2019 年是加密貨幣的 51% 攻擊之年，因為 51% 攻擊曾經似乎只是一些市值微不足道的加密貨幣面臨的問題，然而我們發現如今那些擁有比較高的知名度和市值的加密貨幣，也在面臨因 51% 攻擊而產生的 「雙花」 問題，而交易所首當其衝成為這些攻擊的受害者。
隨著加密貨幣攻擊事件日趨頻繁和嚴重，交易所開始採取防禦措施來防範風險。通常，提高加密貨幣轉帳的區塊確認數可以防禦 51% 攻擊，然而，攻擊已經能夠從影響數十個區塊，擴大到影響上百個區塊，透過提高區塊確認數來抵禦 51% 攻擊的有效性已無法保證。
如果沒有重大的協議升級，我們預期攻擊事件將會越來越多，甚至可能導致交易所無法正常經營下去。這些 51% 攻擊之所以能成功，是因為這些被攻擊的加密貨幣底層的基礎協議存在弱點，因此交易所最終在選擇和支持新的加密貨幣方面，也會越來越保守。
博弈論與風險模型
許多去中心化的協議都假設至少 51% 的網路協議參與者都是誠實可靠的，比特幣之所以成功是因為協議的設計者意識到這樣的假設，不足以支撐真實世界中去中心化協議的有效運轉。在一個匿名且不受監管的互聯網世界，每一個網路參與者都扮演著經濟主體的角色，即使他們採取和既定的協議規則不相符的「越軌」的行為，也不會有什麼後果。與其假設 51% 的協議參與者都誠實可靠，比特幣假設超過 51% 的參與者，都會按照符合自己經濟利益最大化的規則行事。
比特幣開發者假設所有的比特幣協議參與者，都會積極尋找能夠獲利的方式方法，即使這種方法違背協議本身規則也在所不惜，（比特幣）這種風險模型的假設條件寬鬆度（相比於假設 51% 參與者誠實可靠的模型）大幅降低，但這種假設也會限制協議設計的靈活性，但卻是在開放網路取得成功的必然要求。
比特幣開發者努力尋求的是激勵的相容性，即意味著每一個協議參與者自身的最優決策，也就是整個系統的最優決策。當一個協議具有激勵相容性時，所有參與的個人可以做到完全利己，因為這樣利己的行為對整個系統來說也是有利的。
比特幣能夠安全穩定運行，其背後的博弈論理論是複雜而巧妙的。許多嘗試模仿比特幣協議設計的加密貨幣，都因為不適當地改變而破壞了這種激勵相容性，因此，這些加密貨幣並不安全，近期 「雙花」 攻擊的泛濫很好的向我們展示了一個道理：這個世界並不是所有的事情都像我們想像的那麼有序。
儘管競爭幣的設計者在花式改變原本比特幣協議的激勵協調性，但造成近期 「雙花」 攻擊頻發更重要的一個原因是，很多競爭幣決定使用更為通用的硬體作為保證區塊鏈安全的手段。當一個挖礦硬體能夠挖多種的加密貨幣，那麼關鍵的激勵協相容性就會被破壞。
使用多鏈硬體挖礦模式的加密貨幣主要有兩類：第一種也是最著名的是抗 ASIC 挖礦的加密貨幣，抗 ASIC 挖礦的加密貨幣一般都用多鏈硬體挖礦，支持抵抗 ASIC 挖礦的人認為更低的挖礦門檻，更通用的挖礦設備，將使得算力更加分散和去中心化；第二種使用多鏈硬體挖礦的加密貨幣雖然也是 ASIC 挖礦，卻與個別其他加密貨幣使用一樣的挖礦算法。當多種加密貨幣使用一樣的挖礦算法時，同樣的挖礦硬體（即使是專用挖礦硬體）一樣可以將任何一個加密貨幣作為目標，對其進行攻擊並導致激勵相容性被破壞，就像我們看到抗 ASIC 挖礦的加密貨幣被攻擊的情形那樣。
本文為巴比特資訊授權刊登，原文標題為「乾貨 | 工作量證明生態的現狀與運行原理（Part-1）」