如何防止区块链双重支出攻击？

了解区块链双重支出的概念

在数字现金系统中，双支出是一个潜在的缺陷，在数字现金系统中，相同的数字令牌可以花费不止一次。在区块链技术的背景下，当恶意用户在接受交易后试图逆转交易时，就会出现此问题，从而有效地允许他们重复使用相同的加密货币。该问题不存在于实体货币中，因为移交法案将其从您的财产中删除。但是，在像区块链这样的分散且无信任的环境中，确保每枚硬币仅用于一次需要强大的加密和共识机制。

任何区块链系统的完整性都取决于其防止双重支出攻击的能力。

共识机制如何有助于防止双重支出

针对双支出的主要防御之一是使用共识机制，例如工作证明（POW）和股份证明（POS） 。这些协议确保网络中的所有参与者都在将交易的有效性添加到区块链之前一致。

• 在Bitcoin等基于POW的区块链中，矿工必须解决复杂的数学难题来验证区块。一旦确认交易并将其包含在一个块中，它将不仅需要重新挖掘该块，而且需要所有随后的块，这在计算上是不切实际的，除非攻击者控制网络的哈希功率的50％以上。
• 在Ethereum 2.0等POS系统中，根据其持有的加密货币量选择验证器。如果他们试图批准欺诈性交易，他们就有可能失去储存的资产，在经济上双重支出使其不可行。

这些共识模型使攻击者难以操纵区块链并成功进行双支出。

交易确认及其在安全中的作用

防止双重支出的另一个关键因素是交易获得的交易确认数量。每次将新块添加到包含给定交易的链条中时，都会获得更多确认。

• 商人和服务提供商通常会至少等待六个确认，然后再考虑Bitcoin交易最终。这种做法大大减少了成功的双重攻击的机会。
• 交易的确认越多，它就变得越安全，因为逆转将需要重写区块链的较大部分。

等待多次确认可以作为对双重支出的实际保障，尤其是对于高价值交易。

安全实施零确认交易

某些平台和服务接受零确认交易，这意味着它们甚至在包含在块中之前有效的交易有效。尽管这提高了速度和便利性，但它也增加了双支出的脆弱性。

减轻风险：

• 使用第一台安全（FSS）策略，其中节点拒绝任何随后的交易，如果已经广播了第一个输入，则试图花费相同的输入。
• 采用即时付款验证工具，以实时监视孟买的交易，并实时提醒用户或系统。

仔细实施零确认策略，并使用其他监控层可以减少双重支出的曝光而不会牺牲交易速度。

网络监控和检测工具的作用

高级检测工具和网络监控在识别和减轻双支出尝试之前起着至关重要的作用。

• Mempool Analyzers跟踪未确认的交易和标志可疑模式，例如重叠输入。
• 守望者，特别是在诸如Lightning Network之类的第2层解决方案中，监视区块链的不诚实行为，并代表用户行事以惩罚罪犯。
• 区块链探索者允许用户手动验证区块链中是否包括交易以及已收到多少确认。

使用这些工具的主动监视可以增强安全性，并有助于检测交易生命周期早期的双支付尝试。

常见问题

Q1：私人区块链上可以双重支出吗？是的，尽管私人区块链控制访问和集中监督，但如果不严格执行适当的验证程序和共识规则，它们仍然容易被双重支出。

问题2：智能合约如何帮助防止Defi的双重支出？智能合约会自动透明地执行交易逻辑。他们确保只有在满足预定义条件时才转移令牌，从而减少了未经授权的资金重复使用的机会。

Q3：离线交易中是否可以双重支出？离线交易（例如通过纸钱包或冷藏进行的交易）本质上不容易受到双重支出的影响。但是，如果无法正确验证，则在签名和广播过程中处理不当可能会使它们面临风险。

Q4：如果在交易确认后检测到双重支出尝试会发生什么？一旦确认交易并嵌入了区块链中，任何冲突的交易将被网络拒绝。节点遵循最长的有效链条规则，确保只有一个版本的交易存活。