Definition „51-Prozent-Attacke“ Was ist ein 51%-Angriff?

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Ein 51%-Angriff ist ein Angriff auf eine Blockchain, bei der Angreifer versuchen, das Netzwerk zu kontrollieren. Hierfür benötigen sie mehr als 50 Prozent Beteiligung am Netzwerk. Sobald sie das erreichen, können sie steuern, was mit den Transaktionen im Netzwerk geschehen soll. In der Regel steht dahinter eine Absicht, die den Angreifern einen Mehrwert bringt, z. B. die Manipulation von Transaktionen.

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Wer sich auch nur oberflächlich mit Blockchain befasst, hat sehr wahrscheinlich auch schon einmal von einem 51-Prozent-Angriff bzw. von einer 51% Attack gehört. Es handelt sich hierbei um einen Angriff auf die Blockchain, bei der ein Angreifer versucht, temporär die Kontrolle über das Netzwerk zu erlangen, um es zu seinen Gunsten zu manipulieren.

Diese Art von Angriff ist vor allem auf Blockchains möglich, die neue Blöcke ausschließlich per Proof of Work (PoW) schmieden, da dieser Mechanismus grob gesagt über den Einsatz von Rechenleistung funktioniert. Theoretisch ist ein 51-Prozent-Angriff auch bei einem Netzwerk mit Proof of Stake (PoS) möglich. Hierfür müsste ein Angreifer allerdings mindestens 51 Prozent der emittierten Token besitzen, um erfolgreich zu sein.

Mögliche Gefahren von 51%-Angriffen

Eine konkrete Bedrohung, die durch einen solchen Angriff entsteht, ist da sogenannte Double Spending. Dabei werden Token mehrfach ausgegeben. Eigentlich wird so etwas auf einer Blockchain durch die konstante Validierung der Transaktionen durch das Netzwerk verhindert. Es muss immer eine Mehrheit der Nutzer zustimmen, dass die Transaktionen in einem neuen Block gültig sind, bevor dieser an die Blockchain gehängt wird.

Erst dann sind diese Transaktionen abgewickelt und Teil der stetig wachsenden Blockchain. Besitzt der Angreifer die Mehrheit im Netzwerk, manipuliert er Transaktionen, um Token doppelt auszugeben, ohne von anderen Teilnehmern aufgehalten werden zu können. Er hat genug Macht angesammelt, um seine manipulierten Transaktionen ganz einfach selbst zu bestätigen.

Das Problem (zu) großer Mining-Pools

In Mining-Pools schließen sich viele Miner zusammen, um mit ihrer gebündelten Rechenleistung gemeinsam erfolgreicher neue Blöcke zu generieren und so für Einnahmen zu sorgen. Das hat für die Mitglieder dieser Pools den Vorteil, dass sie regelmäßig eine Belohnung fürs Mining verdienen. Zwar teilen sich die Mitglieder die Belohnung, haben dafür aber konstante Einnahmen. Das lohnt sich im Laufe der Zeit durchaus für die Teilnehmer.

Es ist also attraktiv, Teil eines solchen Pools zu sein. Und je mehr Rechenleistung ein Pool stellen kann, desto wahrscheinlicher ist es, dass regelmäßig Belohnungen durch Mining verdient werden. Es ist somit nicht verwunderlich, dass sich viele Teilnehmer vor allem großen Pools anschließen möchten, um von deren Reichweite zu profitieren. Wird ein Pool jedoch so groß, dass er 51 Prozent oder mehr der gesamten Rechenleistung stellt, wird er für den Rest des Netzwerks zur Bedrohung: Jetzt hat er theoretisch so viel Macht, dass er Transaktionen nach Belieben manipulieren und dann für gültig erklären kann.

In der Vergangenheit gab es auch tatsächlich Mining Pools, die so stark wuchsen, dass sie von der Community als Gefahr wahrgenommen wurden. Heute legen seriöse Mining Pools daher häufig eine harte Obergrenze fest, welchen Anteil an der Rechenleistung sie maximal stellen dürfen, z. B. 40 Prozent.

Kleine Kryptowährungen sind eher gefährdet

Um eine 51% Attack erfolgreich durchzuführen, benötigt es wie bereits beschrieben, eine gewisse Rechenleistung, nämlich mindestens 51 Prozent der insgesamt im Netzwerk verfügbaren Leistung. Das bedeutet, dass es ein Angreifer umso leichter hat, je kleiner das Netzwerk ist - denn dann muss er weniger Rechenleistung bereitstellen, um sein Ziel zu erreichen.

Umgekehrt bedeutet das, dass große Netzwerke wie Bitcoin eben aufgrund ihrer hohen Anzahl an Teilnehmern relativ robust gegenüber solchen Angriffen sind. Zwar besteht das Risiko rein technisch betrachtet trotzdem, aber die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Angriff ist außergewöhnlich gering.

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