区块链双重支付怎么用不了(区块链双重支付怎么用不了微信)

入门科普:什么是双花?

想要了解区块链,首先要熟悉区块链相关的各种名词。就比如我们今天讲到的“双花”,可能有人就要问,双花是什么花?哈哈哈,开玩笑,让我们来学习一下什么是“双花”吧。

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“双花”是什么?

双重支付又名“双花”,也就是双重花费的意思。 举个例子:如果我钱包里面有100元,我可以去购买等值的物品。当我去商店后,发现台灯和桌子都是100元,那我只能买其中一样东西。而我们所说的双花问题,正好与之相反,同样的100元,我可以购买两样东西。

在加密货币系统中,由于数据的可复制性,使得系统可能存在同一笔数字资产被重复使用的情况 ,这也称之为双花,又叫双重消费攻击。

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双花问题是如何发生的?

在区块链系统中,双花问题会在以下情况下出现:

1、由于共识机制导致区块确认时间长,用一个数字货币去进行一次交易,可以在这笔交易还未被确认完成前,进行第二笔交易。

2、 控制算力来实现双花 ,第一次交易被验证通过并被记录入区块后,在该网络中有更高的算力验证出新的更长链条,在该链条中这笔钱被第二次花费,由于第二次花费的区块链条更长使第一次交易区块所在链条为无效链条,这样一来,第一次交易所在的区块链被区块链网络放弃,第一次花费的钱就又回到自己账户了,就导致了双花问题。

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比特币如何避免双花问题?

为了解决双花问题,我们日常的数字资产使用依赖于第三方信任机构进行。这类机构对数据进行中心化管理,并通过实时修改账户余额的方法来防止双重支付的出现。而作为去中心化的点对点价值传输系统, 比特币通过UTXO、时间戳等技术的整合来解决双花问题。

1、首先每笔交易都要先确认对应比特币之前的情况,要检查它是否存在于用户的UTXO中。如果不在,那么该交易会被系统拒绝。

2、如果用户用同一笔UTXO付给两个人,系统中的节点只确认先接收到的那一笔。

3、当两笔时间上很接近的交易被不同节点确认,区块链将发生分叉。剩余节点选择在他们认为的最长链上构建新的区块。

4、当其中一笔交易被6个节点确认后,它将成为系统最长链,可以认为这笔交易获得了最终的确认。

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区块链鼻祖比特币之8:分叉带来的双花支付、51%攻击与解决办法

分叉

前面讲到了比特币通过区块链+工作量证明的独特设计来解决了时间顺序,但是不能保证在同一时刻有两个节点算出了正确的解,虽然这种可能性很低很低。这就带来了区块的分叉。

虽然说几乎同时有两个节点计算出这一数学问题的可能性微乎其微,但是仍然存在这样的可能性,所以分叉就以为着同一个区块的后面可能会跟上两个不同的区块。

规则的打破一直要到下一个区块被人解开。则会立即转向最长的区块,而那些短的区块则会被抛弃。数学问题使得区块很难被同时拆解。要连续发生多次更是困难。最终区块链会稳定下来。也就是说所有人对最后几个区块顺序达成共识。分叉意味着,譬如,若你的交易出现在较短的支链,它就会失去进入区块链的位置。一般而言,只代表他会回到未确认交易池。然后被纳入到下一个区块。

比特币网络如何解决分叉带来的双花支付

可惜,交易失去区块位置的潜在可能,给了本来定序系统防范的重复支付攻击机会。考虑下面的一个攻击者A,其首先用自己的比特币交换B节点的货物,其立即又支付给自己。然后其通过努力的制造更长的链条来让自己的支付替代掉B节点的支付,从而实现了双重支付,B节点既得不到钱,还失去了货物。

这时交易会退回到未确认池中,因为A节点已经利用参照同样的input交易取而代之。节点就会认为Bob的交易无效。因为已使用掉。

你可能会猜测A节点会预先的计算出一支区块链,然后抓住时机发布到网络。但是每个区块的数学谜题阻挡了这个可能性。如前面所诉,解开区块是猜测出一个随机数的过程。一旦得出答案,解出的哈希值就会成为指纹一样的区块识别。只要区块内容有一丁点变化,下一个区块的参考值就会完全不同。此机制的结果就是无法在区块链中置换区块。在得到前一个区块之前,下位区块无法被解开。前一个区块的指纹也是杂凑函数的引数之一。

同时,该工作量证明机制还解决了在集体投票表决时,谁是大多数的问题。如果决定大多数的方式是基于IP地址的,一IP地址一票,那么如果有人拥有分配大量IP地址的权力,则该机制就被破坏了。而工作量证明机制的本质则是一CPU一票。“大多数”的决定表达为最长的链,因为最长的链包含了最大的工作量。如果大多数的CPU为诚实的节点控制,那么诚实的链条将以最快的速度延长,并超越其他的竞争链条。如果想要对业已出现的区块进行修改,攻击者必须重新完成该区块的工作量外加该区块之后所有区块的工作量,并最终赶上和超越诚实节点的工作量。我们将证明,设想一个较慢的攻击者试图赶上随后的区块,那么其成功概率将呈指数化递减。另一个问题是,硬件的运算速度在高速增长,而节点参与网络的程度则会有所起伏。为了解决这个问题,工作量证明的难度(the proof-of-work difficulty)将采用移动平均目标的方法来确定,即令难度指向令每小时生成区块的速度为某一个预定的平均数。如果区块生成的速度过快,那么难度就会提高。

如果有一台超级电脑,能够在区块解题中获胜?

即便是一台超级电脑,或者时几百上千台电脑也很难赢得解一个区块的胜利,因为竞争对手不是任一台电脑,而是整个比特币网络。你可以用买彩票来比拟。操作千百台电脑,如同买了千百张彩票一样。

51%攻击是指的什么

根据前面的例子,我们知道,要想有50%的概率领先其他人解题得到胜利,就需要掌握全网50%以上的算力。要连续领先他人解出区块,掌握的运算能力还需要高得多。所以区块链中的交易是受到数学竞赛所保护。恶意用户必须和整个网络较量。区块连接建立的结果,使得在支链越前方的交易越安全。恶意的用户必须在更长的时间赢过全网络,来达成重复支付,替换前面的区块链。所以,系统只有支端末尾易受到重复支付攻击。这也是为什么系统建议多等几个区块,才能确认收款成功。

个人博客:

DoubleSpend双重支付是什么?

说白了就是这笔钱被多次重复支付,例如A将被销毁的银行卡通过支付宝将5000块钱转到自己另外一个支付宝账户,同时A将这5000通过微信转账给自己另外一个微信账户(注意这里说的是同时,不是从支付宝转回到银行卡后再转微信),这就出现了双重支付问题,不过中心化数据库不存在这个问题,因为你将卡里面的钱转到自己另外一个支付宝账户的时候,银行卡余额会被修改,从而避免了同时转到自己另外一个微信账户的可能。

区块链的安全法则

区块链的安全法则,即第一法则:

存储即所有

一个人的财产归属及安全性,从根本上来说取决于财产的存储方式及定义权。在互联网世界里,海量的用户数据存储在平台方的服务器上,所以,这些数据的所有权至今都是个迷,一如你我的社交ID归谁,难有定论,但用户数据资产却推高了平台的市值,而作为用户,并未享受到市值红利。区块链世界使得存储介质和方式的变化,让资产的所有权交付给了个体。

拓展资料

区块链系统面临的风险不仅来自外部实体的攻击,也可能有来自内 部参与者的攻击,以及组件的失效,如软件故障。因此在实施之前,需 要制定风险模型,认清特殊的安全需求,以确保对风险和应对方案的准 确把握。

1. 区块链技术特有的安全特性

● (1) 写入数据的安全性

在共识机制的作用下,只有当全网大部分节点(或多个关键节点)都 同时认为这个记录正确时,记录的真实性才能得到全网认可,记录数据才 允许被写入区块中。

● (2) 读取数据的安全性

区块链没有固有的信息读取安全限制,但可以在一定程度上控制信 息读取,比如把区块链上某些元素加密,之后把密钥交给相关参与者。同时,复杂的共识协议确保系统中的任何人看到的账本都是一样的,这是防 止双重支付的重要手段。

● (3) 分布式拒绝服务(DDOS)

攻击抵抗 区块链的分布式架构赋予其点对点、多冗余特性,不存在单点失效的问题,因此其应对拒绝服务攻击的方式比中心化系统要灵活得多。即使一个节点失效,其他节点不受影响,与失效节点连接的用户无法连入系统, 除非有支持他们连入其他节点的机制。

2. 区块链技术面临的安全挑战与应对策略

● (1) 网络公开不设防

对公有链网络而言,所有数据都在公网上传输,所有加入网络的节点 可以无障碍地连接其他节点和接受其他节点的连接,在网络层没有做身份验证以及其他防护。针对该类风险的应对策略是要求更高的私密性并谨慎控制网络连接。对安全性较高的行业,如金融行业,宜采用专线接入区块链网络,对接入的连接进行身份验证,排除未经授权的节点接入以免数据泄漏,并通过协议栈级别的防火墙安全防护,防止网络攻击。

● (2) 隐私

公有链上交易数据全网可见,公众可以跟踪这些交易,任何人可以通过观察区块链得出关于某事的结论,不利于个人或机构的合法隐私保护。 针对该类风险的应对策略是:

第一,由认证机构代理用户在区块链上进行 交易,用户资料和个人行为不进入区块链。

第二,不采用全网广播方式, 而是将交易数据的传输限制在正在进行相关交易的节点之间。

第三,对用 户数据的访问采用权限控制,持有密钥的访问者才能解密和访问数据。

第四,采用例如“零知识证明”等隐私保护算法,规避隐私暴露。

● (3) 算力

使用工作量证明型的区块链解决方案,都面临51%算力攻击问题。随 着算力的逐渐集中,客观上确实存在有掌握超过50%算力的组织出现的可 能,在不经改进的情况下,不排除逐渐演变成弱肉强食的丛林法则。针对 该类风险的应对策略是采用算法和现实约束相结合的方式,例如用资产抵 押、法律和监管手段等进行联合管控。

区块链技术现存问题有哪些?

1.性能问题

体积问题

区块链对数据备份的要求对存储空间提出挑战。区块链要求在一笔交易达成后向全网广播,系统内每个节点都要进行数据备份。

以比特币为例,自创世区块至今的区块数据已经超过 60GB,并且区块链数据量还在不断增加,这将给比特币核心客户端的运行带来很大挑战。

处理速度问题

比特币区块链目前最高每秒处理 6.67 笔交易,一次确认时间大约为 10 分钟,容易造成大量交易的堵塞延迟,可能会限制小额多次交易和对时间敏感度较高交易的应用。

尽管目前有了一些克服手段,但全面解决交易效率的方法仍然亟待发掘 。

耗能过高

第三,挖矿过程中的算力并不产生额外的实际社会价值,还会浪费大量的电子资源,随着比特币的日益普及,区块链逐渐成为高耗能的资本密集型行业。

2.中心化问题

节点的不平等

第一,理论上,分布式网络中每个节点应当被平等对待,但是为了挖矿获得回报,各节点可能会增加算力进行硬件竞赛,从而导致节点的不平等,破坏区块链记账权的随机性。

产业化、规模化挖矿产生了矿池

理论上如果矿池通过共谋掌握 51% 以上的算力进行系统供给,就可以实现双重支付,实际过程中尽管其成本远超收益,但不能否认合谋供给存在的可能性。

3.隐私安全问题

私钥容易被窃取

第一,目前区块链采用的是非对称密钥机制,尽管具有很高的安全性,但是私钥保存在用户本地,容易被黑客窃取。

区块链数据的透明性容易造成隐私泄露

公有链中每个参与者都可以获得完整的数据备份,整个系统是公开透明的,比特币通过隔断交易地址和持有人真实身份的关联保护隐私。

当区块链需要承载更多的业务时,节点如何验证信息执行命令就需要更多的考虑。

4.升级和激励问题

公有链中参与节点的数量庞大

无论是升级还是修复错误都无法关闭系统集中进行,可能需要考虑放松去中心化的问题。

各个节点之间存在着竞争博弈

要求激励相容机制的完善,如何使去中心化系统中的自利节点能够自发开展区块数据验证及记账工作,并设计合理的惩罚函数抑制非理性竞争,是区块链面临的另一挑战。

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