Проблема "двойные расходы" объяснена

Что означает двойные расходы?

Двойные расходы представляют собой потенциальный риск в системах цифровой валюты, где одни и те же средства могут быть одновременно отправлены двум различным получателям. Без эффективных превентивных мер протокол, не способный решить эту проблему, был бы обречен на провал. Пользователи не смогли бы проверить, были ли полученные средства уже использованы где-то еще.

В контексте цифровой валюты крайне важно гарантировать невозможность дублирования конкретных единиц. Вся система будет скомпрометирована, если пользователь сможет получить 10 единиц, дублировать их 10 раз и оказаться с 100 единицами. Точно так же такая система будет неработоспособной, если этот пользователь сможет отправить те же 10 единиц двум разным людям одновременно. Чтобы цифровая валюта была жизнеспособной, необходимо внедрить механизмы для предотвращения такого поведения.

Как предотвратить двойные расходы?

Централизованное решение

Централизованный подход гораздо проще в реализации, чем децентрализованные альтернативы. Обычно он предполагает наличие надзирателя, который управляет системой и контролирует выпуск и распределение единиц. Уместным примером централизованного решения проблемы двойных расходов является система eCash, разработанная Дэвидом Шомом.

Чтобы выпустить пользователям цифровой актив, имитирующий деньги (, используемый для анонимных и одноранговых транзакций ), финансовое учреждение может использовать слепые подписи, как описал криптограф Дэвид Чаум в своей публикации 1982 года под названием "Слепые подписи для неотслеживаемых платежей".

В этом контексте, если клиент желает получить 100 долларов в цифровой валюте, он должен сначала уведомить об этом учреждение. Если у него достаточно средств, он затем сгенерирует один или несколько случайных номеров ( для мелких номиналов ). Предположим, что он создает пять номеров, каждый из которых стоит 20 $. Чтобы предотвратить отслеживание конкретных единиц учреждением, клиент маскирует эти номера, добавляя фактор сокрытия к каждому.

Затем он передает эти данные в учреждение, которое списывает со счета 100 долларов и подписывает сообщения, подтверждающие, что каждая из пяти монет обмениваема на 20 долларов. Теперь клиент может использовать средства, выданные учреждением. Он идет в ресторан и покупает обед за 40 $.

Клиент может снять фактор слепоты, чтобы выявить случайный номер, связанный с каждым "билетом" в цифровом виде, который служит уникальным идентификатором для каждой единицы (, сопоставимым с номером серии ). Он передает два из них реставратору, который должен немедленно обменять их в учреждении, чтобы предотвратить использование клиентом их в другом месте. Учреждение проверит действительность подписей и, если все в порядке, зачислит на счет ресторатора 40 долларов.

Использованные билеты теперь недействительны, и новые должны быть выпущены, если ресторатор хочет потратить свой новый баланс таким же образом.

Система eCash Чаума может быть полезна для конфиденциальных переводов. Однако она недостаточно устойчива, так как учреждение представляет собой единую точку отказа. Выпущенный билет не имеет никакой внутренней ценности, его ценность зависит исключительно от желания учреждения обменять его на доллары. Клиенты находятся на милости учреждения и должны полагаться на его добрую волю, чтобы деньги работали. Именно эту проблему криптовалюты стремятся решить.

Децентрализованный подход

Сложнее обеспечить, чтобы средства не могли быть потрачены дважды в экосистеме без надзора. Участники одного уровня должны координировать свои действия вокруг набора правил, которые предотвращают мошенничество и побуждают всех пользователей действовать честно.

Основное новшество, представленное в белой книге Bitcoin, заключалось в решении проблемы двойных расходов. Хотя это не было явно указано, Сатоши предложил структуру данных, теперь известную как блокчейн.

Блокчейн на самом деле является лишь базой данных с уникальными свойствами. Участники сети (, называемые узлами ), запускают специализированное программное обеспечение, позволяющее им синхронизировать свою копию базы данных с их партнерами. В результате вся сеть может проверить историю транзакций вплоть до начального блока. Поскольку блокчейн является публичным, легко обнаружить и предотвратить мошеннические действия, такие как транзакции, пытающиеся осуществить двойные расходы.

Когда пользователь отправляет транзакцию, она не добавляется немедленно в блокчейн, сначала она должна быть включена в блок через процесс майнинга. Поэтому получатель должен считать транзакцию действительной только после добавления ее блока в цепочку. В противном случае он рискует потерять средства, так как отправитель может потратить те же единицы в другом месте.

После подтверждения транзакции единицы не могут быть потрачены дважды, так как право собственности передается новому пользователю, и вся сеть может это проверить. Именно по этой причине многие рекомендуют подождать несколько подтверждений, прежде чем считать платеж окончательным. Каждая дополнительная блокировка значительно увеличивает усилия, необходимые для изменения или переписывания цепочки (, что может произойти во время атаки 51 %).

Вернемся к сценарию ресторана. Клиент возвращается, и на витрине висит наклейка "Bitcoin accepté". Оценив предыдущий обед, он заказывает то же самое. Это стоит ему 0,005 BTC.

Ресторатор предоставляет ему публичный адрес для получения средств. Клиент рассылает транзакцию, которая по сути является подписанным сообщением, указывающим на то, что 0,005 BTC, которые у него были, теперь принадлежат ресторатору. Не вдаваясь в детали, любой, кто проверяет подписанную транзакцию клиента, может убедиться, что он действительно имел средства и, следовательно, был уполномочен их отправить.

Однако, как уже упоминалось, транзакция действительна только в том случае, если она включена в подтвержденный блок. Принятие неподтвержденных транзакций равносильно принятию 40 долларов в eCash из предыдущего примера без немедленного их обналичивания в учреждении, что позволяет отправителю тратить их в другом месте в это время. Поэтому рекомендуется, чтобы ресторатор подождал как минимум 6 подтверждений блока ( около часа ) прежде чем окончательно принять платеж от клиента.

Двойные расходы и Gate

Gate, как платформа обмена криптовалютами, очень серьезно относится к проблеме двойные расходы. Хотя Gate не участвует напрямую в создании или подтверждении транзакций в блокчейнах, платформа играет ключевую роль в защите своих пользователей от рисков, связанных с двойные расходы.

Для депозитов криптовалюты Gate обычно ожидает несколько подтверждений, прежде чем зачислить средства на счёт пользователя. Точное количество подтверждений варьируется в зависимости от криптовалюты, но эта практика обеспечивает то, что транзакции хорошо закреплены в блокчейне, прежде чем считаться действительными.

Что касается выводов, Gate внедряет надежные меры безопасности, чтобы гарантировать, что средства отправляются только один раз. Внедрены многоуровенные системы проверки и продвинутые протоколы безопасности для предотвращения любых попыток двойные расходы, инициированных с платформы.

Важно отметить, что Gate призывает своих пользователей быть внимательными и понимать риски, связанные с транзакциями криптовалют. Платформа предоставляет образовательные ресурсы, чтобы помочь пользователям понять такие концепции, как двойные расходы и как защититься от них.

В заключение

Двойные расходы позволяют потенциально пользователю манипулировать системой электронной валюты в свою пользу, используя одни и те же средства более одного раза. Исторически отсутствие адекватных решений этой проблемы сдерживало развитие в этой области.

К счастью, использование слепых подписей предложило интересное решение для централизованных финансовых систем. Позже разработка механизмов доказательства работы и технологии блокчейн привела к появлению Биткойна, формы децентрализованной валюты, которая, в свою очередь, вдохновила тысячи других проектов криптовалют. Gate, как крупная обменная платформа, играет важную роль в этой экосистеме, обеспечивая безопасную среду для обмена этими цифровыми активами, оставаясь при этом бдительным к таким вызовам, как двойные расходы.