How Expensive Is Attacking Cardano and Bitcoin? | Cardano Explorer (cexplorer.io)
让我们想象一下这样一种情况:某人拥有无限的资金来源,并愿意将其用于攻击区块链网络。这样的攻击要花费多少钱?
区块链安全的本质
去中心化网络的安全性建立在稀缺资源的基础上。预计该资源具有很高的市场价值。对于个人来说,获得大部分资源的代价应该是非常高昂的。同时,假定它将分布在尽可能多的独立个体之间。资源分配对网络很重要,因为如果大量资源由单个实体(或几个实体)拥有,他们就可以控制网络。
51%攻击背后的原理是攻击者试图获得比其他人加起来更多的资源。如果攻击者成功,他将获得主导地位,并产生网络中的大多数区块。
攻击者获得区块链控制权所需的资源量因网络共识而异。对于卡尔达诺和比特币,攻击者需要超过一半的资源。以以太坊为例,1/3多一点的资源就足以破坏共识。
要攻击卡尔达诺,攻击者需要获得超过50%的ADA币。ADA币是一种有限的、不可再生的数字资源,具有一定的市场价值。稀缺性可以在攻击中发挥作用,因为更高的需求会增加市场价值。如果攻击者试图在短时间内购买大量代币,它们的市场价值就会飙升。这可以引起其他买家的兴趣,进而推动市场价值上升。这将增加攻击的成本。
另一方面,一旦攻击者获得超过一半的硬币,防御者就无法从其他地方获得其他资源。攻击者因此获得了对网络的永久控制。
要攻击比特币,攻击者需要获得超过50%的哈希率。哈希率可以通过购买消耗电能的ASIC硬件来获得。硬件和电都有一定的市场价值,都是可再生资源。在世界各地不同的地方,这些资源可能具有不同的市场价值。大量购买时很容易得到折扣。
如果攻击者获得优势,防御者可以尝试获取额外的资源进行防御,因为硬件和能量在理论上都是无限的资源。攻击者不确定他会永远占据统治地位。
袭击卡尔达诺要花多少钱?
攻击者需要获得当前下注的硬币的一半以上。在撰写本文时,在卡尔达诺共识中有超过22.7B的ADA权益。攻击者需要获得11.36B以上的ADA密码。ADA目前的市值为0.29美元。所以这次攻击的最低成本是33亿美元。
假设永久押注了大约11B个ADA币,看看攻击成本是如何随着ADA市场价值的增长而增加的。
目前,攻击卡尔达诺的成本相对较低,因为我们处于熊市的底部(让我们假设)。重要的是要注意,这是一个最低成本。突如其来的需求将开始推高ADA的市场价值。如果攻击者以0.33美元开始购买,那么在购买过程中(或接近购买结束时),市场价值将轻松上升到5美元。如果攻击者丢失了最后的10亿个ADA币,那将代表50亿美元的价值。
攻击者可能很聪明,将购买分散到更长的时间内。然而,他有可能在下一个(和下一个)牛市之后,ADA的市值不会跌至目前的最低水平。让我们补充一下,在2020年的上一次熊市中,ADA币在市场上的最低价是0.03美元。因此,在当前的熊市中,价值比上次高10倍。
一旦ADA的市场价值保持在1美元以上,攻击的最低成本将达到数百亿至数千亿美元。这也适用于长期缓慢购买ADA,这不会显著增加市场价值。
攻击比特币要花多少钱?
计算比特币攻击的成本相对困难,但也是可能的。在某些情况下,只依靠粗略的估计是必要的。结果将不像卡尔达诺那样准确,在卡尔达诺的情况下,将ADA的市场价值乘以攻击所需的硬币数量就足以获得最小的攻击成本。ADA硬币的市场价值在世界各地都是一样的。
就比特币而言,情况更为复杂,因为ASIC硬件和电力的成本因国而异。
很难估计攻击者需要多长时间才能获得所需数量的ASIC矿工,以及攻击者可以从制造商那里获得多少折扣。没有必要为攻击购买新的硬件,因为攻击只需要几天或几周,当然不会超过几个月。对于攻击者来说,从大型矿商那里购买旧的比特币更有利可图。
中国、俄罗斯和美国等地区是最适合攻击的地方,因为这些地方的电力很便宜。
硬件操作和对大型大厅的需求是攻击的另一个障碍,但对于我们想象的拥有无限法定货币的攻击者来说,这不是问题。
比特币挖矿是集中的,由上市公司运营。对于攻击者来说,一次收购几家大型矿业公司可能是最有利的。这将消除许多并发症。攻击者可以诚实地在攻击开始时挖出BTC。这将给他更多的钱来进攻和时间来购买更多的设备或采矿公司。
我们不会再讨论战术了。与卡尔达诺类似,如果攻击者想要降低攻击成本,他们需要变得聪明。让我们看看这些数字。
在撰写本文时,比特币的哈希率为445.35M TH/s (445 EH/s)。1 EH/s (1M TH/s)将产生1万个功率为100 TH/s的ASIC矿工。要达到目前的比特币哈希率,需要445万名算力为100 TH/S的ASIC矿工。
让我们来看看市场上一些常见的矿机,它们的性能和能耗。
在下表中,您可以看到攻击者需要获得比特币当前哈希率所需的碎片数量以及总获取成本。我们已经考虑了每件的正常市场成本。
正如我们所提到的,攻击者不需要购买新的硬件,因此可以将其视为可能的最大成本。此外,请记住,制造商可能需要很长时间才能交付那么多件产品。
我们需要知道的另一个数字是世界各国的平均能源成本。在表格中,你可以找到开采比特币的国家。
在下表中,您可以看到一天攻击的能量消耗。为了计算,我们假设平均ASIC矿工每天消耗90千瓦,并且需要大约380万个ASIC矿工进行攻击。我们从上表的业务栏中取了能源成本。我们相信,在许多情况下,矿商能够通过谈判获得更有利的条件。
目前BTC的市场价值为29,300美元。每天大约开采900个比特币,总价值2630万美元。正如你所看到的,采矿只有在哈萨克斯坦才会有回报。因此,我们认为矿商(尤其是大型矿商)与能源供应商谈判的条件比上表所示的更为有利。
例如,在中国,对于业余矿工来说,采矿是值得的,因为能源货物非常有利。
比特币的日常安全预算目前约为3000万美元。这甚至还不到收购ASIC矿机成本的1%。攻击比特币整整一个月将花费大约9亿美元的电力。
PoS和PoW网络的攻击成本比较
如果我们考虑攻击的表格成本,卡尔达诺目前的最低成本是33亿美元,而比特币的成本大约是66.6亿美元(硬件+能源)。攻击比特币的成本大约是前者的两倍。但这种观点过于简单化了。在卡尔达诺的情况下,它只是关于最低可能的成本,假设ADA的市场价值不会随着硬币需求的增加而增加。以比特币为例,我们考虑了新的ASIC矿工的收购成本。我敢说,攻击者可以通过购买旧的部分来显着降低成本,比如说一半,或者可能是三分之二。攻击这两个网络的代价是相当的。
以比特币为例,我们忽略了租用大厅、冷却、运输硬件和员工等成本。我不认为这些成本与获取硬件和能源的成本相比会显得很重要。
在这方面,攻击卡尔达诺更容易,因为它可以由一个人用连接到互联网的电脑和银行账户进行。
在进行比较时,最好注意到其他方面。
比特币的市值为5710亿美元,而卡尔达诺的市值为100亿美元。卡尔达诺的市值比比特币低57倍,而攻击成本却相当。
比特币是一种金融和社会上更重要的资产,因此它的安全性应该明显高于竞争对手。然而,我们没有观察到这种差异。如果卡尔达诺的金融和社会重要性增加(它将接近比特币和以太坊),那么市值也有可能增长,可能的攻击成本也会随之增加。
目前在以太坊中有2550万个ETH,其中1/3乘以ETH的市场价值(1800美元),得到153亿美元。攻击以太坊比攻击比特币更昂贵(与卡尔达诺一样,攻击成本最低)。
值得注意的是,攻击的成本随着当前市场情绪的起伏而起伏。网络安全在牛市的顶部最高,在熊市的底部最低。安全是动态发展的。
在卡尔达诺和比特币的案例中,减少储备中的硬币数量起着重要作用。几年后,这两个网络将只取决于收取多少费用和硬币的市场价值。未来很难预测,但如果用户数量和币的市值不逐渐增加,安全性可能会崩溃。
比特币可能会比卡尔达诺更早遇到这个问题,因为目前已经开采了1,940万比特币(92.6%)。如果减半之后,比特币的市场价值和现在一样,那么每天的安全预算将只有一半,即1500万美元。为了保持与今天相同的安全性,BTC的价值不得低于6万美元。在卡尔达诺的情况下,到目前为止,只有77.8%的ADA硬币在流通,所以我们可能还有一点时间。卡尔达诺的优点是,即使ADA币的市场价值不增加,仍然可以押注相同数量的ADA币,因此即使在10年或20年内,安全性也可以类似。
结论
本文主要关注表格成本。攻击者的战术、参与者的行为和市场条件将在潜在的攻击中发挥重要作用。我们还没有看到很多针对区块链网络的成功攻击。在过去,小型战俘网络经常受到攻击,但他们幸存下来,并仍然与我们在一起。目前还没有人成功攻击PoS网络,所以我们不知道获得攻击所需的比特币有多困难。
卡尔达诺有一个公平的硬币分配,所以有大量的硬币在流通。所以攻击者必须从当前的赌注者那里购买硬币。
值得注意的是,如果当前的押注者不出售比特币,攻击者就没有机会获得它们。PoW网络主要受到获取硬件的高成本的保护。然而,它只是一种商品,可以像电一样生产和销售。卡尔达诺受到一种假想的精神锚的保护,这种锚位于赌注者的头上。硬币分布越多,有更多热情的赌注者,攻击者就越难以从这些人那里获得ADA硬币。可以说,卡尔达诺在某种程度上受到了贪婪的保护。当然,每个人在愿意卖出的时候都有自己的底线,但在某些情况下,这个底线可能会很高。