什么是 51% 攻击及其概念如何定义

描述

51%攻击”是一个充满想象力的词，总让人有种在看刀光剑影的小说的感觉，但其实很多人对这个词的理解并不是很准确。

最通俗的理解是根据这个词的字面意思：认为只要算力超过51%，就可以对某个系统发起攻击，系统就有被中心化或被攻破的可能。

比如我今天随便查了两篇相关的文章，里面说：

1、当矿池算力过大，超过全网算力的51%时，会发生51%攻击。

2、51%攻击是指某人掌握了全网51%以上的算力后，可以先完成一条更长链的伪造交易，就像赛跑一样。 比特币只承认最长的链。 因此，伪造的交易也会得到所有节点的认可，以假乱真。 这是由比特币的共识机制PoW（Proof of Work）决定的。

在考察这些说法是否正确之前，我们先研究一下51%攻击到底是什么？ 它的概念是如何定义的？

事实上，比特币白皮书全文中并没有出现“51%攻击”这个词，但有相关描述，最接近51%攻击的定义：The system is secure as long as honest节点共同控制的 CPU 能力比任何合作的攻击者节点组都多。 只要诚实的计算节点集体控制的计算能力超过任何一个攻击组，那么系统就是安全的。

从这句话可以推导出，如果一方算力超过对方，一方算力最好超过50%。 比如达到51%的时候比特币51%攻击，肯定是要超过对方的。 如果诚实节点拥有51%的算力，则系统是安全的； 如果恶意节点拥有51%的算力，就可以对对方发起51%的攻击，那么系统就不安全了。 我估计51%的攻击就是从这里来的。

姜卓尔在《天下正气，当合一——算力大战》中特别提到了他的定义： 大家都知道“51%算力攻击”： 1. 攻击者利用优势算力挖出一条比原来更长的链攻击链。 2、攻击链向全网广播后，节点将按照规则接受较长的链，并丢弃原链。 下图中的直链（上方蓝色链和下方红色链）代表中立节点接受的主链。

下面，我将51%的攻击拆分成“51%”和“攻击”两个词来分别说明。

1. 51%算力不是绝对的

1、即使没有51%的算力，比如只有30%或40%的算力，也可以发起“51%攻击”； 这种可能性。

事实上，即使你只有30%的算力，可能连续产生5-6个区块，就已经可以发起极具威胁的“51攻击”； 即使你有 51% 的算力，你也可能很长时间都出不了块，攻击就失败了，但从长远来看，你出块的概率等于你算力的权重。

如果把节点分为诚实节点、中立节点和作恶节点，那么你只需要比诚实节点有更多的算力即可，不一定需要51%的算力。

2.算力只是这场比赛的一个方面，还有网络通讯等其他因素。

在区块生成顺序的情况下，基本上谁先生成区块就有很大概率成为最长链。

在同时出块的情况下，谁能更快地传播到51%的网络节点并被接受，并在此基础上进一步扩容记账，谁就是最长的链。

从这个角度来看，51%不仅仅指的是算力，还有网络节点的接受度。 从这个角度来看，更重要的不仅仅是51%的算力，而是利用超强算力抢先出块后的“最长链法则”。

当然，这些都是为了同链竞争； 对于已经分裂成不同链的两条链，比如BCH和BTC，其中一条领先多少个区块并不重要。

2.算力竞争本身不是攻击

这里说的是“51%攻击”，而不是“51%竞争”或“51%竞争”。

两者有什么区别？

竞争是为了从中获利，攻击是为了毁掉链条。

竞争是合理的。 即使你拥有超过51%的算力，只要你在规则允许的范围内正常出块、正常挖矿比特币51%攻击，这就是正常的竞争。 还是以谁先出块，谁的链最长为判断标准，不能算攻击。

但是，就像ABC和BSV的算力大战一样，BSV最初的宣传是“用算力摧毁BCHABC”，“让BCH这两年没有交易”（虽然到现在还没有达成）最后），这种行为显然是攻击性的，而不是纯粹的竞争性。

一旦达到51%的攻击，某条链就会被摧毁，攻击者和防御者都将一无所获。

这也是为什么姜卓尔说“无论攻击方输赢，攻击方必然损失攻击成本，而防御方则具有防御优势，如果获胜还可以获得挖矿收益作为补偿”

可能有人会问，这么大的代价，毁掉一条链有什么好处？ 一般来说，没有任何好处，大多数攻击弊大于利。 一般来说，算力越大，维护整个系统的积极性就越高，这就是比特币系统内置的博弈论发挥作用的地方。

但在这种情况下，BSV 方希望通过摧毁 BCHABC 来建立自己的 BSV 正统。

3. 51%攻击的本质

总结：中本聪和姜卓尔都没有定义51%的攻击。 51% 这个词没有出现。 我个人认为更准确的理解51%攻击是通过超强的算力（51%不是必需的）实现最长链的竞争。

毕竟，正如白皮书中最明确的定义：节点始终认为最长的链是正确的，并将继续努力扩展它。 最长的链获胜，其他节点在这条链的基础上扩展。