Tấn công 51% xảy ra khi một nhóm kiểm soát hơn một nửa sức mạnh khai thác, hay tốc độ băm (hash rate), của chuỗi khối. Với đa số đó, kẻ tấn công có thể viết lại lịch sử giao dịch gần đây. Động cơ phổ biến nhất là chi tiêu kép: gửi tiền đến một sàn giao dịch, chờ xác nhận, rút ​​một tài sản khác, sau đó phát tán một chuỗi bí mật dài hơn để xóa khoản tiền gửi ban đầu. Sàn giao dịch sẽ chỉ còn lại những token vô giá trị trong khi kẻ tấn công thu về cả tài sản đã rút và số tiền ban đầu của chúng.

Cuộc tấn công không phá vỡ mật mã. Khóa riêng vẫn an toàn, và không ai có thể chi tiêu số tiền mà họ không sở hữu. Thiệt hại nằm ở lịch sử giao dịch và niềm tin. Các chuỗi Proof-of-Work nhỏ thường là mục tiêu vì sức mạnh băm (hash rate) có thể được thuê với giá rẻ trên các thị trường như NiceHash. Ethereum Classic đã trải qua một số lần tái cấu trúc vào năm 2019 và 2020. Bitcoin SV bị tấn công vào năm 2021. Bản thân Bitcoin vẫn khó bị tấn công vì chi phí thuê đủ sức mạnh băm là rất lớn.

Những điều mà một kẻ tấn công có tỷ lệ thành công 51% có thể và không thể làm

• Đảo ngược các giao dịch gần đây của chính họ — đúng vậy, thông qua việc tái cấu trúc chuỗi.
• Kiểm duyệt các giao dịch cụ thể — đúng vậy, bằng cách từ chối đưa chúng vào.
• Đánh cắp tiền điện tử từ ví khác — không, khóa riêng tư vẫn được bảo mật.
• Tạo ra tiền điện tử từ hư không — không, các quy tắc giao thức sẽ từ chối các khối không hợp lệ.

Các mạng Proof-of-stake cũng đối mặt với rủi ro tương tự nếu một trình xác thực kiểm soát phần lớn số token được stake, nhưng các hình phạt cắt giảm khiến cuộc tấn công trở nên tự hủy hoại về mặt tài chính.