블록 체인은 어떻게 이중 지출을 방지합니까?

디지털 거래에서 이중 지출 이해

전통적인 디지털 결제 시스템에서는 동일한 디지털 자산에 두 번 이상 소비되면 상당한 문제가 발생합니다. 이것은 이중 지출 이라고합니다. 물리적 통화와 달리 디지털 토큰을 복제 할 수 있으므로 악의적 인 행위자가 동일한 자금을 여러 수상자에게 보낼 수 있습니다. 중앙 당국이 없으면 디지털 코인이 재사용되지 않도록하는 것이 중요한 문제가됩니다. 블록 체인 기술은 모든 거래를 기록하는 분산되고 투명하며 불변의 원장을 도입함으로써이를 해결합니다. 핵심 메커니즘은 분산 노드 네트워크에서 트랜잭션이 검증되고 영구적으로 기록되는 방법에 있습니다.

합의 메커니즘의 역할

이중 지출을 방지하는 기본 요소 중 하나는 컨센서스 메커니즘 입니다. 이들은 네트워크의 모든 참가자가 거래의 유효성에 동의하도록하는 프로토콜입니다. 가장 일반적인 두 가지 유형은 작업 증명 (POW) 과 스테이크 증명 (POS) 입니다. POW에서 광부는 복잡한 암호화 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁합니다. IT를 해결 한 첫 번째는 솔루션을 네트워크에 방송하고 다른 노드는이를 확인합니다. 확인되면 블록이 블록 체인에 추가됩니다. 이 프로세스는 계산적으로 비싸고 실제로 거래를 변경하기 위해 불가능합니다. POS에서 유효성 검사기는 담보로 '스테이크'암호 화폐의 양에 따라 선택됩니다. 유효성 검사기가 사기 거래를 검증하려고 시도하면 스테이크를 잃습니다. 두 메커니즘 모두 합법적 인 거래 만 블록 체인에 추가되어 이중 지출을 방지 할 수 있습니다.

거래 검증 및 블록 확인

사용자가 트랜잭션을 시작하면 네트워크로 방송되어 Mempool 으로 알려진 확인되지 않은 트랜잭션 풀에 배치됩니다. 광부 또는 유효성 검사기는 다음 블록에 포함 할이 풀에서 트랜잭션을 선택합니다. 포함하기 전에 각 거래는 발신자의 잔액이 충분하고 이미 동일한 자금을 소비하지 않았는지 확인하기 위해 블록 체인의 기록에 대해 확인됩니다. 이 검증 프로세스에는 발신자 주소와 관련된 UTXOS (Unspent Transaction Outputs) 추적이 포함됩니다. 확인되면 트랜잭션은 블록으로 그룹화됩니다. 블록이 체인에 추가 된 후, 각 후속 블록은 트랜잭션 확인 수를 증가시킵니다. 거래가 더 많이 확인 될수록 반전에 대해 더 안전 해집니다.

불변성과 체인 완전성

블록이 블록 체인에 추가되면 변경하려면 모든 후속 블록을 변경해야합니다. 이는 각 블록을 연결하는 암호화 해시로 인해 거의 불가능합니다. 각 블록에는 이전 블록의 해시가 포함되어있어 연대순 및 변조 명시 체인이 생성됩니다. 두 번의 여지가 있으려면 공격자는 트랜잭션 히스토리 (POW) (POW) 또는 스테이크 (PO)의 50% 이상을 51% 공격 으로 알려진 시나리오를 다시 작성해야합니다. 달성하더라도 필요한 비용과 조정은 이러한 공격을 잘 정립 된 블록 체인에서 경제적으로 불가능하게 만듭니다. 노드의 분산 특성은 원장을 변경하려는 모든 시도가 빠르게 감지되고 거부되도록합니다.

레이스 공격 및 피니 공격 방지

레이스 공격 및 피니 공격 과 같은 특정 유형의 이중 지출 공격은 거래 방송과 확인 간의 시간 간격을 이용합니다. 레이스 공격에서 사용자는 네트워크의 다른 부분에 거의 동시에 충돌하는 두 개의 거래를 보냅니다. 네트워크는 궁극적으로 블록에 포함되는 첫 번째 트랜잭션을 수락하고 두 번째는 유효하지 않은 것으로 거부됩니다. Finney Attack에서 광부는 동일한 동전을 소비하는 거래를 전한 다음 사전 마이닝 블록을 공개하기 전에 공개적으로 소비합니다. 이를 위해서는 내부자 액세스와 정확한 타이밍이 필요합니다. 그러나 여러 확인을 기다리면 이러한 위험이 완화됩니다. 대부분의 서비스는 고 부가가치 거래에 대해 최소 6 번의 확인이 필요하므로 그러한 공격에 대한 성공 가능성을 크게 줄입니다.

실시간 검증 및 네트워크 전파

트랜잭션이 네트워크 전반에 걸쳐 전파되는 속도는 이중 지출을 방지하는 데 중요한 역할을합니다. 노드는 새로운 트랜잭션 및 블록에 대한 정보를 공유하여 서로 지속적으로 통신합니다. 트랜잭션이 방송되면 노드는 디지털 서명 검증 및 UTXO 유효성 검사를 포함한 즉각적인 유효성 검사 검사를 수행합니다. 노드가 동일한 입력을 지출하는 두 개의 트랜잭션과 같은 이중 지출 시도를 감지하면 두 번째 시도를 거부합니다. 가십 프로토콜은 거래 데이터의 신속한 보급을 보장하여 충돌 거래가 존재할 수있는 창을 최소화합니다. 이 실시간 검증과 빠른 전파로 인해 공격자는 사기 거래를 선택적으로 방송함으로써 이점을 얻기가 매우 어렵습니다.

자주 묻는 질문

블록 체인에서 이중 지출이 발생할 수 있습니까? 예, 이론적으로 공격자가 네트워크를 충분히 제어 할 수 있으면 모든 블록 체인이 두 배의 지출에 취약 할 수 있습니다. 그러나 Bitcoin 및 Ethereum 과 같은 크고 잘 분산 된 블록 체인은 광범위한 노드 네트워크와 높은 계산 또는 스테이 킹 요구 사항으로 인해 매우 저항력이 있습니다. 해시 속도가 낮거나 스테이크 분포가 낮은 더 작은 블록 체인은 51%의 공격에 더 취약하므로 이중 지출이 가능합니다.

이중 지출을 방지하기 위해 얼마나 많은 확인이 필요합니까? 필요한 확인 수는 블록 체인 및 거래 값에 따라 다릅니다. Bitcoin 의 경우 6 개의 확인이 일반적으로 안전한 것으로 받아 들여지며 약 1 시간이 걸립니다. 가치가 낮은 거래의 경우 더 적은 확인이 충분할 수 있습니다. 교환 및 상인은 종종 위험 허용 범 및 네트워크 조건에 따라 자체 임계 값을 설정합니다.

이중 지출 시도가 감지되면 어떻게됩니까? 이중 지출 시도가 감지되면 노드는 무효 트랜잭션을 자동으로 거부합니다. 확인 된 블록에 포함될 첫 번째 트랜잭션 만 유효한 것으로 간주됩니다. 두 번째 트랜잭션은 폐기되며 다른 노드에 방송 되더라도 처리되지 않습니다. 발신자의 지갑은 트랜잭션이 실패하거나 확인되지 않은 것으로 표시 될 수 있습니다.

오프라인 지출은 이중 지출에 취약합니까? 예, 종이 지갑이나 공기 갭 시스템과 같은 네트워크에 연결하지 않고 수행 된 거래는 동일한 개인 키가 방송되기 전에 여러 거래에 서명하는 데 사용되는 경우 위험에 처해 있습니다. 일단 연결되면 첫 번째 트랜잭션 만 허용됩니다. 사용자는 다른 오프라인 생성 트랜잭션을 방송 및 확인하기 전에 방송 및 확인해야합니다.