PERBELANJAAN BERGANDA DAN KONSENSUS BLOCKCHAIN DIJELASKAN

Perbelanjaan berganda ialah risiko asas dalam sistem mata wang digital di mana pengguna cuba membelanjakan unit mata wang yang sama lebih daripada sekali. Tidak seperti wang tunai fizikal, yang tidak boleh diduplikasi atau digunakan semula secara serentak, data digital boleh disalin — menimbulkan cabaran unik untuk mengekalkan integriti mata wang dalam sistem terdesentralisasi.

Dalam sistem kewangan tradisional, pihak berkuasa pusat seperti bank atau pemproses pembayaran mengekalkan lejar pusat untuk mengelakkan urus niaga pendua. Walau bagaimanapun, mata wang kripto beroperasi tanpa perantara sedemikian, menjadikan pencegahan perbelanjaan dua kali sebagai cabaran teknikal yang ditangani melalui teknologi blockchain.

Pada terasnya, perbelanjaan dua kali melibatkan mengeksploitasi kelewatan antara apabila transaksi diserahkan dan apabila ia disahkan pada rangkaian. Pelakon yang berniat jahat mungkin cuba membalikkan transaksi selepas menerima produk atau perkhidmatan, dengan itu mengekalkan kedua-dua mata wang dan kebaikan.

Isu ini amat relevan dalam mata wang digital peer-to-peer seperti Bitcoin, di mana pengguna berurus niaga secara langsung. Tanpa mekanisme pencegahan, mata wang digital boleh dimanipulasi melalui pertindihan, yang membawa kepada penurunan nilai, kehilangan kepercayaan dan kegagalan sistem.

Jenis Serangan Berbelanja Berganda

• Serangan perlumbaan: Penyerang menghantar dua transaksi berturut-turut kepada penerima yang berbeza dengan menggunakan satu syiling yang lain untuk mengesahkan, sambil menyasarkan semula untuk satu syiling yang sama.
• Serangan Finney: Seorang pelombong pralombong blok yang mengandungi transaksi penipuan, kemudian dengan cepat membelanjakan syiling yang sama dalam tetapan runcit sebelum menyiarkan blok tersebut.
• Serangan 51%: Jika penyerang menguasai lebih daripada separuh kuasa perlombongan rangkaian, mereka boleh mengubah suai
sejarah rantaian tersebut dengan berkesan. kelemahan, protokol keselamatan yang teguh adalah penting untuk memastikan kemuktamadan transaksi dan mengekalkan kepercayaan terhadap integriti mata wang.

Mekanisme konsensus adalah teras kepada keupayaan blockchain untuk menghalang perbelanjaan berganda. Protokol ini membolehkan rangkaian teragih bersetuju tentang kesahihan dan susunan urus niaga tanpa bergantung kepada pihak berkuasa pusat.

Dalam kebanyakan sistem blockchain, urus niaga dikumpulkan ke dalam blok yang merujuk blok sebelumnya, membentuk "rantaian" kronologi. Sebelum blok ditambahkan pada blok, peserta rangkaian (juga dikenali sebagai nod atau pelombong) mesti bersetuju bahawa transaksi di dalamnya adalah sah dan tidak pernah direkodkan sebelum ini. Pengesahan kolektif inilah yang dipastikan oleh konsensus.

Proof-of-Work (PoW)

Bitcoin dan beberapa mata wang kripto lain menggunakan mekanisme konsensus yang dikenali sebagai Proof-of-Work. Di sini, pelombong bersaing untuk menyelesaikan masalah matematik yang kompleks. Orang pertama yang menyelesaikannya mendapat hak untuk menambah blok seterusnya. Oleh kerana proses ini adalah intensif dari segi pengiraan dan mahal, mengubah sejarah blok atau memasukkan transaksi perbelanjaan dua kali menjadi hampir tidak dapat dilaksanakan tanpa mengawal majoriti jumlah kuasa pengkomputeran rangkaian.

Pengesahan Transaksi

Setiap blok tambahan yang disahkan selepas urus niaga mengurangkan lagi kemungkinan urus niaga itu boleh diubah atau diterbalikkan. Akibatnya, peniaga dan penyedia perkhidmatan sering menunggu beberapa pengesahan sebelum menerima transaksi sebagai muktamad. Dalam Bitcoin, enam pengesahan dianggap sebagai standard untuk urus niaga bernilai tinggi.

Ketidakbolehubahan Melalui Konsensus

Konsensus bukan sahaja mengesahkan kesahihan transaksi tetapi juga menguncinya ke dalam sejarah blockchain. Memandangkan mengubah mana-mana blok memerlukan melombong semula semua blok berikutnya (di bawah PoW), dan mencapai konsensus majoriti, kos dan kerumitan menjadikan usaha perbelanjaan dua kali ganda secara ekonomi tidak rasional dan tidak mungkin dari segi teknikal bagi kebanyakan penyerang.

Akhirnya, dengan mengasingkan pengesahan dan menggunakan konsensus untuk menguatkuasakan versi perkongsian sejarah, sistem tamper yang telus dan sistem tamper yang telus terhadap rangkaian rantaian blok yang telus. aktiviti penipuan.

Walaupun Bukti Kerja ialah mekanisme konsensus yang paling terkenal, model lain telah dibangunkan untuk meningkatkan kebolehskalaan, kecekapan dan kesan alam sekitar. Alternatif ini juga bertujuan untuk mengelakkan perbelanjaan dua kali, walaupun ia menggunakan strategi teknikal yang berbeza.

Proof-of-Stake (PoS)

Proof-of-Stake menggantikan proses perlombongan intensif tenaga dengan sistem pengesahan berdasarkan pemilikan syiling. Dalam model ini, pengesah dipilih untuk mencadangkan atau membuktikan blok baharu berdasarkan jumlah mata wang kripto yang mereka pegang dan "pegangan" dalam rangkaian. Memandangkan pengesah mempunyai insentif kewangan untuk mengekalkan integriti rangkaian — syiling yang dipertaruhkan mereka berisiko — tingkah laku berniat jahat, termasuk berbelanja dua kali, menjadi merugikan diri sendiri.

Ethereum, salah satu rangkaian blockchain terbesar, beralih daripada PoW kepada PoS dengan pengenalan peningkatan Ethereum 2.0. Peralihan ini bertujuan untuk meningkatkan bukan sahaja kecekapan tenaga tetapi juga memperkukuh pertahanan terhadap potensi ancaman, termasuk percubaan yang diselaraskan untuk perbelanjaan dua kali.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

Digunakan oleh platform seperti EOS dan Tron, Delegated Proof-of-Stake melibatkan sistem pengundian di mana pemegang token mengesahkan nombor kecil memilih pemegang blok. Dengan memusatkan konsensus dalam kalangan perwakilan yang dipercayai, DPoS meningkatkan pemprosesan transaksi dan kelajuan pengesahan sambil masih bergantung pada insentif yang sejajar untuk mengelakkan penyertaan transaksi yang tidak sah atau pendua.

Toleransi Kesalahan Byzantine (BFT)

Model berasaskan BFT, termasuk sebahagian daripada rangkaian Praktikal Byzantine Fault Tolerance (PB Toler Consusance) yang dibenarkan, tidak boleh dipercayai atau berniat jahat. Model ini sangat lazim dalam blok blok yang dibenarkan atau persendirian, seperti yang digunakan oleh perusahaan, di mana identiti dan kepercayaan agak diwujudkan lebih awal.

Oleh kerana setiap urus niaga disahkan melalui kuorum nod yang boleh dipercayai, dan kerana pelaporan palsu menjejaskan proses konsensus secara langsung, model konsensus BFT lazimnya teguh seperti dalam persekitaran yang berganda, terutamanya dalam kawalan penipuan berganda.

Menggabungkan Konsensus dan Kriptografi

Dalam semua model ini, konsensus disokong oleh alat kriptografi seperti tandatangan digital dan fungsi cincang. Bersama-sama, mereka memastikan urus niaga tidak boleh diubah setelah diterima dan setiap catatan dalam lejar boleh dikesan secara unik kepada pemulanya.

Model konsensus yang berbeza menawarkan pelbagai pertukaran antara keselamatan, kelajuan dan desentralisasi. Namun matlamat bersama mereka tetap tunggal: untuk mengekalkan integriti lejar dan menghapuskan kemungkinan perbelanjaan yang berganda, penipuan, dengan itu memelihara kepercayaan kewangan dalam ekosistem digital.