Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Двойное расходование - это потенциальный недостаток схемы цифровых денег , в которой один и тот же цифровой токен может быть потрачен более одного раза. В отличие от наличных денег, цифровой токен состоит из цифрового файла, который можно скопировать или подделать. [1] [2] Как и в случае с фальшивыми деньгами , такое двойное расходование приводит к инфляции из- за создания новой суммы скопированной валюты, которой раньше не было. Это обесценивает валюту по сравнению с другими денежными единицами или товарами и снижает доверие пользователей, а также снижает обращение и удержание валюты. Основные криптографические методы предотвращения двойных расходов при сохранении анонимности транзакции:слепые подписи и, особенно в автономных системах, разделение секретов . [2]

Централизованные валюты [ править ]

Предотвращение двойных расходов, как правило , реализовано с использованием онлайн центральный доверенными третьей стороны , которая может проверить , был ли провели маркер. [2] Это обычно представляет собой единую точку отказа как с точки зрения доступности, так и с точки зрения доверия.

Децентрализованные валюты [ править ]

В децентрализованной системе проблему двойных расходов решить значительно труднее. Чтобы избежать необходимости в доверенном третьем лице, многие серверы должны хранить идентичные обновленные копии общедоступного реестра транзакций , но поскольку транзакции (запросы на трату денег) транслируются, они будут приходить на каждый сервер в несколько разное время. Если две транзакции пытаются потратить один и тот же токен, каждый сервер будет считать первую транзакцию действительной, а другую - недействительной. Если серверы расходятся во мнениях, невозможно определить истинный баланс, поскольку наблюдения каждого сервера считаются одинаково достоверными. Большинство децентрализованных систем решают эту проблему с помощью алгоритма консенсуса , способа восстановить синхронизацию серверов. Два примечательных типа механизмов консенсуса:доказательство работы и доказательство ставки .

К 2007 году был предложен ряд распределенных систем для предотвращения двойных расходов. [3] [4]

Криптовалюта Bitcoin реализовали решение в начале 2009 года Его криптографический протокол использовали корректуры из-работы консенсуса механизм , при котором операции дозируют в блоки и соединены друг с другом , используя связанный список хеш - указателей ( blockchain ). Любой сервер может создать блок, решив сложную в вычислительном отношении задачу (в частности, обнаружив частичную коллизию хешей ), называемую майнингом . Блок фиксирует всю историю транзакций биткойнов, а также новый набор входящих транзакций. За решение майнер получает несколько биткойнов.

Однако проблема двойного расходования сохраняется, если два блока (с конфликтующими транзакциями) добываются в одно и то же приблизительное время. Когда серверы неизбежно расходятся во мнениях относительно порядка расположения двух блоков, каждый из них временно сохраняет оба блока. По мере поступления новых блоков они должны фиксироваться в той или иной истории, и в конечном итоге одна цепочка будет продолжена, а другие - нет. Поскольку самая длинная (технически «самая тяжелая») цепочка считается действительным набором данных, майнеры поощряются к созданию блоков только в самой длинной цепочке, о которой они знают, чтобы она стала частью этого набора данных (и для их вознаграждения быть действительным).

Следовательно, транзакции в этой системе никогда не являются технически «окончательными», поскольку конфликтующая цепочка блоков всегда может перерасти текущую каноническую цепочку. Однако по мере того, как блоки строятся поверх транзакции, становится все более маловероятным / дорогостоящим для другой цепочки ее перехват.

Атака 51% [ править ]

Общая вычислительная мощность децентрализованной системы Proof-of-Work - это сумма вычислительной мощности узлов, которая может значительно различаться в зависимости от используемого оборудования. Большая вычислительная мощность увеличивает шанс получить вознаграждение за майнинг за каждый новый добытый блок, что создает стимул для накопления кластеров узлов майнинга или майнинговых пулов . Любой пул с мощностью хэширования 51% может эффективно отменять сетевые транзакции, что приводит к двойным расходам. Одна из вилок Биткойн, Bitcoin Gold , подверглась такой атаке в 2018 году, а затем снова в 2020 году [5].

Восприимчивость данной криптовалюты к атаке зависит от существующей мощности хэширования сети, поскольку злоумышленнику необходимо ее преодолеть. Чтобы атака была экономически жизнеспособной, рыночная капитализация валюты должна быть достаточно большой, чтобы оправдать затраты на аренду мощности для хэширования. [6] [7]

В 2014 году майнинговый пул Ghash.io получил 51% хэш-мощности в биткойнах, что вызвало серьезные споры о безопасности сети. Пул добровольно ограничил свою мощность хэширования на уровне 39,99% и попросил другие пулы последовать этому примеру, чтобы восстановить доверие в сети. [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Проблема двойных расходов и криптовалюты . Банковский и страховой журнал. Сеть исследований в области социальных наук (SSRN). По состоянию на 24 декабря 2017 г.
  2. ^ a b c Марк Райан. «Цифровые деньги» . Школа компьютерных наук Бирмингемского университета . Проверено 27 мая 2017 .
  3. ^ Яп-Хенк Hoepman (2008). «Распределенное предотвращение двойных расходов». arXiv : 0802.0832v1 [ cs.CR ].
  4. ^ Осипков, И .; Вассерман, EY; Hopper, N .; Ким, Ю. (2007). «Борьба с двойными расходами с помощью кооперативных P2P-систем». 27-я Международная конференция по распределенным вычислительным системам (ICDCS '07) . п. 41. CiteSeerX 10.1.1.120.52 . DOI : 10.1109 / ICDCS.2007.91 . 
  5. ^ Канеллис, Дэвид (2020-01-27). «Биткойн Золото пострадало от атак 51%, $ 72 тыс. В криптовалюте потрачено дважды» . Хард-форк | Следующая Сеть . Проверено 29 февраля 2020 .
  6. ^ «Стоимость атаки 51% для различных криптовалют | Crypto51» . www.crypto51.app . Проверено 29 февраля 2020 .
  7. ^ Варшней, Нир (2018-05-24). «Почему Proof-of-work не подходит для небольших криптовалют» . Хард-форк | Следующая Сеть . Проверено 25 мая 2018 .
  8. ^ «Популярный пул майнинга биткойнов обещает ограничить свою вычислительную мощность, чтобы предотвратить фиаско 51%» . TechCrunch . Проверено 29 февраля 2020 .