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51%算力攻擊，又稱為“多數(shù)攻擊”或“過(guò)半攻擊”，是指在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，單個(gè)實(shí)體或聯(lián)合體控制了超過(guò)50%的網(wǎng)絡(luò)算力，從而能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的交易和區(qū)塊產(chǎn)生決定性影響的一種攻擊方式，這種攻擊方式主要針對(duì)的是那些依賴于工作量證明（Proof of Work, PoW）共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，如比特幣，攻擊者通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)中的大部分算力，可以進(jìn)行雙重支付、審查交易、阻止交易確認(rèn)等惡意行為。
在工作量證明機(jī)制中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過(guò)解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)競(jìng)爭(zhēng)記賬權(quán)，這個(gè)過(guò)程被稱為“挖礦”，挖礦成功的節(jié)點(diǎn)將獲得創(chuàng)建新區(qū)塊的權(quán)利，并將新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈上，同時(shí)獲得相應(yīng)的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，挖礦的過(guò)程需要大量的計(jì)算資源，即算力，算力是指計(jì)算機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)完成特定計(jì)算任務(wù)的能力，通常以哈希率（Hashes per second）來(lái)衡量。
當(dāng)一個(gè)實(shí)體或聯(lián)合體控制了超過(guò)50%的網(wǎng)絡(luò)算力時(shí)，它就有能力在網(wǎng)絡(luò)中制造分叉，即創(chuàng)建一個(gè)與主鏈平行的區(qū)塊鏈，攻擊者可以在這個(gè)分叉上執(zhí)行雙重支付，即同一筆資金被支付兩次，由于攻擊者控制了多數(shù)算力，他們可以確保自己的分叉鏈比主鏈更長(zhǎng)，從而使得網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)接受這個(gè)分叉鏈作為有效的區(qū)塊鏈。
1、積累算力：攻擊者需要通過(guò)購(gòu)買或租賃大量的挖礦設(shè)備來(lái)積累足夠的算力，直到其算力超過(guò)網(wǎng)絡(luò)的50%。
2、執(zhí)行雙重支付：一旦控制了多數(shù)算力，攻擊者可以發(fā)送一筆交易，并在收到商品或服務(wù)后，立即在另一個(gè)分叉上創(chuàng)建一個(gè)不包含這筆交易的新區(qū)塊。
3、制造分叉：攻擊者利用其控制的算力，不斷在分叉鏈上挖礦，使得分叉鏈的長(zhǎng)度超過(guò)主鏈。
4、網(wǎng)絡(luò)重組：當(dāng)攻擊者的分叉鏈成為最長(zhǎng)鏈時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)會(huì)認(rèn)為這個(gè)分叉鏈?zhǔn)怯行У?，并開(kāi)始在這個(gè)鏈上繼續(xù)挖礦。
5、雙重支付確認(rèn)：攻擊者在分叉鏈上的雙重支付被確認(rèn)，而原始的支付則被網(wǎng)絡(luò)拋棄。
1、信任危機(jī)：51%算力攻擊會(huì)嚴(yán)重破壞區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的信任基礎(chǔ)，用戶和商家可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性產(chǎn)生懷疑，從而影響區(qū)塊鏈的采用和使用。
2、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)問(wèn)題：攻擊者需要投入巨額資金來(lái)積累足夠的算力，這可能會(huì)導(dǎo)致攻擊成本高于攻擊收益，使得攻擊在經(jīng)濟(jì)上不可行。
3、網(wǎng)絡(luò)分叉：攻擊者制造的分叉可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)分裂，影響區(qū)塊鏈的一致性和穩(wěn)定性。
4、雙重支付問(wèn)題：雙重支付是51%算力攻擊最直接的后果，它破壞了區(qū)塊鏈的不可篡改性，使得用戶的資金安全受到威脅。
1、提高算力門檻：通過(guò)提高網(wǎng)絡(luò)的總算力，使得單個(gè)實(shí)體或聯(lián)合體更難控制超過(guò)50%的算力。
2、采用其他共識(shí)機(jī)制：如權(quán)益證明（Proof of Stake, PoS）或委托權(quán)益證明（Delegated Proof of Stake, DPoS），這些機(jī)制不依賴于算力，因此不易受到51%算力攻擊。
3、實(shí)施檢查點(diǎn)：通過(guò)在區(qū)塊鏈上設(shè)置檢查點(diǎn)，可以防止攻擊者回滾到較早的區(qū)塊，從而減少攻擊的可能性。
4、增加交易確認(rèn)時(shí)間：增加交易確認(rèn)所需的區(qū)塊數(shù)量，使得攻擊者更難在短時(shí)間內(nèi)控制多數(shù)算力。
5、社區(qū)治理：通過(guò)社區(qū)治理機(jī)制，如投票和治理代幣，可以提高網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力。
歷史上，已經(jīng)有一些小型的加密貨幣遭受過(guò)51%算力攻擊，2018年，比特幣黃金（Bitcoin Gold）遭受了51%算力攻擊，攻擊者通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)的多數(shù)算力，成功地進(jìn)行了雙重支付，**了價(jià)值超過(guò)1800萬(wàn)美元的比特幣黃金，這一事件凸顯了依賴PoW共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)。
51%算力攻擊是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的一種嚴(yán)重威脅，它利用了工作量證明機(jī)制的潛在弱點(diǎn)，為了保護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定性，開(kāi)發(fā)者和社區(qū)需要采取多種措施來(lái)防御這種攻擊，包括提高算力門檻、采用更安全的共識(shí)機(jī)制、實(shí)施檢查點(diǎn)等，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，新的防御機(jī)制和共識(shí)算法也在不斷涌現(xiàn)，以應(yīng)對(duì)51%算力攻擊等安全挑戰(zhàn)。
