在深入了解51%攻擊之前，我們需要了解一定程度關(guān)系挖掘和由區(qū)塊鏈建筑的系統(tǒng)。

比特幣其中關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一是它基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分布式特性。節(jié)點(diǎn)的非中心化工作確保遵循協(xié)議規(guī)則，讓所有網(wǎng)絡(luò)參與者都能同意區(qū)塊鏈的當(dāng)前狀態(tài)。這意味著大多數(shù)節(jié)點(diǎn)需要定期以挖掘的過(guò)程中來(lái)達(dá)成共識(shí)，從該使用軟件的版本至確認(rèn)交易等等。

比特幣共識(shí)算法（工作證明）確保采礦者只能在網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)都達(dá)成共識(shí)，并一致驗(yàn)證該采礦者提供的塊哈希是準(zhǔn)確的情況下才能新成新的交易區(qū)塊（指該塊哈希能證明了采礦者做了一定的工作量，并找到了該區(qū)塊的正確問(wèn)題解決方案）。

區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施- 作為非中心化的分類賬和分布式系統(tǒng)，這系統(tǒng)能阻止任何中心化個(gè)體為了自己的目的而不擇手段地管制網(wǎng)絡(luò)，亦都是為什么比特幣在網(wǎng)絡(luò)上并沒(méi)有單一掌控單位機(jī)構(gòu)的原因。

由于采礦過(guò)程（在PoW的系統(tǒng)中）涉及大量電力和電腦機(jī)算資源的投入，采礦者的工作能力源自于他擁有的機(jī)算能力，亦稱為散列能力或哈希率。在不同的位置有許多挖掘節(jié)點(diǎn)，它們會(huì)為了新生成下一個(gè)有效的比特幣塊散列而獲取的獎(jiǎng)金而競(jìng)爭(zhēng)著。

在此基礎(chǔ)下，挖掘幣的工作是分布于世界各地所有不同的節(jié)點(diǎn)上，亦指哈希率不是一個(gè)單位所有，亦不應(yīng)該有此狀況出現(xiàn)。

但如果當(dāng)哈希率不再分配得足夠時(shí)會(huì)有什么事情發(fā)生呢？如果一個(gè)單位或組織能夠獲得超過(guò)50%的散列能力，會(huì)發(fā)生什么事情呢？其中一個(gè)可能后果是我們稱之為- 51%攻擊，也認(rèn)知為多數(shù)攻擊。

什么是51%的攻擊？

51%的攻擊是對(duì)比特幣（或其他區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)）的潛在危機(jī)，由此單個(gè)單位或組織能夠控制大部分哈希率，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷。換句話說(shuō)，51%的攻擊者將擁有足夠的礦池算力從而能夠故意排除或篡改交易順序。

這樣的攻擊可使惡意單位或組織能在控制期間嘗試和撤銷交易者們所作出的交易，而導(dǎo)致雙重支出潛在問(wèn)題。成功的51%攻擊還能允許攻擊者阻止某些或所有交易被確認(rèn)（亦指：交易拒絕服務(wù)）亦可以阻止一些或所有其他礦工繼續(xù)進(jìn)行采礦，而導(dǎo)致所謂的”壟斷式采擴(kuò)”。

另一方面，51%攻擊是不允許攻擊者撤銷其他人的交易，也或阻止交易被廣播到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上。另外,改變成功采擴(kuò)區(qū)塊的獎(jiǎng)金，憑空創(chuàng)造幣或竊取從未屬于攻擊者的幣也是非常不可能的。

51%的攻擊有多大可能？

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)是由非中心化及分布式節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)維護(hù)的，并要求所有參與者必須達(dá)成共識(shí)的過(guò)程中合作工作。這亦是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)為什么高度安全的主要原因之一。網(wǎng)絡(luò)越大防御力越好,保護(hù)及防御攻擊和數(shù)據(jù)損壞能力越高級(jí)。

當(dāng)涉及工作證明區(qū)塊鏈時(shí)，挖掘者的哈希率越高，找到有效區(qū)塊解決方案的可能性就越高。這的確是事實(shí)，因?yàn)橥诰虻墓ぷ餍枰婕暗墓Ｂ蕠L試越多，需要的機(jī)算能力和電力來(lái)作出每秒更多的試驗(yàn)發(fā)掘。所以早期加入比特幣網(wǎng)絡(luò)的挖掘者們，為促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)增長(zhǎng)性和安全性而貢獻(xiàn)良多。隨著比特幣貨幣的價(jià)值上漲，為了爭(zhēng)奪區(qū)塊挖掘獎(jiǎng)金, 許多新的挖掘者被吸引而加入網(wǎng)絡(luò)，（目前一個(gè)比特幣的區(qū)塊價(jià)格12.5 BTC）。這競(jìng)爭(zhēng)情況亦是證明比特幣網(wǎng)絡(luò)有多么安全的原因之一。如果這整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和獎(jiǎng)金挖掘制度不是基于那么公開(kāi)誠(chéng)實(shí)的機(jī)構(gòu)挖掘者沒(méi)有理由投入那么大量的資金和資源去參與進(jìn)行這過(guò)程。

因此，面對(duì)這樣龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，進(jìn)行51%攻擊是不可能的。一旦區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)變得足夠龐大，個(gè)別單位或團(tuán)隊(duì)組織如企圖集結(jié)的足夠的機(jī)算能力足以淹沒(méi)所有其他參與者，亦無(wú)法跟上與迅速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)一樣水平。

此外，隨著區(qū)塊鏈的增長(zhǎng)，想更改已確認(rèn)的區(qū)塊變得越來(lái)越困難，因?yàn)閰^(qū)塊都通過(guò)加密工作證明鏈接。因此，一個(gè)區(qū)塊具有的確認(rèn)鏈越多，企圖更改或恢復(fù)該區(qū)塊的交易成本就越高。因此，攻擊者可能成功的改變幾個(gè)最近新生區(qū)塊的交易，但這更改不會(huì)持久和持續(xù)。

更進(jìn)一步大膽設(shè)想，如果有惡意單位不受利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)或成本阻礙，并決定攻擊比特幣網(wǎng)絡(luò)單純?yōu)榱虽N毀它。即使攻擊者破壞網(wǎng)絡(luò)，比特幣程序和協(xié)議設(shè)定也會(huì)迅速地作出回應(yīng)及時(shí)修改，對(duì)該攻擊的進(jìn)行調(diào)整。這將需要其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)就這些變化達(dá)成一致共識(shí)，在緊急情況下這共識(shí)將很快達(dá)成。比特幣對(duì)攻擊非常有彈性，亦被視為現(xiàn)存最安全可靠的加密貨幣。

雖然比特幣網(wǎng)絡(luò)比較不可能被攻擊因?yàn)樗嫶蟮木W(wǎng)絡(luò)讓攻擊者有困難性集結(jié)同等的機(jī)算能力。但要實(shí)行在較小的加密貨幣上并不是那么具有挑戰(zhàn)性。與比特幣相比，山寨幣具有相對(duì)較低的散列能力去保護(hù)其區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。足夠低去實(shí)現(xiàn)51%攻擊。一些值得提及其受攻擊的加密貨幣例子如Monacoin，Bitcoin Gold和ZenCash。