双花(Double Spending):买了豪车的钱还能再买别墅?

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12月8日,有媒体称一名研究人员发布视频,演示了如何双花BSV代币,否定了澳本聪“BSV比BCH更安全”的说法。

澳本聪回应BSV易遭双花攻击传闻,称其属于市场操纵行为,将对发布者采取法律行动。

这一事件的发生,使得双花的问题再次走进大众视野。

第1道屏障——时间戳口

与物理世界的资产不同,在数字资产世界里面,数据是可以复制的。

要使得去中心化电子支付能够实现,必须解决一笔钱花两次的情况(即双花问题)。

而在比特币的白皮书中,中本聪提出了双花的解决方案:

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这涉及比特币的交易问题,首先需要提到时间戳的概念。

在一个没有第三方机构的环境里,要裁定交易的真假是非常困难的。

但是,如果按照时间的顺序,只需要考虑在某笔交易进行之前,这笔钱没有进行过其他交易即可。

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也就是说,如果我广播两条交易出去:一条是我用 BTC 买了披萨,另一条是我又用同样一个 BTC 买了炸鸡。

运用时间戳机制,区块有明确的时间顺序,先被记录进区块中的交易,就被认为是合法的,而之后的交易就会被网络拒绝。

所以时间戳这个特性构筑起了防止双花的第一道屏障。

第2道屏障——最长链原则

网络延迟的存在,使得相同的十分钟内,不同的比特币旷工打包出来的区块可能不相同。

这样的情况下,哪笔交易才能被确认呢?

因为各个矿工会竞争记账权,所以最终被系统接收的区块其实就是拿到记账权的那个区块。

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那么,如果两个矿工做出 POW 运算的时间相差无几,同时拿到了竞争记账权,又该如何呢?

这样的情况为区块链分叉,系统依然会正常运行、继续添加区块,最终总有一条链会变得相对较长。根据比特币系统的底层规则,最长链是真正有效的区块链。

第3道屏障——51%攻击

这种攻击是通过控制网络算力实现双花。

如果我想要实现双花,要做的就是下载目前系统上的最长链,找到有目标交易的区块,把它删除掉。

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但是,由于区块本身是相关量,每个区块中都包含这之前区块的哈希值,一个改变,之后所有都会变,所以需要从当前开始的区块重新计算。

这就意味着,我要跟全网矿工进行赛跑,直到我的链超过网络上的最长链,这就要求我必须拥有全网算力的一半以上,即51%攻击。

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对于双花攻击,最关注的应该是回报率,即攻击收益/攻击成本

对于已经非常庞大的比特币系统,51%攻击并没有这么可怕,挖矿的收益更高。

但是在小的区块链网络中,回报率巨大的情况下,51%攻击也是有可能发生的。

比特币的革命性就凝结于一点——那就是防止双花。

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