Atak 51% ma miejsce, gdy jedna grupa kontroluje ponad połowę mocy wydobywczej blockchaina, czyli hashrate. Dzięki tej większości atakujący mogą nadpisać historię ostatnich transakcji. Najczęstszym motywem jest podwójne wydatkowanie: wysyłanie monet na giełdę, oczekiwanie na potwierdzenie, wypłata kolejnego aktywa, a następnie nadawanie tajnego, dłuższego łańcucha, który kasuje pierwotny depozyt. Giełda pozostaje z bezwartościowymi tokenami, podczas gdy atakujący kradnie zarówno wypłacone aktywa, jak i swoje pierwotne monety.

Atak nie łamie kryptografii. Klucze prywatne pozostają bezpieczne, a nikt nie może wydawać monet, których nie posiada. Straty dotyczą historii transakcji i zaufania. Małe łańcuchy proof-of-work są typowymi celami ataków, ponieważ hashrate można tanio wynająć na platformach takich jak NiceHash. Ethereum Classic przeszło kilka reorganizacji w latach 2019 i 2020. Bitcoin SV został zaatakowany w 2021 roku. Sam Bitcoin pozostaje niepraktyczny do ataku, ponieważ koszt wynajęcia wystarczającej mocy hashującej jest ogromny.

Co może, a czego nie może zrobić atakujący 51%

• Odwrócić własne ostatnie transakcje — tak, poprzez reorganizację łańcucha
• Cenzuruj określone transakcje — tak, odmawiając ich uwzględnienia
• Kradnij monety z innych portfeli — nie, klucze prywatne pozostają bezpieczne
• Twórz nowe monety z powietrza — nie, zasady protokołu odrzucają nieprawidłowe bloki

Sieci oparte na proof-of-stake narażone są na podobne ryzyko, jeśli walidator kontroluje większość stakowanych tokenów, jednak drastyczne kary sprawiają, że atak jest finansowo autodestrukcyjny.