Kurz erklärt: Ein 51-Prozent-Angriff ist ein Angriffsszenario auf ein Proof-of-Work-Netzwerk, bei dem ein Akteur mehr als die Hälfte der gesamten Hashrate kontrolliert und dadurch den Konsens beeinflussen kann.
Technischer Hintergrund
Der Nakamoto-Konsens akzeptiert die Kette mit der höchsten kumulierten Arbeit. Verfügt ein Angreifer über die Mehrheit der Rechenleistung, kann er im Verborgenen eine alternative Kette schneller aufbauen als der Rest des Netzwerks und diese später veröffentlichen. Das Netzwerk wechselt dann gemäss der Regel der längsten Kette auf die Angreiferkette.
Der Name ist eine Vereinfachung: Bereits ein Anteil knapp unter 50 % kann mit gewisser Wahrscheinlichkeit erfolgreich sein, während ab über 50 % ein Erfolg auf Dauer nahezu sicher wird.
Mögliche und nicht mögliche Manipulationen
Mit einer Rechenleistungsmehrheit sind unter anderem möglich:
- Double-Spending: Bereits bestätigte Transaktionen werden durch eine konkurrierende Kette rückgängig gemacht, um dieselben Coins erneut auszugeben.
- Zensur: Bestimmte Transaktionen werden nicht in Blöcke aufgenommen.
- Blockade konkurrierender Miner: Blöcke anderer Miner können systematisch verdrängt werden.
Nicht möglich ist hingegen das Fälschen fremder Signaturen, das Ausgeben von Coins fremder Adressen oder das beliebige Erzeugen neuer Coins ausserhalb der Protokollregeln. Die Kryptografie der Transaktionssignaturen bleibt unberührt.
Praxis und Gegenmassnahmen
Große Netzwerke wie Bitcoin gelten als schwer angreifbar, da die notwendige Rechenleistung enorme Kosten verursacht. Kleinere Proof-of-Work-Coins mit geringer Hashrate wurden hingegen mehrfach betroffen, darunter Ethereum Classic und Bitcoin Gold.
Als Schutzmassnahmen gelten eine hohe und breit verteilte Hashrate, eine erhöhte Zahl abgewarteter Bestätigungen bei großen Beträgen sowie zusätzliche Sicherungsmechanismen mancher Börsen. Auch der Wechsel zu Proof-of-Stake verändert das Angreifermodell, ersetzt es aber durch analoge Anteilsmehrheits-Szenarien.
Häufige Fragen
Kann ein Angreifer mit 51 % Coins stehlen?
Nein, er kann keine fremden Signaturen fälschen oder fremde Guthaben ausgeben. Möglich sind vor allem Double-Spending eigener Transaktionen und Zensur.
Warum ist gerade Bitcoin schwer anzugreifen?
Die dafür nötige Rechenleistung und die Hardware- sowie Stromkosten sind so hoch, dass ein Angriff wirtschaftlich kaum lohnend ist.
Welche Coins waren bereits betroffen?
Vor allem kleinere Proof-of-Work-Netzwerke mit niedriger Hashrate, etwa Ethereum Classic und Bitcoin Gold, verzeichneten dokumentierte 51-Prozent-Angriffe.
Reichen genau 51 Prozent?
Der Wert ist ein Richtwert. Schon knapp unter 50 % kann ein Angriff mit gewisser Wahrscheinlichkeit gelingen, ab deutlich über 50 % wird er praktisch sicher.
Wie schützen sich Börsen?
Sie erhöhen die Zahl der abgewarteten Bestätigungen bei Einzahlungen und überwachen Ketten-Reorganisationen, um verdächtige Umkehrungen zu erkennen.
Zusammenfassung
Ein 51-Prozent-Angriff liegt vor, wenn ein Akteur die Mehrheit der Rechenleistung eines Proof-of-Work-Netzwerks kontrolliert und damit den Konsens beeinflussen kann. Möglich sind vor allem Double-Spending und Zensur, nicht jedoch das Fälschen von Signaturen. Betroffen sind meist kleinere Netzwerke, während große Ketten durch hohe Hashrate geschützt sind.
Weiterführende Quellen
- Wikipedia: 51-%-Angriff: de.wikipedia.org
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (Whitepaper): bitcoin.org