Une attaque 51 % (aussi appelée attaque de la majorité) est une attaque informatique ou financière potentiellement dévastatrice sur un réseau blockchain. Elle peut se produire lorsqu'un acteur malveillant contrôle :
- Plus de 50 % de la puissance de calcul utilisée pour le minage sur un réseau blockchain utilisant la preuve de travail ;
- Ou plus de 50 % des fonds mis en jeu (le total stake) sur une blockchain utilisant la preuve d'enjeu (proof of stake ou PoS).
Ce type d'attaque vise à prendre le contrôle du réseau, pour :
- Effectuer des doubles dépenses : dans le cas de la preuve de travail, l'attaquant crée une chaîne privée, qui exclue ses propres dépenses. Grâce à sa puissance de calcul, le reste du réseau acceptera sa chaîne comme étant valide (car elle représente le plus de preuve de travail cumulée). Ainsi, les dépenses qu'il a effectué sur la version « honnête » de la chaîne sont annulées, et il garde les fonds pour lui. Dans le cas de la preuve d'enjeu, l'attaquant peut aussi valider des transactions conflictuelles, qui dépensent les mêmes fonds deux fois.
- Manipuler des transactions (les réorganiser ou en exclure) ;
- Censurer des transactions (ne pas les exécuter) ou des utilisateurs (ignorer des adresses sur des critères arbitraires) ;
- Nuire au réseau : minage de blocs corrompus, interruption de la production de blocs, perturbation de leur propagation, etc.
Dans une blockchain fonctionnant grâce à la preuve de travail, le réseau est maintenu par un ensemble de nœuds, incluant des mineurs, qui vérifient et valident les transactions tout en établissant un consensus sur l'état du registre. La preuve de travail consiste à réaliser des calculs informatiques itératifs, afin de trouver un hash débutant par un nombre minimal de 0. Résoudre le calcul avant les autres permet d'ajouter un nouveau bloc à la chaîne. Si un attaquant peut contrôler plus de 50% de la puissance de calcul sur le réseau, il peut potentiellement miner des blocs en privé, plus rapidement que le reste du réseau. Il propose ensuite sa chaîne aux nœuds validateurs. Si cette chaîne « malhonnête » cumule plus de preuve de travail que les chaînes concurrentes, elle sera considéré comme valide par l'ensemble du réseau.
Il est également possible de mener (théoriquement) une attaque des 51 % dans le cas d'une blockchain utilisant la preuve d’enjeu. Pour participer au processus de validation des blocs de transactions au sein d'un réseau PoS, les nœuds doivent placer des fonds sous séquestre (enjeu ou stake). Si un attaquant parvient à acquérir plus de la moitié du stake total, il a alors la main mise sur le processus de validation des blocs. Ici encore, l'attaque peut conduire à :
- Effectuer des doubles dépenses en validant des transactions conflictuelles (les mêmes fonds envoyés à deux adresses différentes) ;
- Nuire au réseau en stoppant la production de blocs, ou en validant des blocs conflictuels ;
- Censurer des transactions ou des utilisateurs (les exclure des blocs produits et validés).
L'attaque 51 % est considérée comme une grande menace pour la sécurité des réseaux blockchain, car elle permet à l'attaquant de manipuler le réseau de manière significative. Cependant, les attaques 51% sont très difficiles à réaliser sur les blockchains bien établies et largement utilisées (comme Bitcoin ou Ethereum). En effet, elles nécessitent une quantité énorme de puissance de calcul (ou de fonds) pour être exécutées. De plus, les réseaux blockchain sont aujourd'hui consciencieusement surveillés. Plusieurs outils de monitoring en temps réel permettent de détecter des irrégularités, et de mettre en place des contre-mesures.
Une blockchain est vulnérable dans les cas suivants :
- Faible puissance de calcul totale, ou faible participation à la preuve d'enjeu. Cela réduit les coûts d'une attaque ;
- Centralisation excessive des ressources nécessaires à la production des blocs (puissance de hachage ou stake).
Plusieurs blockchains ont été victimes d'attaques 51 % par le passé. Par exemple, Ethereum Classic (ETC) a subi 3 attaques réussies. Les conséquences peuvent être désastreuses : dégâts financiers, perte de confiance des utilisateurs, réseau à l'arrêt...
Fort heureusement, les protocoles de consensus ont évolué, et les réseaux blockchain les plus utilisés sont suffisamment développés et décentralisés pour que ce type d'attaque reste théorique. En pratique, le coût d'une attaque 51 % est dans la plupart des cas trop élevé par rapport aux gains potentiels. Les développeurs et chercheurs en cybersécurité veillent quotidiennement à renforcer la sécurité des réseaux blockchain les plus connus de l'écosystème.
Entrée mise à jour le 6 juin 2025.
