51%攻击
51%攻击 是一种可能影响区块链网络安全性的攻击方式，指的是攻击者掌握了网络中超过总计算算力的51%。这样的攻击者可以在一定程度上操控和破坏区块链的正常运作。
攻击目的
1. 双花攻击
攻击者可以通过双花攻击来实现对同一笔资金的两次花费。攻击者在正常链上进行一次交易，然后通过掌控51%的算力，创建一个替代分支，在该分支上撤销之前的交易，从而使得他们在两个链上都能够花费同一笔资金。
举例：
(1) 正常交易： 假设用户Alice拥有一枚加密货币（比如比特币），她向Bob发送了这个加密货币（并且Bob支付了其它货币作为交换）这个交易被记录在区块链上。
Block 1:
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| Txn: A | (Alice 把BTC转给 Bob)
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(2) 双花攻击： Alice也可以尝试欺诈性地创建另一个交易，将同一枚加密货币发送给自己。这个交易也被广播到网络。
Block 2 (Alternative Reality):
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| Txn: A | (Alice 把BTC转给自己)
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(3) 问题产生： 如果攻击者（可能是Alice）拥有足够的计算能力，他们可以尝试在区块链上创建一个替代分支，其中包含了另一笔相同的交易。由于区块链的规则是选择最长的链，所以一旦攻击成功，那么Bob就没有收到BTC，造成了损失
2. 阻止交易确认
攻击者可以选择不确认特定的交易，或者在创建分支时排除某些交易，从而阻止这些交易被写入区块链。这可能会导致用户无法完成交易，或者延迟交易的确认时间。
3. 篡改交易历史
击者可以通过掌握51%的算力来修改已经被确认的交易历史。这可能对整个区块链的信任和可用性造成严重损害，尤其是在金融或其他对可信性要求极高的应用中。
4. 网络分裂
一旦攻击者成功掌握51%的算力，他们可以选择停止向网络广播新的区块，导致网络分裂。这可能导致不同的节点看到不同的链，破坏了网络的一致性和可用性。
5. 破坏信任
51%攻击成功后，用户对该区块链网络的信任可能急剧下降。投资者可能抛售相关代币，开发者可能放弃对该区块链的开发，社区可能分裂，进一步损害了整个生态系统的可持续性。
如何防范
增加去中心化程度
- 更多矿工或验证节点： 增加网络中的矿工或验证节点数量，使得攻击者需要掌握更多的算力才能实施攻击。例如，比特币网络通过吸引更多的全球矿工来增加去中心化性质。
- 社区治理： 通过社区治理机制，让更多的社区成员参与网络的决策过程，从而增加去中心化的决策。
采用更安全的共识算法
- 权益证明（Proof of Stake，PoS）： PoS是一种共识机制，它基于用户持有的加密货币数量来决定记账权。由于攻击者需要掌握大量的加密货币才能掌控网络，PoS有助于降低51%攻击的风险。例如，Ethereum 2.0计划采用PoS替代PoW。
- 混合共识机制： 一些项目采用混合共识机制，结合多种共识算法的优势，例如Tendermint采用的是拜占庭容错的共识算法。
引入惩罚机制
- 双重签名惩罚： 在某些共识机制中，引入双重签名惩罚机制，防止恶意节点同时参与多个分支，避免双花攻击。例如，比特币的Lightning Network采用了这种机制。
- 质押和锁定资产： 在PoS或其他共识机制中，引入质押机制，要求节点锁定一定数量的加密货币。如果节点违规，其质押的资产可能被惩罚。Tezos是一个使用了质押和自我修复机制的例子。
