區塊鏈:OK區塊鏈60講 | 第20集：什么是雙花問題？

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\n    哈嘍大家好，我是小K君。今天我們要講的內容是：“什么是雙花問題”？

之前的課程，我們已經講過了區塊鏈的四大核心技術都有哪些，它們共同決定了區塊鏈的整個基礎框架。可是在區塊鏈網絡中，還有一些問題是四大核心技術也沒有辦法完全解決的，比如網絡擁堵問題、效率問題等等。而今天，我們要說的就是其中的一種，也就是雙花問題。所謂雙花問題，顧名思義，就是一筆錢被重復花了兩次。比如，我們微信錢包里有100塊錢，我們先去飯店吃了頓飯，結果微信出了bug，這一筆錢并沒有被銀行同步，還留在錢包里，于是我們又能拿著同樣的100塊錢去看場電影，這就屬于雙花問題。

福布斯：Facebook區塊鏈子公司NOVI或正向監管機構尋求支付執照:8月3日，美國貨幣監理署(OCC)結束了對“全國性銀行和聯邦儲蓄協會數字活動”擬議規則的意見征詢期。在收到的90份回復中，有一份來自Facebook子公司“NOVI”。這封信沒有提及其與Facebook的關系，但指出：“Novi金融的創立宗旨是讓支付更好地為每個人服務。我們認為，全國性銀行應該有平等地參與和競爭的能力，無論是使用傳統支付方式，還是使用加密資產和分布式賬本技術。”Novi進一步解釋說，基于其對創新在經濟中釋放價值的信念，其“優先對利益相關者進行了有關分布式分類賬和穩定幣等技術如何與金融服務部門合作或在金融服務部門內應用的教育。”據此前5月份消息，Facebook將Calibra數字錢包區塊鏈項目“Calibra”更名為NOVI。（福布斯）[2020/8/11]

聲音 | Facebook區塊鏈負責人：美國國會議員在現階段向Libra施壓非常奇怪:Calibra首席執行官、前Facebook區塊鏈負責人David Marcus在接受采訪時表示，美國國會議員一直在目前的階段向Libra施加壓力，這很奇怪。目前這只是白皮書，沒有進入任何的運作。Marcu表示，我們需要證明我們值得信賴。人們不需要信任Facebook才使用Libra并加入該平臺，因為在此平臺上將構建許多具有互操作性功能的錢包以及網絡。Marcu還指出，缺乏創新是創建Libra的原因之一，我們需要一個更好的支付系統。（The Block）[2019/10/17]

一般來說，雙花問題分為兩種情況：一種是記賬前雙花，比如同一筆錢，因為銀行同步延遲的問題，被多次使用，像我們剛才舉的例子就是這種情況；另一種是記賬后的雙花，一筆錢花出去，銀行已經記賬，但如果你攻擊銀行，從銀行賬本上刪除了這筆花費，就可以再花一次了，即雙花。那在現實生活和區塊鏈中，我們該如何解決雙花問題呢？

聲音 | Facebook區塊鏈主管：Libra可成為一種協議幫助資金流動將使數十億人獲益:Facebook區塊鏈主管David Marcus今日發文《為什么建立一個新的金錢協議是真正改變人們游戲方式的唯一途徑》稱，Libra項目將使來自世界各地的錢包、商家和服務能以令人難以置信的低成本進行價值轉移。這將是一種近乎實時的結算方式，甚至不需要考慮世界各地銀行為各種貨幣所準備的流動性池。Libra可以成為一種“協議”，使資金能夠快速、廉價、穩定地在全球服務提供商、機構和人員之間流動，并能通過消除非常多的中介以及復雜性操作和開銷，從而大大降低成本。Libra將使數十億人們更容易獲得現代數字貨幣和金融服務。[2019/9/26]

OK區塊鏈工程院建成亮相，OKCoin創始人徐明星任院長:3月29日下午，OK區塊鏈工程研究院首次亮相2018中國·飛鳥區塊鏈技術與應用高峰論壇，由OKCoin創始人徐明星擔任院長，國際著名網絡安全專家劉杰擔任首席科學家。據介紹，OK區塊鏈工程院將專注于區塊鏈底層技術的開發，行業應用的探索及人才的培養。[2018/3/30]

在現實生活中，作為收款者來說，比如商店老板，防范第一種雙花很容易，不以付款者的交易記錄為依據，只有確認自己賬戶上錢到賬才交付商品。比如用微信支付，不僅要看用戶出示的手機支付頁面，也要看自己的手機上是否收到。當然，如果很小額的交易，生意又忙，用戶也是街坊鄰里，只看支付頁面也可以，這個小風險商店可以承擔。在區塊鏈應用中，防范未記賬前的雙花也與之類似，最好的解決方案也是等記賬后，再完成交易，大額交易一般都是走這種路徑。不過，如果金額很小，人又熟，交易是可以不記入區塊鏈的，即沒有記賬的情況下，也可以完成支付。這叫“零確認支付”，只不過這種方式，收款方是要承擔被雙花的風險。

而防范第二種雙花就比較難了。在生活中，比如微信已經記了賬，但黑客攻擊了微信的服務器，商戶收款的交易記錄一旦丟失，商戶自然就受到了損失，付款者又可以使用原來的這筆錢。不過，這種情況極少出現，既然要記賬，那一定是非常小心保存賬本的。區塊鏈應用也類似，整個區塊鏈技術的核心就是保障賬本的安全，記了賬就不能被雙花。但安全不是絕對的，即使記了賬，仍然有可能被雙花。因為，區塊鏈應用不是依靠中央銀行這樣的機構的權威來保障賬本安全的，而是依靠分布世界各地的節點都保存統一份的賬本，并且由全世界的礦工用算力來競爭記賬，產生完全一致的新賬頁的。當有人掌握了全網51%以上的算力時，就能夠將剛剛記過的賬頁作廢，把里面的一筆花費恢復成沒被花掉的狀態。這就是記賬后的雙花了，這種攻擊方法叫“51%攻擊”。這種雙花相對于記賬前的雙花比較難實現，因為掌握51%算力需要很多錢。但如果雙花的收益足夠大，攻擊仍然是有可能的。怎么辦呢？解決的辦法是，等待更多確認。51%的算力要作廢最新賬頁，其成功概率是51%，但作廢連續兩個新賬頁的概率就是51%*51%=26%，作廢3個的概率是13.3%，作廢6個的概率只有0.46%了。如果攻擊者沒有掌握51%的算力，只掌握20%的算力，那么攻擊成功的概率就只有0.0064%了。這樣，問題就簡單了。商戶可以根據交易金額的大小來決定如何防范雙花。如果交易金額很小，比如賣支鉛筆，完全可以接受零確認，對用戶既省時又貼心。萬一雙花也不在乎。如果交易金額大一些，比如賣件衣服，那建議等待一個確認就可以了。不會有黑客為了你一套衣服動用51%的算力發起攻擊的。如果交易金額很大，比如買鉆石，那就要小心了。要根據全網算力的成本估算一下需要多少個確認，金額越大，需要的確認數就越多。

比如這個區塊鏈是10分鐘確認一次，全網51%的算力每10分鐘的成本是10萬元。你賣的鉆石價值100萬元。那么你至少要10個確認以上才能交付鉆石。最好是20個以上確認。總之，預防雙花攻擊，一個基本的原理就是，讓攻擊者賠錢的概率遠遠高于你被雙花的概率。當然，為了預防雙花問題，區塊鏈本身從技術方面，也在共識機制的基礎上，引入了一些其他技術，比如時間戳和UTXO模型。通過它們，進一步提高區塊鏈的記賬安全性、以及雙花的作惡成本。至于它們具體是如何解決的，容小K君賣個關子，我們下節課再說~注：這些例子數據都是為了簡便給的估值，真實的攻擊成本收益分析非常復雜。