基于工作量證明的加密數(shù)字貨幣解決了拜占庭將軍問(wèn)題并使一個(gè)去中心化網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可以互相協(xié)調(diào)，即使一些節(jié)點(diǎn)可能作惡。但是，這也創(chuàng)造了一個(gè)針對(duì)工作量證明加密數(shù)字貨幣的攻擊方式：51%攻擊。

在51%攻擊中，攻擊者積累了某種加密貨幣的絕大部分哈希算力。這通常是為了回滾他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的交易來(lái)進(jìn)行雙花。交易所通常需要承擔(dān)這種攻擊的成本，因?yàn)樗麄兪枪粽邚姆植嬉粭l鏈獲利的最簡(jiǎn)單途徑。

如果攻擊者的目標(biāo)是ETC，他可以將ETC存入一個(gè)交易所，將其轉(zhuǎn)換為另一種加密貨幣，然后迅速將其取出。因?yàn)楣粽邠碛蠩TC的大部分哈希算力，所以他可以生成一條不包含該筆存款的競(jìng)爭(zhēng)鏈。一旦競(jìng)爭(zhēng)鏈的長(zhǎng)度比原鏈長(zhǎng)，他就可以強(qiáng)迫網(wǎng)絡(luò)接受這個(gè)腐敗的鏈?zhǔn)呛戏ǖ模喝∠嫒虢灰姿哪枪P交易。

盡管比特幣（Bitcoin）和以太坊（Ethereum）這些具有高哈希算力的加密貨幣從未成功被51%攻擊過(guò)，但許多市值較小的貨幣就沒(méi)有這樣的優(yōu)勢(shì)來(lái)抵御攻擊。去年，云挖礦和算力租賃的興起導(dǎo)致51%攻擊越來(lái)越容易成功。

1. Coiledcoin - 2012年1月6日

Coiledcoin是比特幣的一個(gè)短命的克隆，它支持合并挖礦以及操作碼OP_Eval。Coiledcoin的客戶端發(fā)布于2012年1月5日。短短一天后，比特幣開(kāi)發(fā)者Luke Dash Jr.在比特幣論壇上發(fā)帖：

Coiledcoin允許合并挖礦，這意味著挖比特幣Sha-256算法的礦工可以同時(shí)挖Coiledcoin，這讓其非常容易被51%攻擊。當(dāng)時(shí)，Luke運(yùn)行著Eligius礦池，這導(dǎo)致一些社區(qū)成員指控他貢獻(xiàn)了算力來(lái)攻擊Coiledcoin，盡管他否認(rèn)了。Luke攻擊Coiledcoin的主要依據(jù)是他認(rèn)為Coiledcoin是一場(chǎng)詐騙以及金字塔騙局，會(huì)“降低及損害比特幣的聲譽(yù)”。

Peter Todd：Luke不應(yīng)該殺害Coiledcoin，但Coiledcoin也沒(méi)有能力做一條合并挖礦的側(cè)鏈。

Coiledcoin攻擊事件的有趣點(diǎn)在于它不是經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)的，而是純粹政治的。雖然這一舉動(dòng)引起了社區(qū)的一些抗議，但它表明，低哈希算力的SHA-256加密貨幣是多么容易受到攻擊。

2. Feathercoin - 2013年6月8日

Feathercoin是一個(gè)以萊特幣為藍(lán)本創(chuàng)造的Scrypt算法加密貨幣，于2013年4月16日發(fā)布。Feathercoin與萊特幣十分相似，只有兩個(gè)不同點(diǎn)。一是Feathercoin的總量由萊特幣的8400萬(wàn)上升到3.36億，二是Feathercoin更頻繁地調(diào)整挖礦難度。

7周后，6月8日，F(xiàn)eathercoin受到51%攻擊。在攻擊前，F(xiàn)eathercoin的總算力為 0.2GH/s，而在受攻擊的時(shí)間里，算力翻了7倍，達(dá)到1.5GH/s。31小時(shí)后，一個(gè)調(diào)查顯示攻擊者通過(guò)在交易所雙花攻擊卷走了58萬(wàn)的Feathercoin，時(shí)價(jià)6.38萬(wàn)美金。

盡管不清楚攻擊者在何處雙花了該幣，一些比特幣論壇的用戶指出當(dāng)時(shí)的交易所在暫停交易上很緩慢，現(xiàn)在已經(jīng)停運(yùn)的BTC-E交易所在攻擊發(fā)生后處理過(guò)幾筆大額訂單。

有趣的是，F(xiàn)eathercoin的價(jià)格不但沒(méi)有受51%攻擊的影響，還在接下來(lái)幾個(gè)月持續(xù)上漲。在攻擊發(fā)生時(shí)，F(xiàn)eathercoin價(jià)格為0.11美金，在2013年年底，其價(jià)格達(dá)到了新高的1.29美金。

Feathercoin的創(chuàng)造者Peter Bushnell表示這次攻擊的算力可能來(lái)自萊特幣礦池或任何挖Scrypt算法代幣的礦池。和一種更流行的代幣使用同樣的哈希算法，容易受到51%攻擊，隨著之后幾年云挖礦的興起，這種弱點(diǎn)被更加放大了。

3. Krypton - 2016年8月26日

Krypton復(fù)制自以太坊，擁有幾乎完全一樣的功能：智能合約、腳本等等。Krypton聲稱(chēng)自己比以太坊費(fèi)用更低，而這基本上是因?yàn)镵rypton比以太坊價(jià)值更低，Krypton上計(jì)算能力的單價(jià)更低。

就像許多算力低的山寨幣一樣，Krypton非常容易受到51%攻擊，并最終在2016年8月26日成真。攻擊者在發(fā)起51%的同時(shí)發(fā)起了DDOS攻擊。他們通過(guò)雙花交易從Bittrex卷走了21465韓元（3434美元）的代幣。這次攻擊可能只是利用以太幣山寨幣漏洞的計(jì)劃的一部分，其他對(duì)象包括Shift和Expanse。

攻擊者向Krypton團(tuán)隊(duì)發(fā)送了一條勒索信：

我們擁有一條可以隨時(shí)分叉的Krypton鏈。自從bittrex錢(qián)包兩天前被攻擊，我們已經(jīng)挖到7000-8000個(gè)區(qū)塊。但我們的目的只是比特幣，而不是毀了一個(gè)項(xiàng)目。

今天，我們賣(mài)了剩余的20000韓元，并將給你們一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)結(jié)束我們的鬧劇。我們不多要，只要拿回我們的成本。7個(gè)比特幣，我們就停止分叉。這就是20000韓元加8000個(gè)塊以及挖礦成本。

如果你們同意，聯(lián)系我們，我們將停止攻擊，不然我們就會(huì)分叉8000個(gè)區(qū)塊。

Krypton拒絕支付贖金，并且在攻擊發(fā)生后，Krypton的創(chuàng)始人Stephanie Kent宣布該代幣將轉(zhuǎn)向PoS共識(shí)機(jī)制來(lái)阻止未來(lái)的攻擊。這個(gè)舉動(dòng)顯然沒(méi)有成功：幾個(gè)月后項(xiàng)目被終止了。

4. Verge - 2018年4月4日以及2018年5月22日

Verge有幸成為我們名單上唯一一個(gè)遭受兩次51%攻擊的代幣。Verge被設(shè)計(jì)為一種“安全且匿名”的隱私幣。它分叉自狗狗幣，宣傳的隱私功能本質(zhì)上就是將交易通過(guò)洋蔥網(wǎng)絡(luò)路由，以及“靈魂協(xié)議”基本上就是你可以在Verge上使用副地址。這些功能對(duì)保護(hù)用戶隱私幫助甚少，但Verge還是在2017年12月登頂，達(dá)到30億美金的市值。

第一次攻擊發(fā)生在2018年4月4日。Verge在區(qū)塊確認(rèn)間的平均30分鐘時(shí)間窗口中部署了一種叫做“暗引力波”的算法來(lái)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)難度。對(duì)Verge的攻擊相當(dāng)復(fù)雜，攻擊者修改了區(qū)塊鏈的時(shí)間戳，降低了Verge的難度，并使用遠(yuǎn)低于51%的算力攻擊成功。攻擊前，Verge的難度在139093左右；而攻擊發(fā)生時(shí)，難度暴跌至0.00024414。

為了回應(yīng)這次攻擊，Verge團(tuán)隊(duì)升級(jí)了協(xié)議，但意外導(dǎo)致了一次硬分叉使得網(wǎng)絡(luò)不得不回滾。團(tuán)隊(duì)修復(fù)協(xié)議的努力并沒(méi)有什么作用，在5月22日，相同的攻擊再次發(fā)生在了Verge上，涉及金額比之前更大，達(dá)到3500萬(wàn)Verge，折合美金170萬(wàn)左右。

Abacus Solutions的創(chuàng)始人Daniel Goldman在一篇有關(guān)此次攻擊的文章中指出：兩次攻擊，都為傾向于堅(jiān)持已證明有效的做法提供了有力的論據(jù)，同時(shí)也提醒人們，不要讓事情過(guò)于復(fù)雜，以免在涉及到金融資產(chǎn)時(shí)帶來(lái)不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)Verge的攻擊可以可以歸因于協(xié)議的復(fù)雜性：允許礦工使用五種不同的哈希算法，部署了名為“暗引力波”的功能；這些可能都是不必要的重復(fù)造車(chē)輪。

5. 比特幣黃金（BTG） – 2018年5月16日

比特幣黃金是比特幣的一次硬分叉，目的是通過(guò)抗ASIC算法來(lái)促進(jìn)去中心化。

比特幣黃金使用Equihash算法進(jìn)行挖礦，和ZCash一樣。Equihash是一種重內(nèi)存的算法，比特幣黃金選擇它來(lái)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上的顯卡挖礦。

不幸的是，就和之前的51%攻擊一樣，這也使得比特幣黃金特別容易受到51%攻擊。攻擊者不需要購(gòu)買(mǎi)自己的硬件，只需在攻擊期間從算力租賃市場(chǎng)租用顯卡算力即可。

5月16日，攻擊者對(duì)比特幣黃金發(fā)起了第一次攻擊，最后一次攻擊發(fā)生在3天后的5月19日。這些攻擊的目的是在交易所雙花比特幣黃金，大約12239 BTG被交易，時(shí)值約1800萬(wàn)美元。

在發(fā)現(xiàn)第一次攻擊后，比特幣黃金開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)建議交易所需要25個(gè)或更多的確認(rèn)，以確保交易安全。兩天后，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)建議增加到50個(gè)確認(rèn)。

作為對(duì)攻擊的回應(yīng)，比特幣黃金團(tuán)隊(duì)最終進(jìn)行了硬分叉來(lái)支持ZHash，這是一種加強(qiáng)版的Equihash，具有更強(qiáng)的抗ASIC能力。但這并不能解決比特幣黃金的根本問(wèn)題。由于ZHash可被算力租賃市場(chǎng)上出租的通用GPU開(kāi)采，而比特幣黃金的網(wǎng)絡(luò)算力較低，只有2.85 MH/s，因此其再次受到攻擊似乎只是時(shí)間問(wèn)題。

6. 以太坊經(jīng)典（ETC） – 2019年1月5日

以太坊經(jīng)典是2016年DAO事件后從以太坊協(xié)議硬分叉出來(lái)的項(xiàng)目。以太坊經(jīng)典是一個(gè)重視不變性的去中心化計(jì)算平臺(tái)。

對(duì)以太坊經(jīng)典的51%的攻擊始于2019年1月5日，在接下來(lái)的兩天里導(dǎo)致了15個(gè)區(qū)塊的重組，攻擊者總共獲取了219500個(gè)ETC，約合110萬(wàn)美元。根據(jù)Crypto51的數(shù)據(jù)，攻擊的成本在每小時(shí)5473美金左右。在攻擊發(fā)生后，Gate.io宣布它是其中一家受到攻擊的交易所，損失了40000個(gè)ETC。

和以太坊一樣，以太坊經(jīng)典使用Ethash算法，這使得它特別容易受到攻擊。攻擊發(fā)生時(shí)，以太坊的網(wǎng)絡(luò)算力約183 TH/s，比以太坊經(jīng)典的8.75 TH/s高出近25倍。這意味著攻擊者可以輕松地從云挖礦服務(wù)商那里租借哈希算力來(lái)攻擊以太坊經(jīng)典，而無(wú)需投資任何實(shí)際硬件。

在攻擊發(fā)生后，ETC的開(kāi)發(fā)人員Donald McIntyre指出：

這次51%攻擊對(duì)ETC來(lái)說(shuō)是一次重大的挫敗，但我認(rèn)為ETC仍在這個(gè)行業(yè)擁有屬于自己的位置，我們是一個(gè)采用工作量證明且圖靈完備的網(wǎng)絡(luò)，擁有活躍的社區(qū)，與健全的原則。我們要思考的問(wèn)題是：ETC究竟是能在中長(zhǎng)期之后復(fù)蘇，還是由于缺乏顯著增長(zhǎng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)是如此脆弱，無(wú)法使用。

幾個(gè)月之后，以太坊經(jīng)典依舊容易受到攻擊。目前，以太坊經(jīng)典仍然使用以太坊的Ethash算法，其網(wǎng)絡(luò)哈希率為9.6 TH/s，僅比上次受到攻擊時(shí)略高。

7. 51%攻擊是加密貨幣的一種特性，而不是漏洞

51%攻擊是加密數(shù)字貨幣行業(yè)“適者生存”的一種體現(xiàn)。這些攻擊事件激勵(lì)新的加密代幣和新的工作量證明算法不斷發(fā)展，吸引了對(duì)專(zhuān)業(yè)硬件的投資，越多資金投入，區(qū)塊鏈也就更安全。例如，Grin的挖礦是一個(gè)內(nèi)存密集型的過(guò)程，開(kāi)發(fā)人員打算不斷提高內(nèi)存需求。這獎(jiǎng)勵(lì)了那些專(zhuān)門(mén)為Grin生態(tài)部署硬件的人，降低了ASIC礦機(jī)的價(jià)值。

雖然51%攻擊經(jīng)常被認(rèn)為是工作量證明加密貨幣的一種缺陷，但這實(shí)際上是一種特性，而不是漏洞。51%攻擊激勵(lì)加密貨幣的創(chuàng)新，淘汰市場(chǎng)上較弱的代幣。它獎(jiǎng)勵(lì)那些能夠在攻擊期間迅速停止交易的交易所，同時(shí)懲罰那些反應(yīng)遲鈍的交易所。最后，它是去中心化共識(shí)的一種體現(xiàn)，因?yàn)槟切┻x擇在主流鏈上挖礦的人就是在用他們的哈希算力投票，來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)的安全和強(qiáng)大。