会说：好的，这个节点广播的块高是12999，但是经过大部分主节点的验证是骗局，那么它将被禁止使用广播较长链的对等点。

区块查询系统可视化整合

综上所述

通过哈希率和块查询系统通过主节点控制网络需要前期成本和大量 CMM，这将使攻击向量无利可图。

此外，随着主节点网络的增长，51% 攻击的可能性会降低。

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