51% Angriff

51% Angriff: Ein tiefgehender Einblick in die Blockchain-Sicherheit

Definition:

Stellen Sie sich ein digitales Hauptbuch vor, wie ein gemeinsames Notizbuch, das alle Transaktionen in einer Kryptowährung aufzeichnet. Dies ist eine Blockchain. Ein 51% Angriff ist so, als würde jemand die Kontrolle über dieses Notizbuch übernehmen. Er tritt auf, wenn eine Einzelperson oder eine Gruppe die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Rechenleistung (auch bekannt als Hash-Rate in Proof-of-Work-Systemen) oder die Staking-Leistung (in Proof-of-Stake-Systemen) eines Blockchain-Netzwerks erlangt. Dies gibt ihnen die Möglichkeit, die Transaktionshistorie zu verändern, was potenziell erhebliche Probleme verursachen kann.

Wichtigste Erkenntnis:

Ein 51% Angriff ermöglicht es einer Entität, ein Blockchain-Netzwerk zu kontrollieren, wodurch sie Transaktionen manipulieren und die Integrität der Kryptowährung untergraben kann.

Mechanismen:

Die Mechanismen eines 51% Angriffs unterscheiden sich leicht, je nachdem, welcher Konsensmechanismus von der Blockchain verwendet wird (wie das Netzwerk entscheidet, welche Transaktionen gültig sind).

• Proof-of-Work (PoW): In PoW-Blockchains wie Bitcoin konkurrieren Miner darum, komplexe mathematische Probleme zu lösen. Der erste Miner, der das Problem löst, darf den nächsten Transaktionsblock zur Blockchain hinzufügen. Je mehr Rechenleistung ein Miner hat, desto höher sind seine Chancen, das Problem zu lösen. Ein 51% Angreifer in einem PoW-System müsste über 50% der gesamten Hash-Rate des Netzwerks kontrollieren. Dies würde es ihm ermöglichen:

  • Doppelausgaben: Er könnte dieselben Coins an zwei verschiedene Adressen senden. Er könnte eine geheime, alternative Version der Blockchain erstellen, in der er die Coins an sich selbst ausgibt. Dann könnte er diese Kette enthüllen, die, weil er die Mehrheit der Hash-Rate kontrolliert, als die richtige akzeptiert würde. Dies ermöglicht es ihm, dieselben Coins effektiv zweimal 'auszugeben'.
  • Verhindern der Bestätigung von Transaktionen: Er könnte sich weigern, bestimmte Transaktionen in die von ihm geschürften Blöcke aufzunehmen, und sie so effektiv zensieren.
  • Transaktionen rückgängig machen: Er könnte die Blockchain manipulieren, um seine eigenen Transaktionen rückgängig zu machen und möglicherweise Coins zu stehlen.

• Proof-of-Stake (PoS): In PoS-Blockchains werden Validierer basierend darauf ausgewählt, wie viele Coins sie im Netzwerk 'staken' (sperren), um neue Blöcke zu erstellen. Staking ist wie ein Sparkonto; je mehr Coins Sie staken, desto höher sind Ihre Chancen, ausgewählt zu werden, um Transaktionen zu validieren und Belohnungen zu erhalten. Ein 51% Angreifer in einem PoS-System müsste über 50% der gesamten gestakten Coins kontrollieren. Dies würde ihm ähnliche Befugnisse wie bei einem PoW-Angriff geben, einschließlich Doppelausgaben und der Zensur von Transaktionen. Er könnte auch potenziell bösartige Blöcke vorschlagen und die Transaktionsreihenfolge ändern oder betrügerische Transaktionen aufnehmen.

In beiden PoW- und PoS-Systemen besteht das Ziel des Angreifers darin, die Kontrolle über den Block-Erstellungsprozess zu erlangen, sodass er die Transaktionshistorie zu seinem Vorteil manipulieren kann.

Handelsrelevanz:

Ein erfolgreicher 51% Angriff kann verheerende Folgen für den Preis einer Kryptowährung haben. Hier ist, wie er den Markt beeinflussen kann:

• Preisabsturz: Der Haupteffekt ist in der Regel ein starker Preisverfall. Der Angriff zerstört das Vertrauen in die Kryptowährung. Investoren verkaufen oft panisch ihre Bestände, aus Angst vor weiteren Verlusten. Der Wert des Netzwerks sinkt aufgrund der Auswirkungen des Angriffs auf seine Integrität und Sicherheit.
• Vertrauensverlust: Der Angriff schädigt den Ruf der Kryptowährung. Dies wirkt sich auf die Akzeptanz aus. Börsen können die betroffene Kryptowährung delisten, was zu weiteren Preisrückgängen und einem geringeren Handelsvolumen führt.
• Schwierigkeiten bei der Wiederherstellung: Die Wiederherstellung nach einem 51% Angriff ist äußerst schwierig. Sie erfordert, dass die Community drastische Maßnahmen ergreift, wie z. B. Hard Forks (Erstellung einer neuen Version der Blockchain) oder Interventionen von Entwicklern, um den Schaden zu mildern. Der Vertrauens- und Wertverlust bleibt jedoch oft bestehen.

Risiken:

Die mit einem 51% Angriff verbundenen Risiken sind gravierend:

• Doppelausgaben: Das unmittelbarste Risiko ist die Möglichkeit, Coins doppelt auszugeben. Ein Angreifer kann dieselben Coins mehrfach verwenden. Dies kann für die finanzielle Stabilität des Netzwerks verheerend sein.
• Transaktionsumkehr: Ein Angreifer kann legitime Transaktionen rückgängig machen und möglicherweise Gelder von Benutzern oder Händlern stehlen.
• Zensur: Der Angreifer kann verhindern, dass bestimmte Transaktionen bestätigt werden, und so bestimmte Benutzer oder Transaktionen effektiv zensieren.
• Vertrauensverlust: Der Angriff schädigt den Ruf des Netzwerks erheblich und untergräbt das Vertrauen der Anleger.
• Netzwerkinstabilität: Der Angriff kann zu Netzwerkinstabilität führen, da Benutzer das Vertrauen in die Kryptowährung verlieren und dazu veranlasst werden, ihre Bestände zu verkaufen und das Netzwerk zu verlassen.

Geschichte/Beispiele:

Obwohl 51% Angriffe theoretisch auf jeder Blockchain möglich sind, sind sie wahrscheinlicher auf kleineren Netzwerken mit geringen Hash-Raten oder Staking-Leistungen, wodurch sie leichter angreifbar sind. Einige bemerkenswerte Beispiele sind:

• Bitcoin Gold (BTG) im Jahr 2018: Bitcoin Gold erlebte mehrere 51% Angriffe, die zu Doppelausgabenverlusten in Millionenhöhe führten. Der Angreifer nutzte seine Kontrolle, um Transaktionen umzukehren und Gelder von Kryptowährungsbörsen zu stehlen.
• Ethereum Classic (ETC): Ethereum Classic wurde mehrfach mit 51% Angriffen angegriffen. Diese Angriffe führten zu Doppelausgaben von ETC-Token und erheblichen finanziellen Verlusten. Die Angriffe verdeutlichten die Anfälligkeit kleinerer Netzwerke für solche Angriffe.
• Verschiedene kleinere Altcoins: Zahlreiche kleinere Kryptowährungen wurden von 51% Angriffen angegriffen. Diese Angriffe bleiben oft vom breiteren Markt unbemerkt, können aber dennoch erhebliche Schäden für die betroffenen Projekte und ihre Communities verursachen.

Diese Beispiele zeigen die entscheidende Bedeutung der Netzwerksicherheit und die anhaltende Notwendigkeit, sich vor potenziellen Angriffen zu schützen.

Ein 51% Angriff ist eine ernsthafte Bedrohung für jedes Blockchain-Netzwerk, insbesondere für solche mit begrenzten Ressourcen und Dezentralisierung. Die Angriffe können zu finanziellen Verlusten, Vertrauensverlust und der Gefährdung der langfristigen Rentabilität eines Projekts führen.