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title: "51% 攻击"
description: "当一方控制了足够的共识权力，能够稳定地超过诚实网络并重组近期区块链历史时，就会发生 51% 攻击。"
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# 51% 攻击

> 仅供教育参考，不构成投资建议；投资可能造成损失。

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## 直接回答

当一方控制了足够的共识权力，能够稳定地超过诚实网络并重组近期区块链历史时，就会发生 51% 攻击。

在工作量证明（PoW）链上，这个术语通常指控制大多数活跃算力。攻击者可以构建一条累计工作量大于诚实分支的竞争分支，并使节点改为采用该分支。“51%” 是持续优势的简称，并不是适用于所有情形的开关：算力较少的攻击者有时也可能凭概率重组确认较浅的区块，而短暂拥有多数算力并不保证攻击能够获利。

这个标签不应机械地套用到权益证明（PoS）上。投票阈值、分叉选择、最终性、怠惰惩罚和罚没都因协议而异。例如，Ethereum 文档说明了约 33%、34%、51% 和 66% 质押占比会产生不同后果。关键始终是明确所讨论的共识规则和攻击目标。

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## 工作原理

PoW 节点只接受有效区块，并跟随累计工作量最多的有效分支。拥有多数算力的攻击者不能让无效签名变得有效，也不能在协议规则之外创造代币。但攻击者可以私下挖掘一条冲突但有效的分支，并在它超过公开分支后将其公布。

典型的双花过程如下：

1. 攻击者在公开链上向商家或交易所付款，同时私下挖掘一条把同一批代币花到别处的分支。
2. 收款方等待确认，然后交付商品或允许提款。
3. 如果私有分支积累了更多工作量，攻击者就将其公布。节点重组到该分支，原付款会从被接受的历史中消失。

每增加一次确认，诚实分支的领先幅度就更大。当攻击者的算力低于诚实网络时，随着领先幅度扩大，追赶成功的概率会降低；如果持续掌握多数算力，攻击者长期来看能够稳定超过诚实分支。确认可以降低风险，但无法形成绝对最终性。

同样的控制权也可用于审查或延迟特定交易、重新排列近期交易以及干扰确认。它不能窃取由他人私钥保护的代币、花费不属于攻击者的代币，也不能迫使全节点接受违反共识规则的区块。

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## 示例

假设一个用于说明的小型 PoW 网络拥有 1 TH/s 的诚实算力。攻击者可以租用 1.2 TH/s，价格为每小时 $20,000，在租赁期间获得约 54.5% 的算力，占合计 2.2 TH/s。攻击者向交易所存入价值 $200,000 的代币，同时挖掘一条包含冲突支出的私有分支。

如果交易所在 10 个区块后，即这条假设链上约 20 分钟后记入该笔存款，攻击者可能在公布私有分支前提取另一种资产。租用两小时需要 $40,000，但这个数字并不是攻击者的利润。交易手续费、滑点、执行失败、提款冻结、攻击被发现以及被攻击资产价格下跌，都可能使这次尝试无利可图。

如果交易所把要求提高到 200 个区块，攻击者必须维持竞争分支更长时间。按照假设的两分钟出块间隔，确认时间约为 6 小时 40 分钟。攻击会变得更昂贵、更容易被发现，正常客户也要等待更久。因此，确认策略是在结算速度和重组风险之间进行权衡。

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## 风险与控制措施

最容易受到攻击的是近期发生的高价值付款，因为它们可能在运营方作出反应前被转换或提取。要重写数千个区块之前的历史，就必须重新完成之后的全部工作并超过实时运行的链，因此实际攻击通常集中于短暂但价值较高的时间窗口。

经济安全性不仅取决于代币的市值。相关因素包括可租用算力、专用硬件供应、电力和协调成本、矿池集中度、区块奖励、市场流动性，以及收款方在确认后放行的价值。矿池集中是一个警示信号，但矿池运营方不一定拥有矿工的设备；矿工可以把算力转向其他地方。

收款方和基础设施运营方可以通过以下方式降低风险：

- 根据交易价值和当前网络状况设置确认要求；
- 监控竞争分支、异常算力变化和深度重组；
- 在重组风险上升时暂停存款或提款；以及
- 限制在一个确认窗口内可以离开的不可逆价值。

这些控制措施可以降低预期损失，但没有任何一种措施能让基于概率的 PoW 结算在数学上不可逆。

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## 常见误解

### 误解 1：攻击者必须恰好拥有 51.0%

不是。即使低于 50%，攻击者仍可能凭概率追上，尤其是在落后幅度较小时，但随着确认累积，成功概率会下降。高于 50% 时，持续控制算力会给攻击者带来预期的长期优势。持续时间、网络状况、成本和所选目标仍然重要。

### 误解 2：多数算力可以偷走所有代币

不是。共识权力影响选择哪一段有效历史；它不会泄露私钥，也不能授权无效支出。多数攻击者主要获得的是撤销自己近期付款、审查交易和重新排列近期区块的能力。

### 误解 3：固定的确认次数始终安全

不存在适用于每条链或每笔付款的固定次数。风险取决于攻击者可获得的算力、诚实网络的安全预算、交易价值、检测与响应时间，以及收到的资产能够多快被提取或转换。

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## 来源

- [Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System](https://bitcoin.org/bitcoin.pdf) - Bitcoin.org（查阅日期：2026-08-20）
- [Block Chain](https://developer.bitcoin.org/devguide/block_chain.html) - Bitcoin Developer Guide（查阅日期：2026-08-20）
- [Proof-of-stake attack and defense](https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/attack-and-defense/) - Ethereum.org（查阅日期：2026-08-20）

Source: https://wiki.fcontext.com/zh-cn/crypto/fifty-one-percent-attack/index.mdx