Die 51-Prozent-Attacke ist für dezentrale Netzwerke eine Gefahr. Durch die Einführung von Bitcoin und der Blockchain Technologie 2009, wurde das erste Mal eine Software, die durch die Gemeinschaft kontrolliert wird, erschaffen. Oh bei dieser Kontrolle kommt ein Mehrheitsprinzip beziehungsweise ein Konsensverfahren zum Tragen. Dadurch ist es möglich, dass bei dem aufbringen von 51 % der gesamten Rechenleistung des Netzwerks auch die Mehrheit vor getäuscht werden kann. In diesem Beitrag befassen wir uns mit dem Hintergrund der 51-Prozent-Attacke, wie diese entsteht und weshalb du trotz diesem Szenario keine Angst um den Zugriff auf deine Bitcoin haben musst.

Was ist eine 51-Prozent-Attacke?

Wie eben schon angedeutet, hat immer die Mehrheit die Macht in Bitcoin Netzwerk. Dies ist bei allen dezentralen Netzwerken der Fall. Technisch gesehen wird diese Macht in Rechenleistung ausgedrückt. Das Netz ist also nur so sicher, wie auch die Rechenleistung hoch ist.

Die Macht hat bei diesem Mehrheitsprinzip also immer die Mehrheit und damit mehr als 50 % der Rechenleistung. Daher haben 51 % der Rechenleistung auch immer die Macht und damit das Befugnis, die Wahrheit und damit auch die Echtheit von Informationen in der Bitcoin Blockchain abzubilden.

Ein Angreifer könnte nun bei einer 51-Prozent-Attacke tatsächlich die Mehrheit vortäuschen und so Änderungen an der Blockchain vornehmen. Dadurch könnten Informationen, wie die Anzahl an Einheiten auf einer jeweiligen Adresse, manipuliert werden. So konnte der Angreifer sich selbst eine unendliche Anzahl an Einheiten der jeweiligen Kryptowährung gutschreiben und würde so eine unendliche Inflation auf die restlichen Teilnehmer hervorbringen.

Hard Fork bei erfolgreicher 51-Prozent-Attacke notwendig?

Sollte der Angreifer die Blockchain wie oben genannt umschreiben, könnte er einfach Coins aus dem nichts „erschaffen“. Beispielsweise schreibt er seinem Kontostand, auf welchem ein Bitcoin liegt, hunderttausende in wenigen Sekunden gut. Dadurch kann das gesamte Netzwerk manipuliert werden und auch der Wert der anderen Coins fällt.

Deswegen wird im Falle einer solchen Attacke in der Regel ein Hard Fork von der Community unterstützt. Das heißt, die Miner splitten die manipulierte Blockchain und die vergangene in zwei auf. Dabei entstehen zwei Coins (von Bitcoin splittete sich beispielsweise Bitcoin Cash ab), welche aber kryptographisch fast gleich aufgebaut sind.

Die Community schreibt nun an dem „echten“ Coin weiter und der Angreifer hat nur noch die Kontrolle über den durch ihn manipulierten Coin und dessen Blockchain. Dadurch kann eine erfolgreiche 51%-Attacke behoben werden.

Wie sieht ein 51-Prozent-Angriff in der Praxis aus?

Da die komplette Blockchain als Organismus von Minern kontrolliert wird und somit die Kontrolle bei der Mehrheit liegen soll, sieht die Wahrheit jedoch anders aus.

Mittels riesengroßer Bitcoin Mining Pools können Firmen wir Antpool, ViaBTC und BTC.com einen großen Anteil der gesamten Rechenleistung des Netzwerkes vereinen. Allein die drei größten Pools haben zusammen circa 50% der gesamten Rechenleistung des Netzwerkes. Deswegen ist die Gefahr eines 51-Prozent-Angriffs bei Bitcoin definitiv vorhanden, aber durch die starke Community und deren Selbstkontrolle fast unmöglich.

Zwar könnten sich die drei Firmen zusammenschließen, aber dann müsste so etwas still und heimlich an der Community vorbei gehen, was ziemlich unwahrscheinlich ist. Ebenfalls würden diese Firmen ihre laufenden Einnahmen, welche sie durch den hohen Anteil an der Rechenleistung vom Bitcoin Netzwerk haben, nicht mehr nutzen.

Sie würden tatsächlich das Netzwerk betrügen, versuchen maximal Kapital zu gewinnen, was auf Dauer das Netzwerk nachhaltig schädigen. So ist es also für diese Netzwerk Teilnehmer nicht mehr möglich, erfolgreich am Netzwerk zu partizipieren. Ebenfalls könnte der Preis sehr stark einbrechen, was die Möglichkeit für den Verkauf der neuer erzeugten Bitcoin fast unmöglich macht.

Entwarnung zur 51%-Attacke

Wie möchten an dieser Stelle allerdings entwarnen. Denn es ist nicht alles so schlimm, wie es scheint. Falls eine 51%-Attacke tatsächlich erfolgreich umgesetzt wird, könnten die restlichen Netzwerk Teilnehmer einfach die Informationen im Netzwerk und die korrekt verteilten Einheiten zurücksetzen und die tatsächliche Wahrheit annehmen. Dabei muss geprüft werden, wann es zu einem Angriff kam

So kann letzte Informationsstand vor dem Angriff benutzt werden, um die Informationen in der Blockchain wieder auf den ursprünglichen Stand zurück zu setzen. Dadurch ist es nicht möglich, dass der Angreifer sich unendliche Bitcoin zuschreibt. Zwar könnte er im Laufe des Angriffs immer mehr Bitcoin besitzen, allerdings würden die Netzwerkteilnehmer nach dem Angriff durch das Mehrheitsprinzip wieder die vorherige Information der Blockchain annehmen.

Oftmals werden während eines 51%-Angriffs schnell viele Bitcoin oder andere Kryptowährungen an eine Krypto Börse ausgezahlt. So soll das gewonnene Kapital an Kryptowährungen in Fiat wie Euro oder US-Dollar umgewandelt werden. Auch kleinere Kryptowährungen werden oft in Bitcoin umgewandelt.

Erst wenn der Angreifer es schafft, die aus dem Nichts erschaffenen Kryptowährungen auf die Krypto Börse auszuzahlen und dort den Verkauf in Euro oder US-Dollar zu tätigen, erst dann war der Angriff erfolgreich. Meistens wird solch ein 51%-Angriff allerdings innerhalb von wenigen Minuten bis Stunden entdeckt und spricht sich schnell herum. Dadurch werden komplette Kryptowährungen gesperrt.

Sobald es also zu einer 51-Prozent-Attacke kommt, sperren die Krypto Börsen die betroffenen Märkte. So wird vermieden, dass eine Auszahlung von nicht existierenden Kryptowährungen stattfindet. Die Community kann also beruhigt sein, dass die Faktoren, welche tiefer in der Szene verankert sind, einer aktiven 51-Prozent-Attacke einen Riegel vor schieben. So kann vermieden werden, dass diese Attacke wirklich letztendlich erfolgreich durchgeführt wird.

Gab es bei Bitcoin bereits eine 51-Prozent-Attacke?

Im Juni 2014 hat das Startup Cex für 12 Stunden die 51% Marke überschritten. Zwar korrigierte sich der Pool mit dem Namen Ghash.io ziemlich schnell wieder auf eine niedrigere Marke, aber eine gewisse Angst kam in der dezentralen Community auf. Einige Tage nach dem Vorfall meldete sich der Pool zu Wort und beteuerte in keiner Weise dem Bitcoin Schaden zu wollen. Direkt nach dem Vorfall wurde der Anteil an der Gesamtrechenleistung in weniger beängstigende Bereiche abgesenkt.

Hier wird offensichtlich, dass ein Mining Pool, der einen hohen Anteil an der Rechenleistung von Bitcoin hat, eher eine positive Absicht hat und das Kapital, welches durch das Mining generiert wird, einen betrügerischen Angriff vorzieht. Ebenfalls agieren die meisten Pools durch viele verschiedene Teilnehmer überall auf der Welt verteilt, wodurch keine wirkliche Bündelung in eine 51-Prozent-Attacke stattfinden kann.

Welche 51-Prozent-Attacken gab es bei Altcoins?

Eine wirklich 51-Prozent-Attacke gab es bei Bitcoin noch nicht. Allerdings gibt es einige Altcoins die betroffen waren.

Ethereum Classic (ETC)

Im Januar 2019 und im August 2020 kam zu einer 51 % Attacke bei Ethereum Classic. Dort wurde das Vertrauen nachhaltig geschwächt.

Bitcoin Gold (BTG)

Im Mai 2018 und im Januar 2020 kam es Bitcoin Gold zu einem 51-Prozent-Angriff. Dabei konnten die Angreifer mehrere Millionen Euro erbeuten. Dies hat das bereits skeptische Vertrauen in die Kryptowährung weiter verschlechtert.

VertCoin (VTC)

Im Dezember 2018 wurden dieser Kryptowährung mehrere 100.000 $ erbeutet. Ein Jahr später, im November 2019 kam es heute zu einem 51-Prozent-Angriff.

Verge (XVG)

Auch bei Verge kam es im April 2018 zu einer 51-%-Attacke, wodurch mehrere Blöcke komprimiert wurden und der Angreifer so eine hohe Inflation im Netzwerk erzeugen konnte.

Feathercoin (FTC)

Im Juni 1013 kam es zu einer der ersten 51-Prozent-Attacken, wobei Feathercoin durch die Tatsache, dass noch eine sehr geringe Rechenleistung vorlag, einen Hack erfuhr.

Monacoin (MONA)

Beim Monacoin kam es im Mai 2018 zu einer 51%-Attacke wodurch Verluste von etwa 90.000 US-Dollar festgestellt wurden.

ZenCash (Heute Horizon; ZEN)

Die komplexe Struktur der verteilten Knotenpunkte sollte vor allem die Vorteile dieses Projekts ausmachen. Trotzdem kam es hier im Juni 2018 zu Angriff, der 550.000 US-Dollar erbeutete.

Bedeutung der 51-Prozent-Angriffs

Der 51%-Angriff zeigt, wie ernst dezentrale Projekte genommen werden können, wenn die Rechenleistung nicht hoch ist. Denn bei vielen kleinen Kryptowährungen ist das Risiko einer solchen Attacke viel zu hoch. Bei Netzwerken wie Bitcoin ist es nahezu unmöglich in der heutigen Zeit, solch eine Attacke erfolgreich durchzuführen.

Zumdem würde die 51-Prozent-Attacke viel zu viel Geld kostet. Denn bei Bitcoin wird alle 10 Minuten ein neuer Rechenaufwand benötigt. Dieser Rechenaufwand muss also mehr als 51 % der Rechenleistung entsprechen, alle 10 Minuten.

Würde eine 51%-Attacke also über 1 Stunde andauern, müsste der Angreifer insgesamt 6 × 51 % der Rechenleistung aufbringen. Hier wird klar, dass mit Anzahl der Dauer des Angriffs, auch die Kosten für einen Angriff exponentiell steigen. Aus diesem Grund ist es erforderlich für einen erfolgreichen Angriff, dass dieser innerhalb von wenigen Minuten durchgeführt wird.

Selbst wenn es allerdings zu solch einem Angriff kommt, müsste der Angreifer die Kryptowährungen auszahlen. Hier kommt die Schnittstelle einer Krypto Börse zu tragen.

Auch dort gibt es wieder das Risiko, dass der Markt gesperrt wird und die Auszahlung nicht möglich ist. Aus diesem Grund ist es zum einen nicht nur sehr kosten intensiv, eine 51-Prozent-Attacke durchzuführen, sondern das Risiko entdeckt zu werden und keinen Erfolg zu haben, ist sehr hoch.

Ebenfalls stellt sich die Frage, warum ein Angreifer, der die Möglichkeit hat, so eine hohe Anzahl an Rechenleistung auf einmal zu aktivieren, nicht einfach selbst am Bitcoin Netzwerk partizipiert. Durch eine so hohe Rechenleistung, könnte eine feste Einnahmequelle erzielt werden. So könnte der Einsatz der Rechenleistung wirtschaftlich kalkulierbar und profitabel sein.

Der Vergleich mit der 51%-Attacke zeigt also, dass sich diese gar nicht wirklich lohnt. Lediglich bei kleinen Projekten könnte diese eingesetzt werden.

Fazit zur 51%-Attacke bei Bitcoin

Die 51-Prozent-Attacke ist eine wichtige Debatte in der Sicherheit von Bitcoin. Vor allem in Bezug zu dezentralen Netzwerken, hat diese eine neue Bedeutung bekommen. Das Mehrheitsprinzip, welches über den digitalen Raum erzielt werden kann, ermöglicht eine komplett neue Betrachtung einer digitalen Wahrheit.

Aus diesem Grund ermöglicht Bitcoin Vertrauen über dem Internet hinweg. Denn jeder kann beim Bitcoin Netzwerk mitmachen. Daher ist das dezentrale Netzwerk so konzipiert, dass die Teilnehmer selbst das Netzwerk schützen.