51% de ataque

Um ataque de 51% — também conhecido como ataque de maioria — ocorre quando uma única entidade, organização ou grupo coordenado de atores obtém o controle de mais de 50% do poder de hash total de mineração de uma rede blockchain (em sistemas de Prova de Trabalho) ou do poder de staking (em sistemas de Prova de Participação). Esse controle majoritário permite que o atacante manipule o mecanismo de consenso, concedendo-lhe a capacidade de gastar moedas duas vezes, reverter transações confirmadas, impedir que novas transações sejam confirmadas e excluir outros mineradores ou validadores da produção de blocos.

A premissa fundamental de segurança da tecnologia blockchain é que nenhum participante individual controla a maior parte do poder computacional ou econômico da rede. Quando essa premissa é violada, o atacante pode construir uma cadeia privada mais rapidamente do que a rede honesta, eventualmente liberando-a para sobrescrever o histórico de transações da cadeia pública. Isso mina a natureza imutável e sem confiança da blockchain — as próprias propriedades que conferem valor e utilidade às criptomoedas.

É crucial entender que um ataque de 51% não concede ao atacante a capacidade de criar moedas do nada, roubar moedas de carteiras específicas sem suas chaves privadas ou alterar as regras fundamentais do protocolo blockchain. O ataque se limita a manipular a ordem e a confirmação das transações — mas isso por si só é devastador, pois possibilita o gasto duplo (gastar as mesmas moedas duas vezes) e pode destruir a confiança do mercado na criptomoeda afetada.

O custo e a viabilidade de um ataque de 51% variam enormemente entre as blockchains. Atacar o Bitcoin exigiria o controle de mais poder de hash do que todos os outros mineradores combinados — uma façanha estimada em bilhões de dólares em hardware e eletricidade. No entanto, blockchains de Prova de Trabalho (PoW) menores, com baixas taxas de hash, já foram atacadas com sucesso diversas vezes, com os atacantes alugando poder de hash de serviços como o NiceHash para obter temporariamente o controle majoritário.

Origem e história

A página de PG Soft no Demoslot reúne jogos do provedor em modo demo para quem quer testar os slots antes de jogar com dinheiro real. Em vez de procurar cada título separadamente, você pode encontrar vários jogos PG Soft grátis em um só lugar, com acesso direto pelo navegador. Satoshi Nakamoto descreveu a possibilidade teórica de um ataque majoritário no white paper original do Bitcoin, demonstrando matematicamente que a probabilidade de um atacante alcançar a blockchain honesta diminui exponencialmente a cada bloco subsequente. A análise de Nakamoto partiu do pressuposto de que agentes econômicos racionais considerariam mais vantajoso minerar honestamente do que atacar.

2009-2013: Nos primeiros anos do Bitcoin, o ataque de 51% permaneceu puramente teórico. No entanto, as preocupações cresceram à medida que pools de mineração como GHash.IO, Deepbit e BTC Guild se aproximaram ou ultrapassaram brevemente 50% do poder de hash do Bitcoin, provocando um intenso debate na comunidade sobre a centralização da mineração.

2013 (novembro): Os pesquisadores Ittay Eyal e Emin Gün Sirer, da Universidade Cornell, publicaram um artigo histórico intitulado "Maioria não é suficiente: a mineração de Bitcoin é vulnerável" (arXiv, 1º de novembro de 2013; apresentado na Financial Cryptography 2014). O artigo introduziu o conceito de "mineração egoísta", demonstrando que o protocolo de mineração do Bitcoin não é compatível com incentivos. Sob as premissas atuais do protocolo Bitcoin, a mineração egoísta pode ser lucrativa para um pool de qualquer tamanho; mesmo sob premissas idealizadas, um pool que controla apenas 33% do poder de hash pode obter recompensas desproporcionais. O artigo propôs uma modificação no protocolo que elevaria o limite de proteção para 25% (1/4) do total de recursos — inferior ao limite de 50% assumido anteriormente, mas substancialmente melhor do que o status quo.

A página de PG Soft no Demoslot reúne jogos do provedor em modo demo para quem quer testar os slots antes de jogar com dinheiro real. Em vez de procurar cada título separadamente, você pode encontrar vários jogos PG Soft grátis em um só lugar, com acesso direto pelo navegador. Em junho de 2014, o pool de mineração GHash.IO ultrapassou brevemente 51% do poder de hash total do Bitcoin. Embora nenhum ataque tenha sido executado, o evento causou alarme generalizado na comunidade Bitcoin. A GHash.IO concordou voluntariamente em limitar seu poder de hash a 39.99%, e o incidente acelerou o desenvolvimento de protocolos de pools de mineração descentralizados, como o P2Pool.

A página de PG Soft no Demoslot reúne jogos do provedor em modo demo para quem quer testar os slots antes de jogar com dinheiro real. Em vez de procurar cada título separadamente, você pode encontrar vários jogos PG Soft grátis em um só lugar, com acesso direto pelo navegador. O Bitcoin Gold (BTG) e várias outras blockchains menores de Prova de Trabalho sofreram ataques confirmados de 51%. O ataque ao Bitcoin Gold em maio de 2018 resultou no roubo de aproximadamente US$ 18 milhões em fundos gastos duas vezes em exchanges, levando à remoção do BTG da Bittrex. O Verge (XVG) também foi atacado em abril de 2018 por meio de uma combinação de controle de hash rate e uma vulnerabilidade de redirecionamento de dificuldade.

A página de PG Soft no Demoslot reúne jogos do provedor em modo demo para quem quer testar os slots antes de jogar com dinheiro real. Em vez de procurar cada título separadamente, você pode encontrar vários jogos PG Soft grátis em um só lugar, com acesso direto pelo navegador. O Ethereum Classic (ETC) sofreu seu primeiro ataque confirmado de 51% em janeiro de 2019, com os atacantes reorganizando mais de 100 blocos e gastando duas vezes um valor estimado em US$ 1.1 milhão.

A página de PG Soft no Demoslot reúne jogos do provedor em modo demo para quem quer testar os slots antes de jogar com dinheiro real. Em vez de procurar cada título separadamente, você pode encontrar vários jogos PG Soft grátis em um só lugar, com acesso direto pelo navegador. O Ethereum Classic sofreu três ataques de 51% distintos em um único mês (agosto de 2020), com reorganizações de 3,693 blocos, mais de 4,000 blocos e mais de 7,000 blocos, respectivamente. Os ataques foram facilitados pela baixa taxa de hash do ETC (que havia caído drasticamente após muitos mineradores migrarem para o Ethereum) e pela disponibilidade de poder de hash alugável por meio de serviços como o NiceHash. O Bitcoin SV também sofreu múltiplos ataques de 51% em 2021. A comunidade ETC implementou posteriormente a atualização do protocolo MESS (Modified Exponential Subjective Scoring) para tornar grandes reorganizações mais custosas.

2021-2023: A mudança para mecanismos de consenso Proof-of-Stake (PoS), exemplificada pela fusão do Ethereum em setembro de 2022, foi parcialmente motivada pelo desejo de tornar os ataques de 51% economicamente inviáveis. No PoS, um atacante precisaria adquirir e fazer staking de 51% de todos os tokens em staking — e correria o risco de ter seu stake slashed (destruído) caso fosse pego tentando produzir blocos conflitantes.

“O sistema é seguro desde que os nós honestos controlem coletivamente mais poder de processamento do que qualquer grupo cooperativo de nós atacantes.” — Satoshi Nakamoto, Whitepaper do Bitcoin (2008)

Em termos simples

Analogia com a democracia: Imagine uma democracia onde os votos decidem quais transações são válidas. Um ataque de 51% é como se uma pessoa controlasse mais da metade de todos os votos — ela pode decidir quais transações serão aprovadas, bloquear outras e até mesmo reescrever resultados eleitorais recentes. O restante dos eleitores fica impotente porque o atacante sempre tem a maioria.

Analogia com um contador: Imagine um grupo de contadores que, coletivamente, verificam os registros financeiros de uma empresa. Se um contador controla secretamente mais da metade da equipe, ele pode aprovar transações fraudulentas, rejeitar as legítimas e reescrever lançamentos recentes no livro-razão — tudo isso enquanto a minoria de contadores honestos é derrotada na votação.

Analogia racial: Imagine uma corrida onde o árbitro também controla mais da metade dos corredores. O árbitro pode decidir quem vence, desqualificar corredores honestos e até mesmo repetir partes da corrida com resultados diferentes. O equivalente em blockchain seria um atacante que controla a maior parte do poder de mineração e pode reescrever o histórico recente da rede.

Analogia com o cabo de guerra: É como um jogo de cabo de guerra onde um dos lados secretamente tem o dobro de jogadores. Eles sempre vencerão, puxando a corda (o blockchain) na direção que escolherem. O lado honesto não pode competir porque está permanentemente em desvantagem numérica.

Importante: Um ataque de 51% não significa que o atacante possa roubar moedas da sua carteira, alterar as regras do blockchain ou criar novas moedas. Ele só pode manipular a ordem das transações, gastar suas próprias moedas duas vezes e censurar as transações de outros usuários. As moedas mantidas em carteiras com chaves privadas seguras permanecem protegidas — o risco recai principalmente sobre corretoras, comerciantes e qualquer pessoa que aceite transações não confirmadas ou recentemente confirmadas do atacante.

Principais recursos técnicos

Domínio da taxa de hash (Prova de Trabalho) O atacante precisa controlar mais de 50% do poder computacional total da rede — a potência computacional combinada usada para minerar novos blocos. O poder computacional é normalmente medido em hashes por segundo (H/s). A rede Bitcoin ultrapassou 700 EH/s (exahashes por segundo) no final de 2024, e esse número continua a crescer. O atacante pode adquirir poder computacional implantando hardware de mineração proprietário (ASICs), alugando poder computacional de serviços como o NiceHash ou coordenando-se com pools de mineração existentes. O custo de um ataque de 51% é diretamente proporcional ao poder computacional total da rede e ao preço atual da eletricidade.

Mecanismo de gasto duplo A principal vulnerabilidade de um ataque de 51% reside na capacidade de gastar as mesmas moedas duas vezes. O atacante envia moedas para uma vítima (por exemplo, uma corretora), aguarda confirmações, recebe os bens ou retira os fundos e, em seguida, libera uma cadeia de transações mais longa, minerada secretamente, que substitui a transação original por uma que envia as moedas de volta para o atacante. A cadeia substituída torna-se órfã e a transação recebida pela vítima é apagada do livro-razão canônico. As corretoras são os principais alvos porque creditam os depósitos após um determinado número de confirmações e permitem saques imediatos.

Como funciona um ataque de 51%

  1. O atacante acumula mais de 50% do poder de mineração da rede (através de hardware dedicado, aluguel ou coordenação de pools).
  2. O atacante começa a minerar blocos secretamente em uma bifurcação privada do blockchain, sem divulgá-los para a rede.
  3. Na blockchain pública, o atacante envia uma grande quantidade de criptomoeda para uma corretora e aguarda o crédito do depósito (por exemplo, após 6 confirmações).
  4. O atacante converte a criptomoeda depositada em outro ativo ou a retira para uma carteira externa.
  5. Como o atacante possui a maioria do poder de hash, sua cadeia privada cresce mais rápido que a cadeia pública.
  6. O atacante transmite a cadeia privada para a rede; como ela é mais longa, todos os nós honestos a adotam como a cadeia canônica (regra da cadeia mais longa).
  7. A transação de depósito original é substituída por uma transação que envia as moedas de volta para a carteira do atacante — a corretora perde os fundos.

Ataques baseados em participação (Prova de Participação) Em sistemas PoS, um ataque equivalente exige o controle de 51% de todos os tokens em staking, em vez de poder de hash. O custo econômico é tipicamente muito maior, pois adquirir 51% dos tokens em staking eleva o preço drasticamente, e a participação do atacante corre o risco de ser penalizada. Protocolos PoS modernos, como o Casper FFG do Ethereum, incluem condições de penalização que destroem a participação do atacante caso ele produza blocos conflitantes. Alguns projetos de PoS implementam mecanismos de "penalidade social" ou recuperação conduzida pela comunidade como último recurso.

Vantagens desvantagens

Vantagens (de compreender os ataques de 51%)Desvantagens (consequências de ataques de 51%)
Conscientização sobre segurança: Compreender os ataques de 51% ajuda os desenvolvedores e usuários de blockchain a avaliar a segurança real de diferentes redes.Gastos em dobro: O atacante pode gastar as mesmas moedas duas vezes, roubando diretamente de corretoras, comerciantes e outras contrapartes.
Avaliação de Risco: Os investidores podem avaliar a vulnerabilidade de uma criptomoeda a ataques examinando sua taxa de hash, distribuição de mineração e mecanismo de consenso.Censura de transações: O atacante pode excluir seletivamente transações dos blocos, censurando efetivamente usuários ou endereços específicos.
Aprimoramento do protocolo: Os ataques históricos de 51% impulsionaram a inovação em mecanismos de consenso, incluindo a mudança para PoS (Prova de Participação), consenso híbrido e dispositivos de finalidade.Reversão de Confirmação: Transações confirmadas recentemente podem ser revertidas, destruindo a confiabilidade do blockchain como um livro-razão imutável.
Segurança da Bolsa: O conhecimento sobre ataques de 51% influencia as políticas das corretoras em relação aos requisitos de confirmação, decisões de listagem e atrasos em saques.Colapso do mercado: Um ataque bem-sucedido normalmente causa uma queda acentuada no preço da criptomoeda afetada, destruindo o valor para todos os detentores.
Descentralização da mineração: A ameaça de ataques de 51% incentiva a descentralização da mineração, visto que a concentração de poder de hash é reconhecida como um risco sistêmico.Erosão da confiança na rede: Mesmo um único ataque bem-sucedido pode prejudicar permanentemente a confiança na segurança de uma blockchain, levando à sua exclusão das exchanges e à debandada de usuários.
Modelagem Econômica: A análise da teoria dos jogos sobre ataques de 51% aprimorou a compreensão do design de incentivos em sistemas descentralizados.Falhas em cascata: Ataques a uma blockchain podem desencadear uma perda de confiança em todo o mercado de criptomoedas, afetando projetos não relacionados.

Gestão de Risco

Monitoramento da taxa de hash Monitore continuamente a distribuição do poder de hash entre os pools de mineração usando ferramentas como MiningPoolStats e blockchain.com/pools. Configure alertas para qualquer pool ou entidade que se aproxime de 40% do poder de hash total. Acompanhe a disponibilidade de poder de hash para aluguel no NiceHash e plataformas similares em relação ao poder de hash total da rede — se o poder de hash disponível para aluguel exceder 50% da rede, essa rede estará extremamente vulnerável.

Políticas de Confirmação As corretoras devem definir requisitos de confirmação proporcionais ao nível de segurança da blockchain (por exemplo, 6 para Bitcoin, mais de 40 para Ethereum Classic após os ataques sofridos, mais de 100 para blockchains altamente vulneráveis). Os requisitos de confirmação devem ser ajustados dinamicamente com base na distribuição da taxa de hash em tempo real e no histórico recente de ataques. Implemente limites de confirmação escalonados com base no valor do depósito: depósitos pequenos exigem menos confirmações, enquanto depósitos grandes exigem significativamente mais.

Seleção e diversificação de redes Evite manter valores significativos em blockchains PoW com baixa taxa de hash, onde o custo de um ataque de 51% é baixo. Prefira blockchains com distribuição diversificada e descentralizada de mineração ou staking. Avalie o custo do ataque usando recursos como o Crypto51, que estima o custo por hora de atacar várias blockchains PoW.

Defesas em nível de protocolo Apoiar e adotar mecanismos de consenso com finalidade integrada (por exemplo, Casper FFG do Ethereum, Tendermint BFT) que impossibilitem a reversão de transações após a finalização. Incentivar a implementação de sistemas de checkpoint que ancoram periodicamente o estado da cadeia a uma blockchain mais segura. Considerar mecanismos baseados em penalidades (como o slashing em PoS) que tornem os ataques economicamente autodestrutivos.

Relevância cultural

O ataque de 51% ocupa um lugar central na cultura das criptomoedas como o exemplo clássico de como uma blockchain pode ser comprometida. Frequentemente, é o primeiro conceito de segurança que novos participantes do mundo das criptomoedas aprendem, e serve como um lembrete constante de que a descentralização não é apenas uma preferência filosófica, mas uma necessidade prática de segurança.

Nas comunidades cripto, acusações de potencial vulnerabilidade a ataques de 51% são frequentemente usadas como munição em debates sobre rivalidades entre blockchains. Os maximalistas do Bitcoin citam a enorme taxa de hash do Bitcoin como prova de sua segurança superior, enquanto os críticos de blockchains PoW menores usam suas baixas taxas de hash para argumentar que são “inseguras” ou “suscetíveis a ataques”. A expressão “NiceHash-able” tornou-se gíria para uma blockchain cuja taxa de hash pode ser sobrecarregada pelo poder de hash alugado da NiceHash.

O período de 2018 a 2020, marcado por repetidos ataques ao Ethereum Classic, Bitcoin Gold e Verge, mudou fundamentalmente a postura do setor em relação às pequenas blockchains PoW. Diversas corretoras importantes removeram as moedas atacadas de suas listas ou impuseram requisitos de confirmação extremos (mais de 100 confirmações), penalizando, na prática, as comunidades afetadas. Esse período acelerou a transição do setor para mecanismos de consenso híbridos e de Prova de Participação (Proof-of-Stake).

O meme “não é o seu hash rate, não é a sua segurança” é um trocadilho com o famoso mantra “não são as suas chaves, não são as suas moedas” — que Andreas Antonopoulos considera uma das frases que ajudou a popularizar — enfatizando que a segurança de um blockchain é tão forte quanto a descentralização do seu mecanismo de consenso. O conceito também entrou na cobertura da mídia tradicional sobre criptomoedas, com veículos como o New York Times e o Wall Street Journal usando ataques de 51% como exemplos ao explicar as vulnerabilidades do blockchain para o público em geral.

Exemplos do mundo real

Ataque de gasto duplo ao Bitcoin Gold (BTG) — maio de 2018 Cenário: Um atacante desconhecido teve como alvo o Bitcoin Gold, uma bifurcação menor do Bitcoin que utilizava o algoritmo de mineração Equihash-BTG com uma taxa de hash total relativamente baixa. Implementação: O atacante alugou poder de hash suficiente para controlar mais de 51% da rede BTG, minerou secretamente uma cadeia privada, depositou BTG em várias corretoras, converteu os fundos depositados em outros ativos e, em seguida, divulgou a cadeia privada mais longa para reverter as transações de depósito. Resultado: Aproximadamente US$ 18 milhões em BTG foram gastos duas vezes em diversas corretoras. O ataque levou à remoção do BTG da Bittrex e causou uma queda significativa no preço da moeda. O incidente demonstrou que pequenas blockchains PoW com algoritmos de mineração de baixo custo são particularmente vulneráveis, pois o poder de hash pode ser alugado em vez de comprado.

Ataques ao Ethereum Classic (ETC) — 2019–2020 Cenário: O Ethereum Classic sofreu seu primeiro ataque confirmado de 51% em janeiro de 2019, seguido por mais três ataques em um único mês, em agosto de 2020, com reorganizações da cadeia de 3,693 blocos, mais de 4,000 blocos e mais de 7,000 blocos, respectivamente. Implementação: Os atacantes exploraram a baixa taxa de hash do ETC — que caiu drasticamente depois que muitos mineradores migraram para o Ethereum — e alugaram poder de hash adicional por meio do NiceHash para sobrecarregar a rede. Cada ataque envolvia a mineração secreta de uma cadeia mais longa e a substituição de milhares de blocos do histórico de transações. Resultado: Os ataques resultaram em milhões de dólares em fundos gastos duas vezes. Grandes corretoras, incluindo a Coinbase, suspenderam a negociação de ETC e aumentaram drasticamente os requisitos de confirmação. A comunidade ETC implementou a atualização do protocolo MESS (Modified Exponential Subjective Scoring) para dificultar grandes reorganizações, mas o dano à reputação da blockchain foi duradouro.

Pool de Mineração GHash.IO — Junho de 2014 Cenário: A GHash.IO, uma das maiores pools de mineração de Bitcoin, ultrapassou brevemente 51% do poder de hash total do Bitcoin em junho de 2014, criando uma janela teórica para um ataque majoritário ao próprio Bitcoin. Implementação: A taxa de hash do pool cresceu organicamente à medida que os mineradores se juntavam devido à sua estrutura de taxa zero e confiabilidade. Nenhum ataque foi executado — mas a comunidade reconheceu o risco existencial. Resultado: A GHash.IO comprometeu-se voluntariamente a limitar sua participação a 39.99% do poder de hash da rede. O incidente desencadeou um amplo debate sobre a centralização dos pools de mineração e levou ao desenvolvimento de protocolos de mineração descentralizados. Este continua sendo o momento em que o Bitcoin esteve mais próximo de um cenário de ataque de 51%.

Ataque de distorção temporal Verge (XVG) — Abril de 2018 Cenário: A Verge, uma criptomoeda focada em privacidade, foi atacada usando uma combinação de controle de 51% da taxa de hash e exploração do mecanismo de ajuste de dificuldade de seu sistema de mineração multi-algoritmo. Implementação: O atacante explorou uma falha no algoritmo de redirecionamento de dificuldade do Verge para minerar blocos com dificuldade anormalmente baixa usando timestamps falsificados, causando um colapso na dificuldade. Isso efetivamente deu ao atacante o controle majoritário sem a necessidade de poder de hash proporcional. Resultado: O atacante minerou aproximadamente 250,000 XVG (equivalentes a cerca de US$ 1.75 milhão na época) em poucas horas. O ataque evidenciou que ataques de 51% podem ser amplificados por vulnerabilidades no nível do protocolo, tornando o limiar de ataque efetivo inferior aos 51% teóricos.

Tabela de comparação

Característica51% de Ataque (PoD)Ataque de participação de 51% (PoS)Ataque de Mineração EgoístaAtaque de longo alcance (PoS)
Controle necessário>50% da taxa de hash>50% dos tokens em stakingQualquer tamanho; lucrativo em torno de 33% sob o protocolo atual.Chaves privadas históricas
Alvo primárioHistórico de transaçõesHistórico de transaçõesBloquear recompensasHistórico completo da cadeia
Custo do ataque (Bitcoin)Bilhões em hardware + eletricidadeNão aplicável (Bitcoin é PoW)Abaixo de 51%Não aplicável (Bitcoin é PoW)
ReversibilidadeO atacante pode reverter bloqueios recentes.O atacante pode reverter bloqueios recentes.Ganha participação injusta no blocoPode reescrever desde o Gênesis.
DetecçãoMonitoramento da taxa de hashMonitoramento da distribuição de participaçõesAnálise estatística do tempo de bloqueioVerificação de ponto de controle
Defesas de ProtocoloAlta taxa de hash, mineração descentralizadaDispositivos de corte e finalizaçãoIncentivos do Tio Block, FANTASMAPontos de controle, subjetividade fraca
Ocorrências históricasMúltiplos (BTG, ETC, Verge, BSV, etc.)Nenhuma informação foi confirmada nas principais redes.Teórico / limitadoteórico

Termos relacionados

  • Gasto Duplo — O ato de gastar a mesma criptomoeda duas vezes, que é a principal vulnerabilidade explorada em um ataque de 51% contra corretoras e comerciantes.
  • Hash Rate — O poder computacional total usado para minerar e processar transações em uma blockchain de Prova de Trabalho, determinando diretamente o custo e a viabilidade de um ataque de 51%.
  • Proof of Work (PoW) — Um mecanismo de consenso que exige que os mineradores resolvam quebra-cabeças criptográficos, onde a segurança não depende de nenhuma entidade única controlar a maioria do poder de hash.
  • Proof of Stake (PoS) — Um mecanismo de consenso alternativo onde os validadores depositam criptomoedas como garantia, fazendo com que ataques de 51% exijam maioria econômica em vez de maioria computacional.
  • Piscina Mineira — Um grupo de mineradores que combinam seu poder de hash e compartilham as recompensas por bloco, o que pode criar riscos de centralização se um único pool crescer demais.
  • Reorganização da Cadeia — O processo pelo qual uma blockchain substitui sua ponta de cadeia atual por uma cadeia alternativa mais longa, que é o mecanismo através do qual um ataque de 51% reescreve o histórico de transações.
  • Mineração egoísta — Uma estratégia de mineração introduzida por Eyal e Sirer (2013) onde um minerador retém blocos descobertos para obter vantagem competitiva; lucrativa sob o protocolo Bitcoin atual em qualquer tamanho de pool, com ganhos desproporcionais acima de ~33%.
  • Finalidade — A propriedade de que as transações confirmadas não podem ser revertidas, o que os protocolos modernos de PDV (Ponto de Venda) conseguem por meio de dispositivos de finalidade projetados especificamente para evitar ataques do tipo 51%.
  • NiceHash — Um mercado de poder de hash que permite aos usuários alugar capacidade de mineração, o qual tem sido usado para facilitar ataques de 51% em blockchains PoW menores.
  • Regra da Cadeia Mais Longa — A regra de consenso nas blockchains PoW (Prova de Trabalho) é que os nós sempre seguem a cadeia com o maior volume de trabalho acumulado, mecanismo explorado por atacantes de 51% para forçar a rede a aceitar sua cadeia privada.
  • Tolerância a falhas bizantinas (BFT) — Uma propriedade dos sistemas distribuídos que permite que eles continuem operando corretamente mesmo que alguns participantes ajam de forma maliciosa, intimamente relacionada à estrutura teórica subjacente à análise de ataques de 51%.
  • Cortar — Um mecanismo de penalização em sistemas PoS que destrói a garantia depositada por um validador em caso de comportamento malicioso, tornando os ataques de 51% de participação economicamente autodestrutivos.

Perguntas frequentes

P: Quanto custa realizar um ataque de 51% no Bitcoin? Extremamente caro. A taxa de hash do Bitcoin ultrapassou 700 EH/s nos últimos anos. O custo do hardware ASIC necessário para mineração, por si só, chegaria a dezenas de bilhões de dólares, além dos custos contínuos de eletricidade estimados em mais de US$ 15 a 20 milhões por dia no pico da taxa de hash. Isso torna a rede Bitcoin praticamente imune a ataques de 51% de qualquer agente individual, incluindo Estados-nação, devido às enormes exigências econômicas e logísticas.

P: Quais criptomoedas sofreram ataques de 51%? Diversas criptomoedas sofreram ataques de 51% confirmados, incluindo Ethereum Classic (janeiro de 2019 e três vezes em agosto de 2020), Bitcoin Gold (maio de 2018, com gasto duplo de aproximadamente US$ 18 milhões), Verge (abril de 2018), Bitcoin SV (múltiplos ataques em 2021) e Firo (anteriormente Zcoin). Todas essas eram blockchains de Prova de Trabalho (PoW) com taxas de hash relativamente baixas, o que tornava o custo de alugar poder de hash suficiente economicamente viável para os atacantes.

P: Um atacante de 51% pode roubar minhas moedas da minha carteira? Não. Um ataque de 51% não consegue acessar suas chaves privadas nem transferir moedas da sua carteira sem sua autorização. O ataque apenas permite que o invasor gaste suas próprias moedas duas vezes, reverta suas próprias transações recentes e censure as transações de outros usuários. Seus fundos estão seguros enquanto você controlar suas chaves privadas — o risco recai principalmente sobre as corretoras e os comerciantes que aceitam os pagamentos do invasor.

P: O Proof-of-Stake elimina o risco de ataques de 51%? A Prova de Participação (PoS) altera significativamente a economia e a mecânica dos ataques de 51%, mas não os elimina completamente. Em PoS, um atacante precisaria adquirir e manter em staking 51% de todos os tokens em staking, o que geralmente é muito mais caro do que alugar poder computacional. Além disso, os protocolos PoS incluem mecanismos de penalização que destroem o stake do atacante caso ele seja detectado. No entanto, ataques teóricos como ataques de longo alcance e o "stake grinding" (manipulação de stake) continuam sendo áreas de pesquisa ativa.

P: O que acontece com o preço de uma criptomoeda após um ataque de 51%? Os preços geralmente caem drasticamente. Após os ataques ao Ethereum Classic em 2020, o ETC perdeu aproximadamente 30% do seu valor. O Bitcoin Gold sofreu uma queda acentuada nos meses seguintes ao ataque de 2018. O impacto no preço vai além da perda imediata decorrente do gasto duplo — ele reflete a perda de confiança do mercado na segurança fundamental da blockchain, o que pode levar à exclusão de criptomoedas das exchanges, à redução da atividade dos desenvolvedores e à migração de usuários para blockchains alternativas.

P: Como posso verificar se uma blockchain é vulnerável a um ataque de 51%? Recursos como o Crypto51.app estimam o custo por hora de um ataque a várias blockchains PoW comparando seu poder de hash com o poder de hash disponível para aluguel no NiceHash. Como regra geral, se o custo de alugar 51% do poder de hash de uma rede por uma hora for menor que o lucro potencial de um ataque de gasto duplo, essa blockchain corre um risco significativo.

P: Qual a diferença entre um ataque de 51% e mineração egoísta? A mineração egoísta é uma estratégia na qual um minerador com uma parcela significativa do poder de hash retém blocos recém-descobertos para obter vantagem competitiva sobre os mineradores honestos, ganhando uma parte desproporcional das recompensas por bloco. Como Eyal e Sirer demonstraram em 2013, essa estratégia pode ser lucrativa no protocolo Bitcoin atual para pools de qualquer tamanho. Um ataque de 51% é uma ação mais agressiva, na qual o minerador majoritário reescreve ativamente o blockchain para reverter transações e gastar moedas duas vezes. As duas estratégias podem ser combinadas — mineração egoísta para acumular vantagem e controle majoritário para executar um gasto duplo.

Fontes:

  • Satoshi Nakamoto, “Bitcoin: Um Sistema de Dinheiro Eletrônico Ponto a Ponto”
  • Ittay Eyal e Emin Gün Sirer, “Maioria não é suficiente: a mineração de Bitcoin é vulnerável” (arXiv, nov. 2013; Criptografia Financeira 2014)
  • Coinbase, “Ethereum Classic (ETC) está atualmente sofrendo um ataque de 51%” (jan. 2019)
  • Resposta ao ataque de 51% ao Bitcoin Gold
  • Bitcoin Gold - Wikipédia
  • Crypto51: Custo de um ataque de 51%
  • Modelo de segurança PoS do Ethereum
  • Estatísticas do pool de mineração

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