Der Finanzprofessor der Duke University, Campbell Harvey, untersucht die Erschütterung des Marktes: Die Kosten für einen 51%-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk werden erheblich überschätzt; Angreifer benötigen nur 6 Milliarden Dollar, um Bitcoin zu zerstören, und können durch Ableitungen mehrfach auf Kosten profitieren. In der Branche wird heftig über die Durchführbarkeit des Angriffs debattiert. Dieser Artikel analysiert tiefgehend diese tödliche Schwachstelle, die die Grundlagen von Bitcoin bedroht.
Die Akademiker werfen eine Schockwelle: 60 Milliarden Dollar könnten Bitcoin zerstören
（Quelle：ZeroHedge）
Am 9. Oktober sorgte eine akademische Studie von der Duke University in der Kryptowährungswelt für Aufsehen. Der Finanzprofessor Campbell Harvey stellte in seiner neuesten Arbeit eine erstaunliche Behauptung auf: Der Markt unterschätzt ernsthaft die Bedrohung durch einen “51%-Angriff” auf Bitcoin. Tatsächlich benötigen Angreifer nur etwa 6 Milliarden Dollar an anfänglichen Investitionen, um innerhalb einer Woche das Bitcoin-Netzwerk zu kontrollieren und somit das Kryptowährungssystem mit einer Marktkapitalisierung von über 2,3 Billionen Dollar zu zerstören.
Diese Zahl hat viele Bitcoin-Anhänger schockiert. Lange Zeit glaubte die Kryptowährungs-Community allgemein, dass die Dezentralisierung und die enorme Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks es nahezu unmöglich machen, einen 51%-Angriff zu erleiden. Diese Sicherheit wurde als einer der zentralen Werte von Bitcoin als “digitales Gold” angesehen. Doch die Forschung von Professor Harvey hat diese Annahme widerlegt und darauf hingewiesen, dass die wirtschaftliche Schwelle für einen 51%-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk weit niedriger ist als angenommen. Diese Schwachstelle könnte sich als tödliches Risiko für die zukünftige Entwicklung von Bitcoin entpuppen.
Harvey hat in seiner Forschung die Kostenstruktur eines 51%-Angriffs auf das Bitcoin-Netzwerk detailliert analysiert. Angreifer müssen zunächst spezialisierte Mining-Hardware im Wert von etwa 4,6 Milliarden US-Dollar erwerben, wobei es sich hauptsächlich um die neuesten ASIC-Miner handelt, die ausreichend Rechenleistung bereitstellen, um mehr als die Hälfte der aktuellen Netzwerkleistung zu übertreffen. Darüber hinaus müssen etwa 1,34 Milliarden US-Dollar in den Bau eines speziellen Rechenzentrums investiert werden, um diese Geräte unterzubringen und zu betreiben, einschließlich Platz, Kühlsystemen, Netzwerk-Infrastruktur usw. Schließlich erfordert der Betrieb dieser Geräte enorme Stromkosten, die schätzungsweise etwa 130 Millionen US-Dollar pro Woche betragen.
Addiert man diese Zahlen, beträgt die anfängliche Investition etwa 5,94 Milliarden Dollar, zuzüglich der Betriebskosten der ersten Woche, insgesamt etwa 6 Milliarden Dollar. Harvey betonte, dass dieser Betrag nur 0,26 % der Gesamtmarktkapitalisierung des Bitcoin-Netzwerks ausmacht, was weit unter den Erwartungen vieler Investoren liegt. Für staatliche Akteure, große Hedgefonds oder Technologieriesen ist eine Summe von 6 Milliarden Dollar zwar kein kleiner Betrag, aber auch nicht unerreichbar. Diese relativ niedrigen Angriffskosten stellen für Harvey ein “ernstes Problem für die Zukunftsfähigkeit und Sicherheit von Bitcoin” dar.
Besorgniserregend ist, dass dieser Angriff nicht nur technisch machbar ist, sondern auch wirtschaftlich profitabel sein könnte. Harveys Arbeit weist darauf hin, dass Angreifer vor und nach dem Angriff über den Ableitungsmarkt massiv Bitcoin shorten können. Wenn die Nachricht über einen erfolgreichen 51%-Angriff bekannt wird, wird der Bitcoin-Preis zwangsläufig einbrechen, und die Gewinne, die Angreifer aus ihren Short-Positionen erzielen, könnten die Kosten des Angriffs bei weitem übersteigen. Berechnungen zeigen, dass Händler mit weniger als 10% des täglichen Handelsvolumens von Bitcoin eine Short-Position aufbauen können, um bei einem Preisverfall erhebliche Gewinne zu erzielen, die ausreichen, um die gesamten Kosten des Angriffs zu decken.
Harvey fasste seine Bedenken mit einem Satz zusammen: „Man kann den Wert von Bitcoin mit 6 Milliarden Dollar zerstören, obwohl dieser Angriff zu technisch klingt, ist die Glaubwürdigkeit sehr hoch.“ Diese Schlussfolgerung stellt das langfristige Vertrauen der Bitcoin-Community in die Netzwerksicherheit in Frage und läutet bei institutionellen Investoren, die eine großflächige Allokation in Bitcoin in Betracht ziehen, die Alarmglocken.
Was ist ein 51%-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk: Analyse der Bedrohungsursprünge
Um diesen Streit zu verstehen, muss zunächst geklärt werden, was ein 51%-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk ist. Dieser Begriff bezieht sich auf die Situation, in der eine einzelne Partei oder Gruppe mehr als die Hälfte der Rechenleistung des Blockchain-Netzwerks kontrolliert. In einer Blockchain wie Bitcoin, die ein Proof-of-Work-System verwendet, verifizieren Miner Transaktionen und erstellen neue Blöcke, indem sie komplexe mathematische Probleme lösen. Mehr Rechenleistung bedeutet eine größere Gewinnchance in diesem Wettbewerb. Normalerweise ist die Rechenleistung auf Tausende von Minern weltweit verteilt, was ein dezentrales Sicherheitsnetz bildet.
Wenn jedoch eine Entität mehr als 50 % der Netzwerk-Rechenleistung kontrollieren kann, bricht die Sicherheitsannahme der Blockchain zusammen. Ein Angreifer mit der Mehrheit der Rechenleistung kann einige extrem gefährliche Dinge tun. Zuerst gibt es den “Double-Spending-Angriff”, bei dem der Angreifer mit Bitcoin Waren oder Dienstleistungen kaufen kann und dann seine Rechenleistungsüberlegenheit nutzt, um die Blockchain neu zu organisieren und eine alternative Kette zu erstellen, die diese Zahlung nicht enthält. So kann er sowohl die Bitcoins behalten als auch die erhaltenen Waren, was im Wesentlichen bedeutet, dass er Reichtum aus dem Nichts kopiert. Zweitens kann der Angreifer verhindern, dass bestimmte Transaktionen bestätigt werden, und sogar kürzlich durchgeführte Transaktionen rückgängig machen, was das Vertrauen der Benutzer in die Zuverlässigkeit des Systems zerstören würde.
Am tödlichsten ist, dass selbst wenn Angreifer nicht tatsächlich Double-Spending oder Transaktionsüberprüfungen durchführen, es ausreichend ist, nur zu beweisen, dass ein 51%-Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk möglich ist, um den Wert von Bitcoin zu zerstören. Eines der Kernwerte von Bitcoin ist seine Dezentralisierung und Unveränderlichkeit. Wenn der Markt entdeckt, dass diese Annahme nicht zutrifft, wird das Vertrauen der Investoren sofort zusammenbrechen, und der Preis könnte innerhalb weniger Stunden um 50% oder mehr einbrechen. Genau das ist der Gewinnmechanismus, den Professor Harvey in seinem Papier erwähnt: Angreifer müssen Bitcoin nicht wirklich stehlen, sie müssen nur beweisen, dass der Angriff möglich ist, um durch das Shorten astronomische Gewinne zu erzielen.
Im Vergleich dazu gibt es bei Gold, diesem traditionellen Wertaufbewahrungsvermögen, kein ähnliches systemisches Risiko. Man kann Gold selbst nicht durch irgendeine technische Methode „angreifen“, die physikalischen Eigenschaften von Gold garantieren seine Fälschungssicherheit und Unvermehrbarkeit. Dies ist ein Punkt, den Professor Harvey in seiner Arbeit immer wieder betont: Obwohl Bitcoin und Gold beide als Optionen für „Währungsabwertungsgeschäfte“ angesehen werden, sind die Risikodimensionen, denen Bitcoin ausgesetzt ist, weitaus komplexer als die von Gold. Der Wert von Bitcoin basiert auf Kryptographie und Spieltheorie; sobald diese Grundlagen erschüttert werden, kann das gesamte Wertesystem in einem Augenblick zusammenbrechen.
Der aktuelle Boom des Bitcoin-Ableitungsmarktes hat dieses Risiko weiter verstärkt. In den letzten Jahren ist der Markt für Bitcoin-Futures, Optionen und unbefristete Verträge explosionsartig gewachsen, mit täglichen Handelsvolumina von oft mehreren Milliarden Dollar. Diese Ableitungsinstrumente bieten potenziellen Angreifern einen perfekten Gewinnmechanismus, da sie schrittweise große Short-Positionen aufbauen können, ohne Aufmerksamkeit zu erregen, und dann bei einem Angriff alles auf einmal einlösen können. Harveys Forschung zeigt, dass dieser Gewinnmechanismus die wirtschaftliche Machbarkeit von Angriffen erheblich erhöht und eine ursprünglich nur theoretische Bedrohung in ein potenzielles Risiko in der Realität verwandelt.
Branche Diskussion: Ist ein Angriff wirklich möglich?
Nach der Veröffentlichung der Forschung von Professor Harvey spaltete sich die Kryptowährungsbranche schnell in zwei Lager. Die eine Seite ist der Meinung, dass diese Warnung den Nagel auf den Kopf trifft und die langfristig ignorierten tödlichen Schwächen von Bitcoin aufzeigt; die andere Seite hingegen glaubt, dass diese Bedenken übertrieben sind und die praktischen Herausforderungen in der Realität die theoretischen Berechnungen bei weitem übersteigen. Diese Debatte umfasst mehrere Ebenen wie technische Machbarkeit, wirtschaftliche Logik und Spieltheorie.
Der Präsident des US-Bitcoin-Unternehmens Matt Prusak ist eine Schlüsselfigur der Skeptiker. Er glaubt, dass Harveys Berechnungen mehrere entscheidende unrealistische Aspekte aufweisen. Zunächst gibt es das Problem der Hardwarebeschaffung. Prusak weist darauf hin, dass der Aufbau und die Bereitstellung von Mining-Ausrüstung im Wert von 4,6 Milliarden Dollar mehrere Jahre in Anspruch nehmen, und nicht, wie in Harveys Papier angedeutet, schnell abgeschlossen werden kann. Die globale Produktionskapazität von Mining-Geräten ist begrenzt, und die jährliche Produktionsmenge mehrerer führender Hersteller reicht nicht aus, um einen so riesigen Auftrag kurzfristig zu erfüllen. Noch wichtiger ist, dass, wenn jemand plötzlich so einen großen Auftrag erteilt, dies zwangsläufig die Aufmerksamkeit des Marktes erregt, und die Bitcoin-Community wird nicht untätig zusehen.
Zweitens gibt es das zeitliche Problem beim Bau von Rechenzentren. Der Bau von spezialisierten Rechenzentren, die Millionen von Mining-Rigs beherbergen können, ist keine Sache von ein paar Wochen; es erfordert eine Reihe komplexer Prozesse wie Standortauswahl, Infrastrukturaufbau und Stromzugangsverhandlungen, die normalerweise ein bis zwei Jahre in Anspruch nehmen. In diesem Prozess ist es, wenn das Ziel ein Angriff ist, schwierig, nicht entdeckt zu werden. Die Transparenz des Bitcoin-Netzwerks bedeutet, dass Veränderungen der Rechenleistung öffentlich sichtbar sind; wenn ein neuer großer Mining-Pool plötzlich auftaucht und schnell wächst, wird die gesamte Gemeinschaft wachsam.
Prusak betonte auch die praktischen Einschränkungen von Shorten-Operationen. Um im Ableitung-Markt eine Short-Position aufzubauen, die die Angriffskosten von 6 Milliarden Dollar deckt, sind enorme Sicherheiten erforderlich. Die meisten Börsen verlangen mindestens 20%-50% Margin, was bedeutet, dass Angreifer möglicherweise zusätzliche Milliarden Dollar Bargeld als Sicherheiten vorbereiten müssen. Außerdem, wenn das Risikomanagementsystem der Börse anomale große Short-Positionen erkennt, insbesondere wenn der Markt anfängt, Gerüchte über Angriffe zu verbreiten, wird die Börse wahrscheinlich verdächtige Transaktionen aussetzen oder zusätzliche Margin verlangen, was es Angreifern erschwert, ihre Gewinne problemlos zu realisieren.
Jedoch haben die Unterstützer von Harvey auf diese Widerlegungen reagiert. In Bezug auf die Beschaffung von Hardware weisen sie darauf hin, dass die Angreifer staatliche Akteure oder ein Bündnis mehrerer Entitäten sein könnten, die möglicherweise seit Jahren heimlich Geräte horten oder in der Lage sind, direkt Geheimhaltungsvereinbarungen mit Herstellern abzuschließen. Was die Zeit betrifft, könnte der Angriff möglicherweise nicht von Grund auf neu beginnen, da bestehende große Minen möglicherweise übernommen oder infiltriert werden könnten. Was die Shorten-Beschränkungen betrifft, wird in der Arbeit erwähnt, dass der Angriff wahrscheinlich auf Auslandsmärkten mit schwacher Regulierung stattfinden wird, wo es an effektiven Maßnahmen zur Verhinderung von Marktmanipulation mangelt.
Es ist bemerkenswert, dass Angriffe auf das Bitcoin-Netzwerk mit 51 % nicht nur theoretische Vorstellungen sind. In der Geschichte haben einige kleinere Blockchains tatsächlich unter solchen Angriffen gelitten. Die Fork von Bitcoin, Bitcoin Gold, wurde 2018 von einem 51 %-Angriff betroffen, bei dem die Angreifer erfolgreich Double-Spending durchführten und Vermögenswerte im Wert von mehreren Millionen Dollar stahlen. Ethereum Classic wurde ebenfalls 2019 und 2020 mehrfach ähnlichen Angriffen ausgesetzt. Obwohl dies alles kleinere Blockchains mit geringerer Rechenleistung sind und somit leichter angegriffen werden können, beweisen sie, dass Angriffe mit 51 % kein Science-Fiction sind, sondern tatsächlich stattgefundene Ereignisse.
Der Kern dieser Debatte liegt tatsächlich in der Risikobewertung. Selbst wenn die tatsächliche Durchführbarkeit eines Angriffs umstritten ist, reicht die bloße Existenz dieser Möglichkeit aus, um Besorgnis hervorzurufen. Für institutionelle Investoren, die in Erwägung ziehen, erhebliche Mittel in Bitcoin zu investieren, müssen sie nicht nur bewerten, ob ein Angriff “sehr wahrscheinlich” ist, sondern auch, ob dieses Risiko vollständig ausgeschlossen werden kann. In der traditionellen Finanzrisikomanagement müssen selbst Ereignisse mit einer geringen Wahrscheinlichkeit, aber schwerwiegenden Folgen (Tail-Risiko), besondere Aufmerksamkeit und Absicherung erhalten.
Abwehrmechanismen und Zukunftsausblick: Wie Bitcoin reagiert
Angesichts der Bedrohung durch 51%-Angriffe auf das Bitcoin-Netzwerk ist die Kryptowährungs-Community nicht machtlos. Tatsächlich hat das Bitcoin-Netzwerk mehrere natürliche Abwehrmechanismen, die, obwohl sie möglicherweise nicht perfekt sind, die Schwierigkeit und die Kosten eines Angriffs erhöhen. Zunächst gibt es den wirtschaftlichen Anreizmechanismus. Derzeit verdienen Bitcoin-Miner weltweit jährlich Milliarden von Dollar aus Blockbelohnungen und Transaktionsgebühren, und sie haben starke wirtschaftliche Anreize, die Netzwerksicherheit aufrechtzuerhalten, da ihre Investitionen verloren sind, sobald der Wert von Bitcoin zusammenbricht.
Zweitens ist die aktive Abwehrfähigkeit der Gemeinschaft. Die Transparenz des Bitcoin-Netzwerks bedeutet, dass eine abnormale Konzentration von Rechenleistung schnell erkannt wird. Sobald die Gemeinschaft eine potenzielle 51%-Angriffsbedrohung bemerkt, kann sie verschiedene Maßnahmen ergreifen, einschließlich der Koordination der Gemeinschaft zur Bekämpfung der Angriffsstränge, der vorübergehenden Erhöhung der Anforderungen an die Transaktionsbestätigung oder sogar in extremen Fällen der Änderung des Konsensalgorithmus, um die Hardware der Angreifer auszuschließen. Obwohl diese Maßnahmen selbst Kosten und Kontroversen mit sich bringen, bieten sie tatsächlich die letzte Verteidigungslinie für das Netzwerk.
Der dritte Punkt ist die selbstzerstörerische Natur des Angriffs. Selbst wenn der Angreifer erfolgreich 51% der Rechenleistung kontrolliert und das Netzwerk zerstört, werden die 6 Milliarden Dollar, die sie in Hardware und Rechenzentren investiert haben, mit dem Zusammenbruch des Bitcoin-Wertes wertlos. ASIC-Mining-Geräte sind spezialisierte Geräte, die nur zum Mining von Bitcoin verwendet werden können und nicht für andere Zwecke umfunktioniert werden können. Diese Natur der “verbrannten Erde-Strategie” bedeutet, dass der Angreifer sicherstellen muss, dass er aus dem Shorten weit mehr als 6 Milliarden Dollar Gewinn erzielt, um tatsächlich von dem Angriff zu profitieren, was die Komplexität und das Risiko der Operation erhöht.
Jedoch sind diese Verteidigungsmechanismen nicht absolut zuverlässig. Für staatliche Akteure könnte der Anreiz für einen Angriff nicht wirtschaftlicher Natur sein, sondern geopolitische oder ideologische Ziele verfolgen. Eine Regierung, die eine feindliche Haltung gegenüber Kryptowährungen einnimmt, könnte bereit sein, wirtschaftliche Verluste in Kauf zu nehmen, um Bitcoin zu zerstören, als Mittel, um der Welt ihre Macht zu demonstrieren oder alternative Finanzsysteme zu bekämpfen. In diesem Fall könnten reguläre wirtschaftliche Anreizanalysen versagen.
Langfristig könnte das Bitcoin-Netzwerk strukturelle Verbesserungen in Betracht ziehen, um das Risiko von 51%-Angriffen zu verringern. Einige Vorschläge umfassen die weitere Erhöhung der Rechenleistung verteilt, die Einführung zusätzlicher Sicherheitsprüfpunktemechanismen oder im Extremfall den Übergang zu einem sichereren Konsensmechanismus. Allerdings könnten grundlegende Änderungen zu einer Spaltung der Gemeinschaft führen, was selbst ein weiteres Risiko darstellt. Die dezentralisierte Governance-Struktur von Bitcoin bedeutet, dass es äußerst schwierig ist, einen Konsens über bedeutende Veränderungen zu erreichen, was sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil ist.
Die Forschung von Professor Harvey hat, unabhängig davon, ob ihre Schlussfolgerungen vollkommen genau sind, zumindest erfolgreich dieses Thema in die Mainstream-Diskussion gebracht. Mit dem kontinuierlichen Wachstum der Marktkapitalisierung von Bitcoin und dem fortwährenden Zustrom institutioneller Investoren wird die Bedeutung der Netzsicherheit nur noch zunehmen. Investoren müssen sich bewusst sein, dass Bitcoin, obwohl es als „digitales Gold“ bezeichnet wird, einem Risikospektrum ausgesetzt ist, das sich grundlegend von dem Gold unterscheidet. Bei der Entscheidungsfindung über Investitionen sollten nicht nur die Aufwärtschancen berücksichtigt werden, sondern auch die Existenz dieser systematischen Risiken anerkannt werden.
