加密货币和区块链技术的关键优势之一是其去中心化——网络不受**机构控制。区块链网络依赖于分散的计算机网络来协同工作来验证交易并保持安全。尽管区块链网络对黑客和不良行为者具有很强的抵御能力，但它们并非完全无懈可击。51% 攻击是指当网络上的大部分挖矿由单个实体控制时发生的对区块链的攻击。
本文将解释什么是 51% 攻击、挖掘过程如何工作，并列出一些遭受过 51% 攻击的网络。
51%攻击是指单个实体能够控制区块链网络50%以上的算力、算力或算力的情况。此类攻击可能会对区块链的运行产生一些负面影响，并可能使攻击者能够控制区块链的许多不同功能。
成功的 51% 攻击可能允许攻击者执行以下操作：
然而，51% 攻击不允许攻击者阻止创建交易，或逆转除他们自己之外的任何网络参与者进行的交易。攻击者也不可能使用 51% 攻击来创建新的代币，例如比特币，或控制链上的代币。
双重支出是数字货币所没有的风险。当区块链网络被篡改并且一个单位的加密货币可能被欺诈性地花费多次时，就会发生这种情况。如果您用 20 美元的纸币购买商品，那么您就不能在隔壁的商店花同样的 20 美元。然而，当区块链网络遭受 51% 攻击时，控制超过 50% 挖矿的矿工可以控制交易网络，从而允许他们双倍支出。
比特币和驱动它的区块链技术通过去中心化系统运行，该系统无需集中机构或第三方即可组装、验证和保护交易数据。比特币区块链由超过 10,000 个挖矿节点（计算机）组成，所有这些节点一起工作以确保遵循比特币协议规则，并且网络中的所有参与者都同意其当前状态。
该协议被称为共识——所有网络参与者必须就当前使用的比特币软件版本、挖矿流程以及交易验证方式达成一致。
例如，比特币网络使用一种称为工作量证明的共识算法。在这种共识机制中，矿工将交易组收集到区块中并将它们添加到区块链中。为了防止矿工添加欺诈性区块，只有当其他节点一致认为矿工找到了该区块的有效解决方案时，矿工才能将区块添加到链中。这本质上意味着矿工必须证明他们已经做出了必要的努力来处理交易。
这个过程允许比特币区块链进行自我监管，而无需集中授权，并防止任何一方获得控制权。
为了挖掘比特币等工作量证明区块链中的一个区块，矿工必须为该任务投入大量的计算能力，这会产生大量的电力成本。如果矿工尝试提交欺诈性区块，该区块将被拒绝。
矿工的性能是根据他们能够用于解决区块的计算能力来计算的。这是用计算能力来衡量的，也可以称为哈希率。比特币网络目前由分布在世界各地的大约 10,000 个节点维护，所有这些节点都竞争成为找到下一个有效区块哈希并在此过程中获得区块奖励的单个节点。比特币网络中的算力不应该由某一方控制。
区块链网络由数千个不同的节点保护和维护。所有节点在共识过程中进行合作——网络越大、节点数量越多，网络抵御 51% 攻击的能力就越强。
矿工成功解决下一个区块并获得区块奖励的可能性取决于矿工可以直接用于挖矿的哈希算力的大小。更多的算力意味着解决下一个区块的机会更多。
区块链网络变得越大、越旧，收集足够的计算源来恢复先前区块中包含的交易就越困难。添加到区块链的每个块不仅包含一组交易，还包含对先前块的引用，通过加密证明链接所有块。具有大量确认的区块在功能上是不可能恢复的。
然而，对较小的网络执行 51% 攻击是可行的，并且已被证明是可能的。
对比特币等主要区块链进行 51% 攻击是极其困难的，因为它是现有最大、运行时间最长的区块链。网络上的交易越多，更改网络区块就越困难。虽然比特币遭受 51% 攻击并非不可能，但不断向链中添加新区块只会为黑客提供一个很小的修改区块的窗口。这样做的财务成本也可能远远超过收益。
2018 年 5 月，比特币黄金（一种比特币分叉）遭到成功的 51% 攻击。最近，Bitcoin SV 网络遭到成功的 51% 攻击，导致三个不同版本的 Bitcoin SV 链同时被开采。以太坊经典 (Ethereum Classic) 是以太坊区块链的一个分支，在 2019 年也遭受了 51% 的攻击，导致约 110 万美元被盗。
除了资金被盗之外，51% 攻击还可能严重损害区块链网络安全的声誉。
当攻击者控制超过 50% 支持区块链网络运行的算力时，就会发生 51% 攻击。虽然比特币等主要加密货币对 51% 攻击具有很强的抵抗力，但较小的山寨币或保护其区块链的哈希能力较低的网络更容易受到多数攻击。
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