雙花攻擊是如何發生的？

如何發生雙重支付攻擊？

雙重支付攻擊是加密貨幣世界中最令人擔憂的威脅之一，因為它直接挑戰了交易最終性（transaction finality）的基本原則。要理解這種攻擊如何發生，必須掌握區塊鏈技術的底層機制以及可能被利用的漏洞。

在本質上，雙重支付涉及多次花費相同的數位貨幣。與實體現金不同，數位資產是無形且可被複製或操控的，如果沒有適當的保護措施。區塊鏈技術通過建立一個透明且不可篡改的帳本來解決這個問題，每筆交易都經由密碼學連結到前一筆交易。然而，此系統並非完全免疫於被利用。

利用網絡弱點

攻擊者常用的一種方法是利用網絡驗證過程中的弱點。當用戶啟動一筆交易——例如向另一方轉帳比特幣時，該交易首先作為未確認記錄存在於待確認池（mempool）中。網絡依賴礦工或驗證者通過共識機制，如工作量證明（PoW）或權益證明（PoS），來確認這些交易。如果攻擊者能操控此流程——例如延遲確認或創建衝突性交易——他們就可以在正式確認之前嘗試多次花費自己的幣。

51% 攻擊角色

一個特別強大的方法是控制超過一半的挖礦算力，即所謂的「51% 攻擊」。當攻擊者控制大部分算力時，他們就能對加入區塊鏈的新區塊擁有重大影響力。這種控制權不僅使他們能阻止某些交易得到確認，也可以透過「鏈重組」（chain reorganization）或「分叉」（forking）來重新排列近期區塊。如此一來，他們可以逆轉先前已完成的付款，使得原本已花費完畢的資金看似未被使用，同時又執行另一筆相同資金的新付款。

此類操作有效地讓他們能在未立即被察覺下進行雙重支付，因為其他節點會接受長度較長、符合共識規則之鏈。

重新排序與分叉

另一種策略是在待確認區塊內重新排序尚未確定之中的交易，也稱作“transaction reordering”或“front-running”。攻擊者可能觀察到涉及特定幣款尚未確定完成之中的交易，然後打造自己的版本區塊鏈，把那些特定支出重新排序甚至替換成不同內容。

例如：

• 攻擊者創建兩個衝突性的交易：一個用於購買商品/服務，一個將資金轉移至其他地方。
• 他們廣播其中一版，但秘密挖掘包含不同順序或內容的新區塊。
• 當他們偏好的鏈由於更快挖掘速度或者合謀而超越其他链長度時，就公開發布。
• 節點接受較長且有效率更高之链後，就會逆轉早期在較短链上的付款記錄。

此流程依賴快速產生新區塊和利用節點間傳播延遲，因此網路延遲成為影響安全性的關鍵因素，在等待确认期間形成漏洞窗口。

創建複製性交易

有時候，攻擊者會生成相同內容但略有差異（如時間戳、nonce值）的“副本”版本，以期至少其中之一能夠提前獲得確定。在成功率方面，高額手續費通常會激勵礦工優先處理，但如果攻撃方擁有大量計算能力，也不能完全排除風險。

總結：雙重支付如何執行

總結如下：

• 攻击者利用验证阶段中的漏洞进行攻击。
• 控制大部分算力以進行51% 攻击，可以改寫近期歷史。
• 重新排序未确认事务以优先处理欺诈支出。
• 創建冲突副本事务试图抢先于合法确认完成时间。

儘管執行這些策略需要豐富技術知識和大量資源，使得成功率較低，但對於規模較小、去中心化程度不足的網絡而言仍具有一定威脅性。理解這些方法也凸顯了採取高确认門檻、分散節點部署及強化驗證協議等安全措施的重要性，以保障加密貨幣系統免受雙重支付等惡意行為侵害。