作者：申屠青春
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近期都在说51%攻击，有夸大其词的，也有不屑一顾的，本人认为夸大和看轻都不是正确的，以下是本人对51%攻击的看法，不一定正确，仅供参考，欢迎探讨。
51%攻击是指掌握了比特币全网的51%算力之后，用这些算力来重新计算已经确认过的区块，使块链产生分叉并且获得利益的行为。
一、如何发动51%攻击？
假定发动51%攻击的人是一个理性的人，攻击的目的为了利益，而不是为了其他，因而攻击者在发动攻击前有两个条件：
1、掌握了比特币全网的51%算力
2、手里持有大量比特币
攻击者发动攻击：
1、把比特币转到交易所或某个机构或个人，卖出所有比特币，并且收到钱、把钱提现到银行帐号(提现目的是为确保收益，也可不用提现)。这个时间越短越好，能大大节省攻击时间。
2、用51%算力从还没向交易所转币的区块开始重新生成区块
比如：向交易所转币的区块为第30万个区块，攻击者就在第29万9999个区块开始重新生成区块。
3、因为攻击者有51%算力，而且假设他能在攻击过程中保证一直51%算力，所以他的攻击一定成功，也就是说他生成的攻击块链一定能追上原块链。
4、当攻击块链的长度超过原块链2个区块，所有的客户端将丢弃原块链，接受攻击块链。至此，51%攻击成功。
二、造成后果
原块链上29万9999个区块之后交易全部作废，有以下影响：
A 29万9999个区块之后没有交易的客户的币数量没有任何影响。
B 29万9999个区块之后转出比特币的人会发现：币回来了。
C 29万9999个区块之后接收到比特币的人会发现：币消失了。
D 最重要的后果是：人们对比特币网络的信心降到冰点，比特币的币值将受到重创。
三、51%攻击方法说明如下
1、这是一种能够获得最大利益的51%攻击方法，因为我们假定攻击者是理性的、为获得利益而攻击，而非一心置比特币于死地而不求任何回报的疯子。
2、无需51%算力就可以发动51%攻击，比如45%算力，有成功可能性，但非确定性成功。有这么一个场景：原块链长度30万，攻击者具备45%算力，从29万9999个区块开始计算，运气好的话，攻击块链延长到30万零2个，而原块链还是30万长度，攻击就成功了。这种攻击影响的区块数量少，如果币数量小，则被发现的可能性很小。目前大家担心的是这种情况。本人认为，虽然连续产出3个区块的可能性不大，但不是没有出现过，ghash.io就出现过连续产出5-6个区块的情况。因而这种非51%攻击的可能性完全存在，比特币世界要时刻监控、密切注意。
3、有人说多等几个确认就能避免51%攻击。这话有严重问题。如果是非51%算力的攻击，多等几个确认是有效的，数量特别大的比特币转帐应该等几天。但是如果是51%算力攻击，就应该知道，如果攻击者能一直保持51%算力，他可以从比特币最近检查点之后的区块开始重新计算，攻击块链能追上原块链，成功只是时间问题。如果攻击花费了1年时间，也要等1年的确认吗，因而这种认识不全面。
4、攻击块链可以隐藏地计算，直到比原块链多两个块链后才放出，按照目前的比特币网络协议，可以马上取代原块链，因而整个攻击可以不为人所知，直至最后一时刻。
四、51%攻击悖论
我们原先假定发动51%攻击的人是为了利益，我们可以来计算一下攻击者的成本和收益。先回顾一下理解攻击者发动攻击的前提条件：
1、掌握了比特币全网的51%算力
分析第1点，掌握了比特币全网的51%算力，得需要多少钱。全网算力按照100P计算，矿机价格按照1T/8600元计算(这是目前最低的价格)
51P矿机购买费用=100P * 51% * 1024 * 8600元=449,126,400=4.5亿
要布署51P的算力以及发动攻击，我们精力估算额外需要1亿的其他费用和电费，因而计算为5.5亿。
2、要卖掉多少比特币
到底要卖掉多少比特币才能获得更多的利益呢。至少要获得至少5.5亿的收益，才能在帐面上收支平衡，但要做这么大的攻击，而且攻击后的币值会降低很多，因而一定要非常大的利益才能让攻击者这么做，因而我们按照卖掉比特币能获利20亿估计。
持有比特币=20亿/4000=50万个比特币
我们假设攻击者以1000元的成本拥有比特币，他原先的买币成本是2.5亿。 如果在短时间卖出50万个比特币，会把价格从4K打到谷底1K-2K了。 我们姑且假定，这是场外交易，对比特币价格没有影响。
3、成功实施51%攻击后的比特币价值
成功实施51%攻击后，我们认为在一段较长的时间内，人们对比特币的信心降低到冰点，比特币的价格会处于较低水平，如500元甚至更低，直至技术永远解决了51%攻击的可能性。
因而，即便攻击者成功实施了攻击，他的50万比特币的价值也将处于一个较低水平=50万 * 500=2.5亿。
4、攻击者的收支估算
攻击者以4K卖掉50万个比特币，获利20亿。
投入=5.5亿矿机 2.5亿比特币=8亿
收益=20亿-2.5亿-8亿 2.5亿=12亿
投入8亿，净收益12亿，这对比特币行业，绝对不是好收益。
5、8亿投资能获得多少收益
目前每天产出3600个比特币，如果一直保持51%算力可得到1836个，每月获得55080个比特币，按照4K计算收益为2亿。
攻击者持有的50万个比特币，当一个季度内比特币价格从4K到6K时，可以多获得10亿收益，这种价格上涨我认为是很正常的。
6、两种投资的收益对比
攻击是一种投资，诚实持币和挖矿也是一种投资。
攻击冒了巨大风险，获得12亿，如果在交易所大量抛售，获利还会更低；
诚实持币和挖矿，没有任何风险，一个季度内轻松获得收益=10亿 6亿=16亿。
我们假定的有理性的人，为了获得更大收益而攻击的人，实际上是不会发动这样的攻击的，这就是51%攻击悖论。
不过，如果是疯子或者国家，不惜血本只为毁灭比特币，我们没有办法阻止，也就没有必要讨论。
五、关于双花和虚花
关于这点已经在微博上说过多次，双花是指把一份币花了两次，且两次交易都被确认至少一次，其中一次交易一定是在孤立块中。目前大家所说的双花是交易可塑性问题：第一次交易不加交易费，被矿池排斥，欺骗某些无需确认的网站入帐后，再把币花到其他地方去。
双花是需要算力来保证的，可以是51%算力，也可以是45%算力，具体情况请看本文的第三部分的第二点，但要再次提醒的是：某个矿池连续产出3个区块，就有可能产生非51%算力的双花攻击，ghash.io出现过连续产出5-6个区块的情况，完全有能力发起这种攻击，因而比特币世界要时刻监控、密切注意。一旦出现孤立块，而且里面的交易输入在接下来几个块中重新出现，那很可能就是双花。我们看到：从今年4月份开始，孤立块出现得越来越多，应该有些情况。不过，我奇怪的是为什么blockchain.info关于孤立块的页面一直有BUG，一直不显示具体的孤立块内容，我10天或半月前向blockchain.info提过BUG，但是到现在为止还没有正常，但愿这是BUG，而非因其他原因而隐瞒数据。防范方法是多等几个确认，大额交易建议等1天(在这一点上，比特币天空网的多等几个确认的说法是对的)。
上文提到的交易可塑性问题，我们可以称之为虚花(这个名称从比特天空网的文章中借用而来，我觉得比较合适)，第一次交易未被纳入区块，第二次交易会被纳入区块，这种攻击无需算力，谁都可以发起攻击，接收方的防范也很简单，只需至少一个确认。
六、本文小结
1、真正的51%算力攻击一旦发生，后果会很严重，但51%攻击有悖论，使得它事实上难以发生，除非疯子或疯子国家。
2、双花攻击无需51%的算力，ghash.io的45%算力已经具备了双花攻击的条件，事情没有我们想像得那么乐观，比特币世界要重视这个事情。
3、双花和虚花可以多等几个确认来防范，真正的51%算力攻击多等几个确认也难以防范。
BTC地址：1faVxBp2KmST98p3tJjx2MQP98JLLnF2Q
java达人语：可以把攻击比作特殊的赛跑，攻击者具有所有参赛者体力总和的51%，他跑的比其他参赛者都快，最后，根据规则，攻击者走过的跑道将被全网认同。
