OK區塊鏈60講 | 第20集：什么是雙花問題？_ACE

\n    哈嘍大家好，我是小K君。今天我們要講的內容是：“什么是雙花問題”？

之前的課程，我們已經講過了區塊鏈的四大核心技術都有哪些，它們共同決定了區塊鏈的整個基礎框架。可是在區塊鏈網絡中，還有一些問題是四大核心技術也沒有辦法完全解決的，比如網絡擁堵問題、效率問題等等。而今天，我們要說的就是其中的一種，也就是雙花問題。所謂雙花問題，顧名思義，就是一筆錢被重復花了兩次。比如，我們微信錢包里有100塊錢，我們先去飯店吃了頓飯，結果微信出了bug，這一筆錢并沒有被銀行同步，還留在錢包里，于是我們又能拿著同樣的100塊錢去看場電影，這就屬于雙花問題。

動態 | 美國參議員向維薩和萬事達施加壓力，要求它們撤出Facebook區塊鏈項目:近日，美國兩位參議院民主黨人Sherrod Brown和Brian Schatz致信Mastercard、VISA和Stripe三家公司，警告天秤座項目存在巨大風險，包括方便犯罪和恐怖分子融資以及破壞全球金融體系的穩定。這封信還暗示，如果它們繼續與該協會合作，它們將在其傳統的非區塊鏈業務中，面臨金融監管機構更多監督。信件寫道：“ Facebook似乎希望參與金融活動而受益，而不必承擔傳統金融服務公司的責任。如果您繼續這樣做，監管機構將對您與天秤座有關活動進行嚴格的審查，而且對所有支付活動都可以進行嚴格的審查。”共和黨人也對這個項目持懷疑態度，參議員喬Josh Hawley認為，Facebook借此擴大了自己的壟斷地位。目前，對這三家公司的聯邦監管日益加強，其中包括聯邦貿易委員會，消費者金融保護局和司法部等部門的監管，特別是FTC，該機構今年初與臉書達成了50億美元的和解協議。這封信是在PayPal從天秤座協會撤出后幾天后發出的。PayPal沒有給出撤出的具體原因，但許多人推測這是對監管機構壓力加大的反應。[2019/10/10]

聲音 | 幣安周瑋：Facebook區塊鏈計劃的目標或是為了阻止其他人進入其系統:據雅虎財經報道，針對Facebook的區塊鏈計劃，幣安首席財務官周瑋表示，“我懷疑這將是一個封閉的Facebook生態系統，他們的目標是阻止其他人進入其系統，而不是向其他人開放其系統。”Facebook在三月份公開宣布已經成立區塊鏈研究小組，有60多名工作人員在研究這項技術。

據此前報道，紐約時報記者Nathaniel Popper發推表示，“有消息來源透露，Facebook目前正在尋求讓風險投資公司投資于其加密貨幣項目。聽說他們的目標很大，高達10億美元。”[2019/4/26]

一般來說，雙花問題分為兩種情況：一種是記賬前雙花，比如同一筆錢，因為銀行同步延遲的問題，被多次使用，像我們剛才舉的例子就是這種情況；另一種是記賬后的雙花，一筆錢花出去，銀行已經記賬，但如果你攻擊銀行，從銀行賬本上刪除了這筆花費，就可以再花一次了，即雙花。那在現實生活和區塊鏈中，我們該如何解決雙花問題呢？

聲音 | Facebook前員工：Facebook區塊鏈部門總人數在150人至200人:Facebook前員工透露，“在合規性問題上Facebook是有考慮的，他們招了很多法務。目前區塊鏈部門的總人數在150到200人，但工程師也就50、60人，剩下的全都是產品、科研和法務。”[2019/3/28]

在現實生活中，作為收款者來說，比如商店老板，防范第一種雙花很容易，不以付款者的交易記錄為依據，只有確認自己賬戶上錢到賬才交付商品。比如用微信支付，不僅要看用戶出示的手機支付頁面，也要看自己的手機上是否收到。當然，如果很小額的交易，生意又忙，用戶也是街坊鄰里，只看支付頁面也可以，這個小風險商店可以承擔。在區塊鏈應用中，防范未記賬前的雙花也與之類似，最好的解決方案也是等記賬后，再完成交易，大額交易一般都是走這種路徑。不過，如果金額很小，人又熟，交易是可以不記入區塊鏈的，即沒有記賬的情況下，也可以完成支付。這叫“零確認支付”，只不過這種方式，收款方是要承擔被雙花的風險。

聲音 | OK區塊鏈工程院Shine JIANG：OK公鏈“出塊”實現高效無分叉:OK區塊鏈工程院技術負責人Shine JIANG在北大演講時，介紹了OK公鏈（OKChain）實現其高性能和可擴展性的解決方案。Shine JIANG表示，OKChain在滿足安全的前提下，創新性提出了雙鏈結構的狀態分片和基于BLS多簽的改進版PBFT共識，可以實現高效無分叉的出塊，極大提升了公鏈的性能和可擴展性。他進一步指出，當前業界在擴展性方面提出的很多方案，實際并未改善主鏈性能，比如二層擴容，一旦出現需要大量鏈上確認的場景，就會出現堵塞。另外DAG（有向無環圖）雖提升了交易性能，但存在一定的安全性和可實現性問[2018/11/30]

而防范第二種雙花就比較難了。在生活中，比如微信已經記了賬，但黑客攻擊了微信的服務器，商戶收款的交易記錄一旦丟失，商戶自然就受到了損失，付款者又可以使用原來的這筆錢。不過，這種情況極少出現，既然要記賬，那一定是非常小心保存賬本的。區塊鏈應用也類似，整個區塊鏈技術的核心就是保障賬本的安全，記了賬就不能被雙花。但安全不是絕對的，即使記了賬，仍然有可能被雙花。因為，區塊鏈應用不是依靠中央銀行這樣的機構的權威來保障賬本安全的，而是依靠分布世界各地的節點都保存統一份的賬本，并且由全世界的礦工用算力來競爭記賬，產生完全一致的新賬頁的。當有人掌握了全網51%以上的算力時，就能夠將剛剛記過的賬頁作廢，把里面的一筆花費恢復成沒被花掉的狀態。這就是記賬后的雙花了，這種攻擊方法叫“51%攻擊”。這種雙花相對于記賬前的雙花比較難實現，因為掌握51%算力需要很多錢。但如果雙花的收益足夠大，攻擊仍然是有可能的。怎么辦呢？解決的辦法是，等待更多確認。51%的算力要作廢最新賬頁，其成功概率是51%，但作廢連續兩個新賬頁的概率就是51%*51%=26%，作廢3個的概率是13.3%，作廢6個的概率只有0.46%了。如果攻擊者沒有掌握51%的算力，只掌握20%的算力，那么攻擊成功的概率就只有0.0064%了。這樣，問題就簡單了。商戶可以根據交易金額的大小來決定如何防范雙花。如果交易金額很小，比如賣支鉛筆，完全可以接受零確認，對用戶既省時又貼心。萬一雙花也不在乎。如果交易金額大一些，比如賣件衣服，那建議等待一個確認就可以了。不會有黑客為了你一套衣服動用51%的算力發起攻擊的。如果交易金額很大，比如買鉆石，那就要小心了。要根據全網算力的成本估算一下需要多少個確認，金額越大，需要的確認數就越多。

比如這個區塊鏈是10分鐘確認一次，全網51%的算力每10分鐘的成本是10萬元。你賣的鉆石價值100萬元。那么你至少要10個確認以上才能交付鉆石。最好是20個以上確認。總之，預防雙花攻擊，一個基本的原理就是，讓攻擊者賠錢的概率遠遠高于你被雙花的概率。當然，為了預防雙花問題，區塊鏈本身從技術方面，也在共識機制的基礎上，引入了一些其他技術，比如時間戳和UTXO模型。通過它們，進一步提高區塊鏈的記賬安全性、以及雙花的作惡成本。至于它們具體是如何解決的，容小K君賣個關子，我們下節課再說~注：這些例子數據都是為了簡便給的估值，真實的攻擊成本收益分析非常復雜。

感謝劉昌用老師對本集內容的幫助和指導。新浪微博：@昌用老師-END-

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