Манипуляции с деньгами – распространенная проблема в любой экономической системе. Будь то поддельное золото, фальшивые банкноты, копии монет или цифровая валюта с двойным расходом, всегда найдутся желающие заработать легкие деньги.
Когда новые формы технологий и денег становятся общедоступными, мошенники обычно первыми берут их на вооружение. Это связано с тем, что такие активы в значительной степени недоказуемы или нерегулируемы и поэтому ими легче манипулировать. Биткойн не является исключением.
Сеть цифровой валюты Bitcoin полностью децентрализована. Это означает, что не существует центрального органа власти, регуляторов или органов управления, которые могли бы контролировать воров и хакеров. Хотя традиционные службы безопасности не отслеживают сеть Bitcoin на предмет двойного расходования средств, в сети были внедрены другие меры защиты от атак. В противном случае они могут скомпрометировать механизм консенсуса сети и книгу транзакций.
Что такое двойные расходы?
Проблема двойных расходов – это явление, при котором одна денежная единица тратится более одного раза в одно и то же время. Это создает несоответствие между записью о расходах и количеством имеющейся валюты.
Представьте, например, что кто-то заходит в магазин одежды с 10 долларами и покупает рубашку за 10 долларов, а затем покупает еще одну рубашку за 10 долларов, расплачиваясь с кассиром той же купюрой. Хотя это трудно сделать с физическими деньгами – отчасти потому, что недавние транзакции и текущие владельцы могут быть легко проверены – цифровые валюты предлагают больше возможностей.
Двойные расходы чаще всего ассоциируются с биткоином.
Как работает двойное расходование средств?
По сути, двойная трата биткоина подразумевает, что злоумышленник отправляет копию одной транзакции, чтобы придать ей законный вид, сохраняя оригинал или полностью стирая первую транзакцию. Это возможно – и опасно – для биткойна или любой другой цифровой валюты, поскольку цифровую информацию легче воспроизвести. Существует несколько различных способов, с помощью которых преступники пытаются дважды потратить биткоин.
Отправка одной и той же суммы Bitcoin дважды (или более) в одно и то же время
В этой ситуации злоумышленник одновременно отправит одинаковое количество биткоина на два (или более) разных адреса. Этот тип атаки пытается воспользоваться медленным 10-минутным временем работы блокчейна сети Биткойн, в течение которого транзакции отправляются в сеть и ставятся в очередь на подтверждение и проверку майнерами, чтобы быть добавленными в цепь. Внося дополнительную транзакцию в блокчейн, воры могут создать иллюзию, что первоначальная сумма биткоина еще не потрачена.
Отмена уже отправленной транзакции
Еще один способ попытаться дважды потратить биткоин – отменить транзакцию после получения активов или услуг контрагента, сохранив таким образом и полученные товары, и отправленные биткоины. Злоумышленник отправляет в сеть несколько пакетов (единиц данных), чтобы обратить транзакции вспять и создать иллюзию, что они никогда не проводились.
Двойные расходы – какие проблемы они вызывают?
Некоторые из методов, используемых хакерами для обхода процесса проверки, включают в себя переопределение механизма безопасности блокчейна или двойную транзакцию путем отправки одной записи о транзакции продавцу, а другой – в сеть.
Возможно, самой большой угрозой для биткоина с двойным расходом является атака 51% – нарушение работы сети, при котором пользователь(и) контролирует более 50% вычислительной мощности. Если злоумышленник получает контроль над блокчейном, он может изменить сетевую бухгалтерскую книгу и отправить биткоины на свой кошелек несколько раз, как будто первоначальные транзакции еще не состоялись.
Другой проблемой является потенциальная проблема двойных расходов на децентрализованных биржах. Поскольку DEX не имеют центрального органа или посредника, их рост и принятие DEX будет зависеть от их безопасности и доказанной способности предотвращать двойные траты.
источник: Bitpanda
Как биткойн предотвращает двойные расходы?
Сеть Bitcoin предотвращает двойные расходы, сочетая дополнительную безопасность сети блокчейн и децентрализованной сети майнеров для проверки транзакций до их добавления в цепочку Вот пример такой безопасности в действии:
Человек А и человек Б приходят в магазин с одним общим BTC для траты. Человек A покупает телевизор стоимостью ровно 1 BTC. Человек Б покупает мотоцикл, который также стоит ровно 1 BTC.
Обе транзакции попадают в пул неподтвержденных транзакций, но только первая транзакция получает подтверждения (блоки, содержащие транзакции из предыдущих блоков и новые транзакции) и проверяется майнерами в следующем блоке.
Вторая транзакция удаляется из сети, поскольку не получила достаточного количества подтверждений после того, как майнеры сочли ее недействительной.
- Мера безопасности 1: Любая транзакция, получившая максимальное количество подтверждений сети (обычно не менее шести), будет включена в блокчейн, а остальные будут отклонены.
- Мера безопасности 2: Как только подтверждения и транзакции помещаются в блокчейн, они фиксируются по времени, что делает их необратимыми и невозможными для изменения.
Когда торговец получает минимальное количество подтверждений блока, он может быть уверен, что транзакция была действительной и не является двойной тратой.
Модель консенсуса Биткойна, основанная на доказательстве работы, по своей сути невосприимчива к двойному расходованию средств из-за времени блока. Proof-of-work требует, чтобы майнеры в сети, или подтверждающие узлы, решали сложные алгоритмы, требующие значительных вычислительных мощностей, известных как хэшрейт. Этот процесс значительно усложняет любую попытку дублирования или подделки цепочки. Это связано с тем, что злоумышленнику пришлось бы возвращаться и заново извлекать каждый блок с новой фальшивой транзакцией или транзакциями.
Со временем этот процесс усиливается, так как предыдущие и новые операции регистрируются одновременно. Достижение консенсуса с помощью доказательства выполнения работы обеспечивает доверие к сети. Это связано с тем, что он проверяет право собственности на биткоин в каждой транзакции, предотвращает двойную проводку и другие формы мошенничества.
Тем не менее, атака возможна. Для его осуществления группе лиц необходимо объединить мощности по добыче полезных ископаемых таким образом, чтобы они владели 51% акций. Это маловероятно и сложно, поскольку потребовался бы сговор огромного количества майнеров или одного майнера с более чем 50-процентным доминированием в сети. Успешно провести атаку на 51% со временем становилось все сложнее по нескольким причинам: сложность добычи Биткоина возрастает с каждым уменьшением вдвое; оборудование для добычи дорогостоящее; для питания такой огромной шахты потребуется огромное количество электроэнергии.
Резюме
Двойные расходы биткойна вызывают беспокойство, поскольку это цифровая валюта, не имеющая центрального органа для проверки записей о расходах. Это заставляет некоторых сомневаться в безопасности и легитимности сети, валидаторов и предложения криптовалюты. Однако блокчейн автономно записывает и проверяет подлинность каждой транзакции.
И хотя он не может автономно предотвратить двойные траты, он обеспечивает линию самообороны против армии децентрализованных узлов валидации, которые решают сложные математические задачи для подтверждения и проверки того, что новые транзакции не имеют двойных трат, прежде чем они будут постоянно добавлены в бухгалтерскую книгу сети.
Криптовалюты, такие как биткоин, могут быть волатильными инвестициями, цены на них быстро меняются под влиянием новостей и других факторов. Однако именно этот потенциал для очень крупных размещений заставляет некоторых инвесторов – особенно тех, кто имеет долгосрочный инвестиционный горизонт – рассматривать криптовалюты в качестве инвестиций.
