比特币系统遭到 51% 攻击是怎么回事？

请回忆一下我前面讲到的区块链临时分叉的知识，在很偶然的情况下，比特币网络中会同时产生两个（甚至多个）区块，这就会导致区块链出现临时分叉，当两个临时分支的长度出现了一长一短后，短的那个（少于 2 个区块）分支就会被放弃，短分支上的所有区块被判定无效，这些区块中的所有交易记录当然也就被判定为无效了。这是一个很巧妙的设计，但同时也成为了比特币系统中唯一的公开漏洞，有可能被大矿主利用来诈骗，但也仅仅是理论上的可能性，不过作为小说的反转素材来写倒是很合适。下面具体来讲解一下如何利用这个漏洞。

现在，假设我是一个掌握了全网 51% 算力（其本质是我的算力超过了全网其他算力的总和）的大矿主，当然，诈骗要成功，必须隐瞒这个身份，装作是一个普通的比特币持有人。下面的内容你可以当小说大纲来看：

我与黑帮在一个荒郊野外进行交易，事先谈好的价格是 100 比特币买一批白粉，当面交易，一手交钱一手交货。现在的黑市交易上，比特币是最受欢迎的支付货币，因为它天生就不存在洗钱的麻烦，又有完美的匿名性。

我和毒枭一起拿出手机，我在手机上从自己的账号转账 100 比特币给毒枭的账号，毒枭也密切关注着比特币网络上的交易记录。毒枭查到，最新的第 N 个区块生成了，里面包含了转账给自己 100 比特币的交易记录。毒枭当然也不是小白，他知道最好能再多等几个新区块生成，才交货走人比较保险。这种时候，总是感觉时间走的太慢，又等了 10 多分钟，一共 3 个新区块生成了。突然远处传来警笛声！不好，可能有麻烦。我立即表现出惊慌失措，取了货就想跑路。毒枭当然也慌，他想想 3 个新区块已生成，这笔交易差不多也够保险了，还是赶紧撤了吧。于是，我和毒枭达成默契，各自分头跑路。

当然，这就是我的计谋，警笛声是我的同伙制造的。

就在第 N 个区块生成的同一时刻，远在四川的深山中，我的同伙已经把矿厂的功率开到了最大，全速运行，我们在与时间赛跑。我们抢到了一个记账权，在交易记录中，我们把刚才那条 100 比特币的转账记录删除，再打包。然后，关键操作来了。如果按照"中本聪"定下的规矩，我必须老老实实地把我生成的新区块接到第 N 个区块上。但是，比特币的客户端软件是开源的，我可以修改自己的客户端程序，我偏把新区块接到第 N-1个区块上。我也不急着把这条新分支广播到比特币网络中，而是继续开足算力，每次新做的区块我都链到我自己伪造的那条分支上。因为我的算力是 51%，超过了全网其他算力的总和，所以，无论如何，我这条分支的生长速度从长远来看，一定超过比特币网络中的主链。一旦我的这条链比主链多了 2 个区块，我的同伙立即拉响警笛，我心领神会，马上跑路。说时迟那时快，我的同伙也敲下了回车键，伪造的支链被广播到了比特币网络中，其他节点老老实实地按照"中本聪"定下的规则，只承认最长的区块链，于是，我的那条链就成为了主链，原先的那条链被放弃。

当毒枭气喘吁吁地认为跑到了安全地带，打开手机一看，自己账户中的那 100 比特币已经消失了。与此同时，我也得意地看着手机中那回来的 100 比特币。大功告成。

所有比特币网络中第 N 个区块之后的交易都失效了，无数人看到自己的比特币要么消失要么再现，整个币圈发生了大震荡，史上第一次 51% 攻击惊现比特币网络，从此人心惶惶，比特币价格大跳水，币友们的信心跌入冰点。

其实，以上描写是带着演绎成分的，什么警笛之类的，那是为了戏剧效果。实际上，真正掌握了 51% 算力的大矿主完全可以利用人们普遍认为的 6 个新区块之后交易就安全的心理，就是让毒枭耐心地等到 6 个新区块生成，放心地走掉后，再从容地让同伙把伪造的支链广播到比特币网络中。因为我掌握的算力超过了一半，所以我总是能保持支链比主链长，什么时候抛出我的支链都可以。（但最长时间不能超过 2 小时，因为系统有一条规则：超过 2 小时的区块不被接受）。

以上仅仅是 51% 攻击的一个例子，实际上还可以设计出很多种不同的诈骗方式，网上有很多讨论，各种奇思妙想。但我们回到这个漏洞的本质，不难发现，因为抢夺记账权是一种概率，所以，即便是掌握了全网 49% 的算力，也是有可能攻击成功的，算力越低，成功的可能性就越低。只是说，理论上只要大于 50% 就可以保证攻击成功。

不过，这仅仅是理论上的可能性，实际操作可谓难于上青天。因为，如果是一位新矿主想要横空出世、一鸣惊人，按照本文截稿时比特币网络的全网算力（约8000 PH/s），以及平均每 1PH/s 约人民币 900 万元的矿机公开报价来算的话，想要掌握全网超过 50% 的算力，光是买矿机的投资就是720 亿元，还不包括电费等其他成本。况且，如果是为了比特币，掌握了这么大的算力，直接挖矿好了，何必去诈骗。我实在想不出一个合理的动机，可以让某团体以这种代价来发动攻击。（或许，等我想出来，就可以成为我下一部科幻小说的素材，事实上我已经想出来了，嘘！）如果是几大老矿厂联合起来呢，看上去是有可能的，因为目前全网超过 70% 的算力都在中国，前四大矿厂加起来的算力就可以超过 50%，大家都是中国人嘛，联合起来玩一票大的。事实上，几乎不可能。因为，发动 51% 攻击时，攻击者需要偷偷地打造私有链条，所以算力就会从比特币网络中突然消失，这么异常的情况肯定会立即引起整个比特币网络的警觉，全球的大矿主们必然马上采取行动，寻找原因。毕竟规则最终还是人定的，比特币网络的规则也不例外。

比特币系统的核心程序代码现在是谁在维护？

Gavin Anderson

最早的程序当然是由中本聪写的，后来交给了"比特币基金会"来维护，这个基金会的创始人叫加文·安德森（Gavin Anderson），他除了会写代码，也擅长营销。他于 2010 年推出了一个名叫"比特币龙头（Bitcoin Faucet）"的网站，向每个访问者发放五个免费的比特币。他也参与了代码的调整，并会把结果发送给中本聪，慢慢得到了中本聪的赏识。一组五人的核心开发团队渐渐浮出水面，安德森是其中最资深的人物。只有他们有权利改变比特币后面的核心代码。

虽然安德森后来成为了中本聪钦点的接班人，但两人的交往却并非一帆风顺。起源就是安德森对媒体的不断爆料。安德森说，他曾在 2010 年 6 月至 2011 年 4 月与中本聪密切合作过。他是这么描述的："每个看过他代码的人都可能得到这个结论：中本聪是一个人在工作。从头算来，我们大概重写了 70% 的代码。它就像一个大的毛团，在初始层面看来非常紧凑、写法上乘，可是组合在一起却显得凌乱不堪。"在这将近一年的时间里，安德森与中本聪频繁通信，每周要花 40 个小时来修改比特币代码。但即使如此，安德森也从未听过中本聪的声音。好奇的安德森会询问中本聪一些私人问题，但中本聪只和他谈论代码。2011年，安德森和中本聪的交流变得不再频繁，他们之间产生了分歧。在一封中本聪于 4 月 26 日发给安德森的邮件中，这位"比特币之父"说："我希望你不要再谈论我，说得我好像是个暗处的神秘人。媒体只会从'山寨货币'的角度看待比特币。"他劝安德森不要在公众面前讨论比特币，而应该给予开发人员更多信任。安德森回复道，他同样不满于外界对比特币的误解，但他将受邀参加一个演讲，希望通过面对面的交流，倾听外界的意见，来更好地完善它。自那以后，中本聪停止回复邮件，他的身影从比特币的世界中慢慢消失。但他把比特币客户端的源代码交给了安德森，安德森接过接力棒，成为了中本聪之后的代码"当家人"。

2012 年，安德森创立了"比特币基金会"，专注于比特币的发展，之后一段时间，比特币客户端核心代码的维护都是由这个基金会完成的。2014 年，安德森从原来的工作离职，专注于基金会内部的工作。不过，从 2016 年 2 月份起，安德森就没有再参与过代码的开发了。在比特币的官网上，可以按照代码贡献量排名，查到每一位开发者的名字： 事实上，这是一个开源项目，任何人都可以参与开发，前提是你遵守他们制定的一套游戏规则，规则老复杂了，我没耐心仔细看了。

但是我想借着这个话题说一个很有趣的观点：从本质上来说，比特币系统并没有所谓的核心程序代码，哪怕是比特币基金会，也可以被比特币玩家炒了鱿鱼。

原因就在于"去中心化"这四个字，所有的比特币系统的节点都是对等的，账本是否合法，关键是看是不是每个节点都承认。我们试想一下，假如所有的矿主都拒绝升级比特币基金会发布的最新版本，那么这个升级就是个 Nothing，在比特币这个游戏中，矿主是负责记账的，他们有多重要，看到这里的读者一定是相当理解了。正因为这样，比特币基金会每次升级之前，必须要先公布自己的所有改动，在官网的论坛上征求意见，如果大多数矿主都表示认可，愿意升级，那么少数玩家也不得不跟着接受，因为不接受的话，意味着自己可能挖不了矿了。所以，比特币基金会不能随心所欲地修改程序，如果明显不合理的改动一旦遭到抵制，他们的信誉就破产了。换句话说，比特币基金会有点儿像全体业主聘用的物业公司，如果业主不满意了，完全可以集体决定重新聘用一个，由新的物业公司来维护程序代码。当然，所有业主要达成共识也并不是一件容易的事情。在这个比喻中，比特币的矿主们就相当于是业主。

在现实生活中，业主的利益与物业公司的利益发生冲突是常见的事情，在比特币这个游戏中，同样也会发生。下一个问题就是一个生动的例子，它是比特币江湖中除了创世区块的诞生外，到目前为止最大的事件。