Die 51% Attacke – was ist das?

Definition der 51% Attacke

51% Attacke bezieht sich auf einen Angriff auf eine Blockchain durch eine Gruppe von Minern, die mehr als 50% der Mine-Hashhrate oder Rechenleistung des Netzwerks kontrollieren – in der Regel Bitcoin, für welche ein solcher Angriff noch hypothetisch ist. Was genau ist die 51% Attacke?

Angreifer könnten verhindern, dass neue Transaktionen Bestätigungen erhalten, so dass 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 eine Kryptowährung wie Bitcoin, aber auch andere Coins doppelt ausgeben könnten.

Sie wären mit ziemlicher Sicherheit nicht in der Lage, neue Coins zu erstellen oder alte Blöcke zu ändern, so dass ein 51% Angriff, wahrscheinlich bei Bitcoin oder einer anderen Blockchain-basierten Währung, nicht vollständig zerstören würde, auch wenn sie sehr schädlich wäre.

Während 51 Prozent der Angreifer keine falschen Transaktionen für jemand anderen erstellen können, es sei denn, der Angreifer erhält irgendwie Zugriff auf die eindeutige digitale Signatur dieser Person, können sie ihre eigenen Transaktionen rückgängig machen und die Bestätigung neuer Transaktionen verhindern. In gewisser Weise kann man die Kryptowährung eines anderen nicht wirklich durch einen 51-Prozent- Angriff stehlen. Die Angreifer können jedoch ihre eigene Kryptowährung fälschlicherweise an jemand anderen senden, aber dann diese Transaktion rückgängig machen und am Ende die Menge Kryptowährung behalten.

Video: Was ist eine 51% Attacke? Einfach erklärt für Anfänger. – 51% Attacken betreffen nicht nur Bitcoin, sondern alle Blockchain-Anwendungen. Hier erfahren Sie was sich hinter einer solchen Attacke verbirgt, was genau passieren würde und wie realistisch die verschiedenen Szenarien sind. (Quelle: Kevin Söll – Krypto, Bitcoin & Digitaler Nomade / YouTube.com)

Wie kann eine Blockchain-Transaktion storniert werden?

Eine Transaktion kann storniert werden, indem sie im Wesentlichen obsolet wird. Dies bedeutet, dass eine neue Chain erstellt wird, die die zuvor aufgezeichnete Transaktion, die storniert werden soll, nicht enthält. Auf diese Weise können die gleichen Coins zweimal „ausgegeben“ werden.

Deshalb bezeichnen viele Menschen eine 51% Attacke auch als „Doppelausgabenangriff“ oder „Double Spending Attack„. Blog-Posts über einen Angriff auf Ethereum Classic bietet eine klare Erklärung, wie das funktioniert. In diesem Fall könnten ein oder mehrere Miner (nennen wir sie Person A) mit 51 Prozent Kontrolle über ein Netzwerk Person-B-Münzen senden, während sie heimlich einen neuen, alternativen Blocksatz starten. In diesem neuen Datensatz würde Person A eine Transaktion mit den gleichen Münzen beinhalten, die sie an Person B „geschickt“ hat. Person A kann dann diesen neuen Datensatz aufbauen und weitere Blöcke hinzufügen, bis er die längste Kette wird. Dies macht es zur neuen kanonischen Kette und macht die ursprüngliche Transaktion zwischen Person A und Person B ungültig, da dieselben Münzen nun in einem kanonisch gültigen Block existieren.

Im Falle eines unehrlichen Käufers, der eine Kryptowährung an einen Verkäufer sendet, könnte dieser den Verkäufer leicht dazu führen, dass er Waren an den Käufer sendet, während der Käufer heimlich diese neue, längste Kette erstellt. Der unehrliche Käufer erhält das, wofür er bezahlt hat, während er die Transaktion annulliert, die dem Verkäufer die Münzen geschickt hätte, die er für den Kauf seines Produkts verlangte.

Was kostet es eine erfolgreiche 51% Attacke auf Bitcoin, Ethereum oder Zcash durchzuführen?

Die Website, die alle diese Fragen beantwortet, heißt Crypto51.app. Sie legt dar, wie viel es theoretisch kosten würde, Netzwerke von Bitcoin und Ethereum bis hin zu weniger bekannten wie Vertcoin (das schon einem einem 51-prozentigen Angriff erlag) oder Catcoin effektiv anzugreifen. Der Angriff auf das Netzwerk der Bitcoins auf diese Weise würde laut Website etwa 340.232 Dollar pro Stunde kosten. Ethereum würde $103.487 pro Stunde kosten, und Zcash würde $12.989 pro Stunde kosten. Ein 51-prozentiger Angriff auf Catcoin, sagt Crypto51, würde satte $0 pro Stunde kosten.

Lösungen

Die Verwundbarkeit ist grundlegend und ergibt sich aus der Architektur bitcoinähnlicher Kryptowährungen. Das bedeutet, dass durch einige Änderungen am Prozess der Generierung von Blöcken und der Bestätigung von Transaktionen diese eliminiert werden können. Ein Beispiel dafür, wie dies geschehen kann, zeigt z.B. die Währung PPCoin. Sie implementiert das Proof-of-Stake-Prinzip anstelle des Standard-Proof-of-Work-Prinzips. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, einen Block zu erzeugen, nicht von der Erzeugungsleistung beeinflusst wird, sondern von der Anzahl der Münzen, die der Miner bereits hat. Das heißt, um 51% oder mehr der Einheiten zu erzeugen, müssen 51% der Münzen haben, was den Angreifer zum am meisten verletzten Mitglied des Netzwerks macht. Dennoch ist die Technologie sehr umstritten und birgt andere Gefahren, wie die Möglichkeit der Monopolisierung des Transaktionsprozesses durch einen großen Kapitalgeber. Mit anderen Worten, es stellt sich heraus, die gleiche Emittentin – die Zentralbank, die freiwillig die Währung in der Wirtschaft verteilt. Streng genommen verwendet ppcoin die Hybridtechnologie – und zwar gleichzeitig Arbeitsnachweis und Proof-of-Stake. Ein solches System muss erprobt sein, denn die Beseitigung eines Problems kann zu einem Dutzend weiterer führen.

Diese Verwundbarkeit ist ein Problem aller verschiedenen Kryptowährungen. Dies ist auch eine sehr wahrscheinliche Todesursache für die junge Währungen im „Standard-Design“, die keine zusätzlichen Schutzmechanismen haben. Außerdem ist dieses Problem von grundlegender Bedeutung und wird nicht einfach zu lösen sein.

Ein Trost ist, dass es sehr teuer und aufwändig wäre diese Attacke auf eine große Kryptowährung wie Bitcoin anzuwenden. Somit schützt die gesamte Menge der Miner das System.