區塊鏈:區塊鏈安全——什么是雙花問題？

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什么是雙重支出？

雙花問題是數字現金系統中的一個潛在問題，在該系統中，相同的資金同時支付給兩個接收者。如果沒有合適的機制，僅憑借協議是無法徹底解決雙花問題的，用戶無法驗證是否自己所接收的資金沒有同時在其他地方被支付。

在數字現金方面，確保特定的貨幣單元不可重復是至關重要的。如果Alice可以接收10個貨幣單元，并可以將其復制粘貼10次，然后發現自己擁有了100個貨幣單元，那么整個系統將受到破壞。同樣，如果她可以同時將相同的10個貨幣單元同時發給Bob和Carol，則這樣機制將無法正常工作。因此，為了使數字貨幣能夠正常運行，必須有合適的機制來防止這種行為的發生。

長沙市藥物評價聯盟將把區塊鏈技術融入藥物評價系統:長沙市藥物評價產業技術創新戰略聯盟理事長、都正生物董事長歐陽冬生表示，長聯盟下一步將把5G技術和區塊鏈技術融入藥物評價系統，助力我國實現藥物研發免現場核查的突破，為藥物研發和監管提供新的模式。（長沙晚報）[2020/9/25]

如何防止雙重支出的發生？

中心化方式

中心化方式比去中心化方案更容易實施。通常，需要安排一名監督員來管理系統并控制單位的發行和分配。大衛·肖姆的eCash就是通過中心化方式解決雙花問題的一個有效例子。

要向用戶發行類似于現金的數字資產，銀行可以使用盲簽方式-密碼學家DavidChaum在1982年的論文《不可追溯的盲簽支付方案》中對此進行了詳細說明。

在這種情況下，如果某個用戶希望在銀行賬戶中支取100美元的數字現金，則必須先通知銀行。如果他的帳戶中有余額，那么他將生成一個隨機數。假設他生成了五個隨機數，每個數字代表的價值為20美元。為了防止銀行能夠追蹤到特定的貨幣單元，Dan通過為每個隨機單位添加盲因子來混淆隨機數。

動態 | 新韓銀行與Ground X、Hexlant簽訂協議 向企業提供基于區塊鏈的密鑰管理解決方案:8月14日，韓國新韓銀行宣布已與Kakao的子公司Ground X和區塊鏈技術實驗室Hexlant簽訂業務協議，旨在向企業提供基于區塊鏈的密鑰管理解決方案（PKMS）。[2019/8/14]

然后，他將這些數據交給銀行，該銀行從他的帳戶中扣除100美元的余額，并對消息進行簽名，證明五條信息中的每條信息都可以代表20美元。之后，Dan就可以使用銀行所發行的數字現金了。現在他去Erin的餐廳用餐花費了40美元。

Dan可以消除盲因子，以暴露與每個數字現金“賬單”相關的隨機數，該隨機數可以用作每個單元的唯一標識符。他向Erin透露了其中的兩個，Erin現在必須立即向銀行申請驗證這筆資金，以防止Dan將其支付給其他人。銀行將檢查簽名是否有效，如果一切正確，它將向Erin的帳戶中存入40美元。

聲音 | 山東省政協委員：推動包括區塊鏈在內的新型基建發展:據大眾網消息，昨日，山東省十三屆人大二次會議預算集中審查會議召開，省政協委員、山東大學經濟學院副教授徐超麗在審查預算報告時提出，過去我們的基建主要是“鐵公基”，但是到了2019年,我們應該推出2.0版本。在全國范圍內,國家發改委提出2019年主要推動新型基建，包括制造業技術改造和設備更新、5G商用、人工智能、互聯網物聯網區塊鏈等。她認為，這不是簡單的新動能項目建設,而是新一代的基礎設施網絡建設。因為這些不僅會帶動相關需求,還是制造業轉型升級的技術基礎。[2019/2/18]

現在，上面所有的交易記錄都已經核對無誤，如果Erin希望以同樣的方式使用她的賬戶余額，則必須在銀行賬戶上執行相同的操作。

Chaumian

去中心化方式

動態 | 金融區塊鏈合作聯盟中國區塊鏈應用大賽啟動 設百萬元獎金:中新網8月28日消息，中國電子技術標準化研究院、中國計算機學會、中鈔區塊鏈研究室、金鏈盟、深圳市金融科技協會、微眾銀行、騰訊云和極客邦科技共同宣布金融區塊鏈合作聯盟中國區塊鏈應用大賽正式啟動。此次大賽將歷時半年，并設立總額200萬元獎金，其中特等獎獎金100萬元，以此鼓勵參賽企業和團隊對區塊鏈技術的應用做廣泛探索，并將幫助優質初創項目實現落地應用。[2018/8/28]

在沒有監督機制的生態系統中如何確保不發生“雙花”支付，是相當更具挑戰性的。具有同等能力的參與者必須按照一組規則進行協商，防止欺詐的發生，并激勵所有用戶誠信經營。

比特幣白皮書中提出的最大創新是雙花問題的解決方案。中本聰提出了一種數據結構，盡管現在沒有這樣引用，但它現在被廣泛稱為區塊鏈。

“區塊鏈+稅務”，陜西省積極探索新型稅收征管模式:今日，陜西省國稅局、陜西省地稅局舉辦優化稅收營商環境項目簽約儀。簽約儀式上，陜西省國稅局、陜西省地稅局與企業就“區塊鏈+稅務”合作達成協議。據悉，近兩年，陜西省國稅局、陜西省地稅局致力于探索“區塊鏈+稅務”的新型稅收征管模式，并首開“區塊鏈+稅務”國內政府、高校與區塊鏈研發企業共建創新聯合實驗室先河。[2018/4/26]

區塊鏈實際上只是具有某些獨特屬性的數據庫。網絡上的參與者運行專門的軟件，該軟件使節點能夠將其數據庫副本與其他節點進行同步。促使整個網絡都可以從創世區塊開始，審核和追溯鏈上發生的交易。通過公開查看區塊鏈，可以很容易地檢測和防止欺詐行為活動，例如識別出進行雙花支出的交易。

用戶廣播交易時，不會立即將其添加到區塊鏈中，必須首先通過挖礦將其打包在區塊中。這樣，接收者在確定交易已經添加到區塊鏈之后，才可以認為該交易有效。否則，他們有失去資金的風險，因為發送方可能在其他地方支付了相同的代幣。

如果交易被區塊鏈正式確認，則代幣就不可能被重復使用，因為所有權已分配給新用戶，并且整個網絡都可以對此進行驗證。出于這個原因，許多人建議在接受有效付款之前先等待多次確認。隨后的每個區塊的驗證，都會對修改或重寫區塊鏈，增加極大的工作量。

讓我們回顧一下剛才餐廳的消費場景。Dan回到餐廳，這次在窗口上看到一個“此處接受比特幣支付”的標簽。他對上一次的用餐非常滿意，所以他再次點了同樣的套餐。花費了他0.005BTC。

Erin向他展示了一個公共地址，他必須將資金發送到該地址上。Dan支付后，廣播了該交易，這實質上是一個已簽名的消息，指出Dan擁有的0.005

但是，如前所述，該交易僅能夠在被區塊鏈確認后才能有效。如果在沒有區塊鏈確認的情況下就確認接收到該筆資金，就像接上一案例中接收40美元的eCash一樣，如果不立即通過銀行兌現，發送方可以將該筆資金又在其他地方。因此，我們建議Erin在確認Dan的付款之前至少等待6個區塊確認。

比特幣雙花問題

比特幣通過精心設計，至少現階段按預期使用協議時，可以有效防止雙重支出攻擊。也就是說，如果我們等待區塊中的交易確認，則發送者沒有簡單的方法可以撤消它。為此，他們將需要“反轉”區塊鏈，這需要非常龐大的哈希計算資源。

但是，針對某些未確認交易，可能出現少數的雙重支出攻擊。例如，對于某些價值較低的消費場景，商家可能不會等待交易被區塊鏈驗證才進行確認。忙碌的快餐店可能無法等待每筆購物交易都在區塊鏈上進行驗證。因此，如果一家企業啟用了“即時”付款，那么就可能發生雙花支出。有人可能會點一個漢堡，然后進行支付，同時他會立即將相同的資金發送到他們自己的地址。當后面這筆交易的手續費用較高時，后面的交易很可能會首先被確認，因此將使先前的交易無效。

有兩種雙花攻擊的普遍方式：

51％攻擊：單個實體或組織設法控制超過50％的哈希算力，這使他們可以刪除或修改交易的順序。這種攻擊在比特幣網絡上發生是極不可能的，但在其他區塊鏈網絡中可能發生過。競賽攻擊：使用相同的資金連續廣播兩個沖突的交易，但只有一項交易得到確認。攻擊者的目標是通過驗證對他有利的交易來使另一個支付無效。競賽攻擊一般要求接收者在交易未經確認前，就確認該筆支付已到賬。芬妮攻擊：攻擊者將一個交易預挖為一個區塊，而沒有立即將其廣播到網絡中。相反，他將相同的代幣花費在另一筆交易中，然后才廣播他之前所預挖的區塊，這可能會使支付無效。芬妮攻擊需要發生一系列相關聯的事情，并且還取決于接收者能夠接受未經確認的交易。正如我們所看到的，等待區塊確認能夠大大降低成為雙花受害者的風險。

總結

“雙花”問題可能會讓某些用戶在電子現金系統上多次使用同一筆資金，謀取不當的經濟收益。在傳統上，該領域也缺乏相對應的解決方案。

但是，好在中心化的金融方案使用了盲簽方式作為解決該問題的一種方式。后來，工作量證明機制和區塊鏈技術的創建催生了比特幣，成為一種強大的去中心化貨幣形式，這種形式能夠有效防范雙重支付的發生，這反過來又激發了成千上萬其他加密貨幣項目。

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