Атака 51% и её последствия для блокчейна

За появлением новых цифровых систем и технологий следуют и новые потенциальные уязвимости и эксплойты. Абсолютно неуязвимых систем не бывает: практически все аппаратное и программное обеспечение подвержено рискам цифровых угроз безопасности.

Блокчейн тоже не является исключением, для него одну из главных угроз представляет атака 51%.

Что такое атака 51%?

Атака 51% представляет собой главную уязвимость децентрализованных сетей, созданных на базе механизма консенсуса Proof-of-Work (PoW). При атаке 51% отдельный узел или группа майнеров захватывает полный контроль над транзакциями и генерацией новых блоков.

Риск атаки 51% возникает из-за особенности децентрализованных блокчейн-систем, в которых отсутствует центральный орган, контролирующий правильную последовательность выполнения транзакций — она определяется доминирующим узлом (нодой). Это означает, что один узел, например, с преобладающей вычислительной мощностью, может заполучить контроль над всей сетью.

Наиболее уязвимыми к атаке 51% являются блокчейны на основе механизма консенсуса Proof-of-Work (PoW), такие как:

• Bitcoin;
• Ethereum (до обновления The Merge);
• Dogecoin;
• Bitcoin Cash и другие форки биткоина (Bitcoin Gold, Bitcoin SV, Bitcoin Diamond и другие);
• Litecoin;
• Monero;
• Ethereum Classic.

Последствия атаки 51%

Одним из главных побочных эффектов атаки 51% служит "двойное расходование" монет, также известное как "двойная трата". Двойное расходование представляет собой несанкционированный выпуск (эмиссию) денег, в том числе и криптовалюты. Другими словами, после успешной атаки 51% злоумышленники смогут потратить один и тот же биткоин несколько раз, что приведет к его чрезмерной инфляции и, как следствие, потере стоимости.

Другими возможными последствиями атаки также являются:

• Эгоистичный майнинг, когда контролирующий сеть майнер может блокировать невыгодные для него транзакции и размещать скрытые блоки;
• Форк — создание альтернативного блокчейна без согласия других майнеров сети.

Причем чем большую долю блокчейна контролирует атакующий, тем сильнее будут последствия для блокчейна. Например, когда вычислительная мощность майнера будет преобладать над остальными намного больше, чем на несколько процентов, то злоумышленник сможет манипулировать хешрейтом сети*, а также похищать средства из контрактов сайдчейнов и решений второго уровня (L2), а также платежных каналов Lightning Network.

Несмотря на угрожающие последствия, у атаки 51% существуют и ограничения. Например, злоумышленники не смогут отменить текущие и совершенные транзакции, также маловероятно и изменение наград майнерам.

* Хешрейт — совокупная вычислительная мощность всех майнеров сети.

Как защититься от атаки 51%?

Один из немногих способов предотвратить атаку 51% — увеличить число узлов-майнеров. Чем больше майнеров в сети, тем выше ее децентрализация и, соответственно, сложнее будет совершить атаку 51%. Кроме того, повышение децентрализации снижает рентабельность такой атаки.

Также снизить риск взлома может изменение алгоритма хеширования, что произошло с блокчейном Vertcoin, который уже подвергался атаке 51%.

Существуют ли другие угрозы PoW-блокчейнам, кроме атаки 51%?

Помимо уже существующей атаки 51%, в перспективе эксперты опасаются еще и квантовой атаки. По их мнению, квантовые компьютеры способны рассчитать приватный ключ из публичного ключа, что скомпрометирует всю сеть биткоина и другие PoW-блокчейны.

Однако на данный момент угроза является маловероятной, поскольку, по оценкам ученых, для взлома алгоритма ECDSA, используемого для генерации публичных и приватных ключей, необходимо по меньшей мере 317 млн кубитов, в то время как самые мощные квантовые компьютеры вроде Google's Willow имеют немногим более 100 кубитов.

Были ли случаи атак 51% на биткоин и другие сети?

По состоянию на 2025 год на блокчейн Bitcoin не было зафиксировано ни одной успешной атаки 51%. Однако в 2014 году майнинг-пул GHash.io завладел более чем половиной хешрейта сети Bitcoin, что позволяло ему провести атаку 51% и вызвало серьезные опасения по поводу безопасности блокчейн-протокола. Однако в итоге пул разделил свою вычислительную мощность между несколькими пулами и призвал к децентрализации сети.

Сейчас возможность атаки 51% на сеть Bitcoin очень затруднительна, поскольку ее хешрейт превышает 1000 EH/s. Другими словами, для проведения успешной атаки 51% на сеть биткоина потребовалось бы питание, равное электропотреблению небольшой страны, а стоимость такой атаки, по данным сервиса Crypto51, составила бы более $2,5 млн в час.

По мнению известного сторонника биткоина Андреаса Антонопулоса, в нынешнее время атака 51% на сеть Bitcoin не имеет смысла, поскольку даже для правительств затраты на нее будут слишком большими.

Ввиду сильной децентрализации биткоина и огромного хешрейта сети едва ли представляется возможным, что кто-то из майнеров завладеет более чем 50% хешрейта. Тем не менее риск атаки 51% сохраняется, поскольку майнеры могут объединить свои пулы. По данным Mempool.space, доля двух крупнейших майнинг-пулов Foundry USA и AntPool в общем хешрейте сети биткоина уже составляет более 52%.

В 2018 и 2020 годах были совершены атаки 51% на форк биткоина Bitcoin Gold, однако разработчикам удалось экстренно выпустить обновление и защитить сеть.

С 2019 по 2020 год атаке 51% неоднократно подвергалась сеть Ethereum Classic, которая после форка является оригинальным блокчейном Ethereum. В ходе совершенной атаки злоумышленникам удалось реорганизовать транзакции и провести двойное расходование монет ETC, что привело к ущербу в миллионы долларов.

В августе 2025 года предположительно была совершена попытка атаки на сеть Monero, поскольку заявление компании основателя IOTA Qubic о контроле более 51% хешрейта совпало с реорганизацией блокчейна. Новость привела к снижению стоимости альткоина на 7%. Однако аналитики отмечают, что реорганизация блоков является обычным явлением для децентрализованных сетей и само по себе не является доказательством атаки.

Как решают проблему атаки 51%?

Одним из решений для защиты от атаки 51% стали новые механизмы консенсуса, такие как Proof-of-Stake (PoS) и ему подобные. В PoS-блокчейнах для добычи криптовалюты валидаторы (вместо майнеров) блокируют крупную сумму собственной криптовалюты, которую не могут моментально вывести, в стейкинге.

В случае проведения атаки на блокчейн, валидаторы сами же от нее и пострадают. Это делает атаки на PoS-блокчейн самими валидаторами экономически невыгодными и одновременно с этим стимулирует их обеспечивать защиту децентрализованной сети. Кроме того, PoS-блокчейны позволяют ограничивать максимальную долю в стейкинге, чтобы защитить сеть от чрезмерного влияния отдельного узла или группы узлов.