Introdução

Antes de mergulhar no ataque de 51%, é crucial ter um bom entendimento dos sistemas de mineração e baseados em blockchain.

Um dos principais pontos fortes do Bitcoin e de sua tecnologia blockchain subjacente é a natureza distribuída da construção e verificação de dados. O trabalho descentralizado dos nós garante que as regras do protocolo sejam seguidas e que todos os participantes da rede concordem com o estado atual do blockchain. Isto significa que a maioria dos nós precisa chegar regularmente a um consenso em relação ao processo de mineração, à versão do software utilizado, à validade das transações e assim por diante.

O algoritmo de consenso do Bitcoin (Prova de Trabalho) é o que garante que os mineradores só consigam validar um novo bloco de transações se os nós da rede concordarem coletivamente que o hash do bloco fornecido pelo minerador é preciso (ou seja, o hash do bloco prova que o minerador fez trabalho suficiente e encontrou uma solução válida para o problema daquele bloco).

A infraestrutura de blockchain - como um livro-razão descentralizado e sistema distribuído - impede que qualquer entidade centralizada faça uso da rede para seus próprios propósitos, razão pela qual não há uma autoridade única na rede Bitcoin.

Como o processo de mineração (em sistemas baseados em PoW) envolve o investimento de enormes quantidades de eletricidade e recursos computacionais, o desempenho de um minerador é baseado na quantidade de poder computacional que ele tem, e isso é geralmente chamado de poder de hash ou taxa de hash. Existem muitos nós de mineração em vários locais e eles competem para ser o próximo a encontrar um hash de bloco válido e ser recompensado com bitcoins recém-gerados.

Em tal contexto, o poder de mineração é distribuído por diferentes nós ao redor do mundo, o que significa que a taxa de hash não está nas mãos de uma única entidade. Pelo menos não deveria estar.

Mas o que acontece quando a taxa de hash não é mais bem distribuída o suficiente? O que acontece se, por exemplo, uma única entidade ou organização for capaz de obter mais de 50% do poder de hash? Uma possível consequência disso é o que chamamos de ataque de 51%, também conhecido como ataque majoritário.

O que é um ataque de 51%?

Um ataque de 51% é um ataque potencial a uma rede blockchain, onde uma única entidade ou organização é capaz de controlar a maioria da taxa de hash, potencialmente causando interrupção da rede. Em tal cenário, o invasor teria poder de mineração suficiente para excluir ou modificar intencionalmente a ordem das transações. Eles também poderiam reverter transações que fizeram enquanto estavam no controle - levando a um problema de gasto duplo.

Um ataque majoritário bem-sucedido também permitiria ao invasor impedir que algumas ou todas as transações fossem confirmadas (negação de serviço de transação) ou impedir que alguns ou todos os outros mineradores minerassem, resultando no que é conhecido como monopólio de mineração.

Por outro lado, um ataque majoritário não permitiria que o invasor revertesse transações de outros usuários nem impedisse que transações fossem criadas e transmitidas para a rede. Alterar a recompensa do bloco, criar moedas do nada ou roubar moedas que nunca pertenceram ao invasor também são considerados eventos impossíveis.

Qual é a probabilidade de um ataque de 51%?

Como um blockchain é mantido por uma rede distribuída de nós, todos os participantes cooperam no processo de chegar a um consenso. Esta é uma das razões pelas quais eles tendem a ser altamente seguros. Quanto maior a rede, mais forte a proteção contra ataques e corrupção de dados.

Quando se trata de blockchains de Proof of Work, quanto maior a taxa de hash de um minerador, maiores as chances de encontrar uma solução válida para o próximo bloco. Isso é verdade porque a mineração envolve uma miríade de tentativas de hash e mais poder computacional significa mais testes por segundo. Vários mineradores iniciais se juntaram à rede Bitcoin para contribuir com seu crescimento e segurança. Com o aumento do preço do Bitcoin como moeda, vários novos mineradores entraram no sistema com o objetivo de competir pelas recompensas de bloco (atualmente definidas como 6,25 BTC por bloco). Esse cenário competitivo é uma das razões pelas quais o Bitcoin é seguro. Os mineradores não têm incentivo para investir grandes quantidades de recursos se não for para agir honestamente e se esforçar para receber a recompensa de bloco.

Portanto, um ataque de 51% ao Bitcoin é bastante improvável devido à magnitude da rede. Uma vez que um blockchain cresce o suficiente, a probabilidade de uma única pessoa ou grupo obter poder de computação suficiente para sobrecarregar todos os outros participantes cai rapidamente para níveis muito baixos.

Além disso, alterar os blocos previamente confirmados fica cada vez mais difícil conforme a cadeia cresce, porque os blocos são todos vinculados por meio de provas criptográficas. Pelo mesmo motivo, quanto mais confirmações um bloco tiver, maiores serão os custos para alterar ou reverter transações nele. Portanto, um ataque bem-sucedido provavelmente só seria capaz de modificar as transações de alguns blocos recentes, por um curto período de tempo.

Indo mais além, vamos imaginar um cenário em que uma entidade maliciosa não é motivada pelo lucro e decide atacar a rede Bitcoin apenas para destruí-la, não importando os custos. Mesmo que o invasor consiga interromper a rede, o software e o protocolo Bitcoin seriam rapidamente modificados e adaptados como uma resposta a esse ataque. Isso exigiria que os outros nós da rede chegassem a um consenso e concordassem com essas mudanças, mas isso provavelmente aconteceria muito rapidamente durante uma situação de emergência. O Bitcoin é muito resiliente a ataques e é considerado a criptomoeda mais segura e confiável que existe.

Embora seja bem difícil para um invasor obter mais poder computacional do que o resto da rede Bitcoin, isso não é tão desafiador de se conseguir em criptomoedas menores. Quando comparado ao Bitcoin, as altcoins têm uma quantidade relativamente baixa de poder de hash protegendo seu blockchain. Baixa o suficiente para tornar possível que ataques de 51% realmente aconteçam. Alguns exemplos notáveis ​​de criptomoedas que foram vítimas de ataques majoritários incluem Monacoin, Bitcoin Gold e ZenCash.