什么是区块链中的双花攻击?如何防范双花攻击?
在区块链世界里,双花攻击是指同一笔数字货币被用来支付两次或多次,这种行为破坏了链上数据的统一性和信任基础,给用户和交易平台带来经济损失。
双花攻击的工作原理
双花攻击依赖于区块链网络中的延迟和分叉问题,攻击者发送多笔相互冲突的交易,最终只有一笔交易会被确认,而另一笔会被回滚或废弃,举例来说,用户A拥有10个比特币,他先向用户B支付了这10个币,但在交易尚未确认时,又向自己另一个地址发送了相同的10个币,如果用户A掌握较大算力或者运气好率先挖出新的区块,就可能让第二笔交易生效,而第一笔支付被作废,这样用户A既获得了商品或服务,又保留了自己的数字货币。
双花攻击的分类
零确认双花攻击
这类攻击发生在交易被打包进区块之前,攻击者发送另一笔使用相同输入的交易,试图通过支付更高手续费让后者先被确认,网络传播速度的差异和手续费竞争是这种攻击的关键,比如用户A向用户B支付10个比特币,但在交易广播到网络前,他又向自己发起一笔同样的交易,并支付更高手续费,如果矿工先收到这笔交易,前者就作废,这种行为对接受零确认交易的商家或交易所带来风险。
51%算力攻击
拥有超过半数网络算力的恶意节点,可以私下构造一个比主链更长的分支链,等到时机成熟后将其发布,使得主链上的交易被回滚,攻击者能多次实现双花,这种攻击不仅针对未确认交易,也能回滚已经多次确认的交易,举例说用户A向交易所充值10个比特币,等待了多个确认开始交易,恶意节点私下挖出不含该充值交易的分支链,并不断延长分支长度,当分支链超过主链时发布,导致用户A的充值和交易回滚,但他仍持有这10个币。
自私挖矿攻击
某个算力较大的矿工在挖出新区块后不立即广播,而是继续在该区块基础上挖矿,试图形成比主链更长的分支链,这种攻击为了获取更多的区块奖励,但如果分支链包含攻击者自己的交易,而主链包含冲突交易,当分支链替代主链时,主链上的交易会被回滚,产生双花效果,举个列子用户A的支付交易被包含在主链区块X,而攻击者先挖出不含该交易的区块Y,并在其上继续挖矿生成更长链,最终发布分支链使区块X和后续区块变为孤块,用户A的支付交易被废弃,攻击者可以重复使用这笔币。
双花攻击的实际案例
1、比特币黄金网络遭遇多次双花攻击,攻击者通过租用算力构建比主链更长的分支链,在该链上反复充值提现,导致交易所和用户损失巨大。
2、以太坊经典网络遭受多次51%算力攻击,引发区块重组和交易回滚,攻击者从中获利不少。
3、比特币网络曾出现零确认双花攻击,攻击者利用手续费竞争成功废弃商家收到的支付交易。
防范双花攻击的方法
1、等待足够的区块确认,通常6个确认能显著降低交易被回滚风险,面对重要交易可适当增加确认数。
2、检查交易手续费水平,零确认交易时要求支付合理手续费,降低被替换的概率。
3、采用双花监测工具,实时检测网络中是否存在相互冲突的交易,及时识别潜在风险。
4、使用更安全的共识机制,比如权益证明(PoS)或委托权益证明(DPoS),通过权益或声誉机制减少算力攻击的可能。
5、提升区块生成速度,缩短确认时间和分叉持续期,降低攻击窗口,改善用户体验。
这些措施结合起来,能有效抵御各种双花攻击,保护数字资产安全。






