منوعات

شرح مفصل عن الانفاق المزدوج في سوق العملات الرقمية المشفرة

شرح مفصل عن الانفاق المزدوج في سوق العملات الرقمية المشفرة

ما هو الانفاق المزدوج (Double Spending) – يعد الانفاق المزدوج مشكلة محتملة في نظام النقود الرقمية ، حيث يتم إنفاق الأموال نفسها من قبل مستلمين في نفس الوقت. بدون تدابير مضادة كافية ، يتم تقويض البروتوكول الذي لا يحل المشكلة بشكل أساسي – لا توجد طريقة للمستخدمين للتحقق من أن الأموال التي تلقوها لم يتم إنفاقها في أي مكان آخر بعد.

عندما يتعلق الأمر بالنقود الرقمية ، فمن الأهمية بمكان تجنب تكرار وحدات معينة. سيتم تقويض النظام بأكمله إذا تمكنت Alice من الحصول على 10 وحدات ونسخها ولصقها 10 مرات وانتهى الأمر بحيازة 100 وحدة. وبالمثل ، لا يمكن لمثل هذا المخطط أن يعمل إذا كان بإمكانه إرسال نفس الوحدات العشر إلى بوب وكارول في نفس الوقت. لذلك ، لكي تعمل النقود الرقمية ، يجب أن تكون هناك آليات لمنع هذا السلوك.

كيف يمكنك منع الانفاق المزدوج ؟

الطريق المركزي

أسهل في التنفيذ من البدائل اللامركزية. يتضمن هذا عادةً مشرفًا واحدًا يدير النظام ويشرف على إصدار الأسهم وتوزيعها. يعد نظام eCash الخاص بـ David Chaum مثالاً جيدًا على الحل المركزي لمضاعفة الإنفاق.

لإصدار المستخدمين بأصل رقمي يحاكي النقد (قادر على التبادل المجهول بين نظير إلى نظير) ، يمكن للبنك استخدام التوقيعات العمياء – كما هو مفصل من قبل عالم التشفير David Chaum في مقالته عام 1982 التواقيع العمياء لمدفوعات لا يمكن تعقبها.

في هذا السياق ، إذا رغب مستخدم (دعنا نسميه دان) في الحصول على 100 دولار رقميًا ، فيجب عليه أولاً إبلاغ البنك بذلك. شريطة أن يكون لديه رصيد في حسابه ، فسيقوم بعد ذلك بإنشاء رقم عشوائي (أو عدة أرقام للفئات الأقل). لنفترض أنه أنتج خمسة أرقام ، سيتم تعيين قيمة 20 دولارًا لكل منها. لمنع البنك من تتبع وحدات معينة ، يقوم دان بإخفاء الأرقام العشوائية عن طريق إضافة عامل إخفاء لكل منها.

ثم ينقل هذه البيانات إلى البنك ، الذي يقيد على حسابه 100 دولار ويوقع الرسائل التي تؤكد أن كل جزء من المعلومات الخمسة قابلة للاستبدال مقابل 20 دولارًا. يستطيع دان الآن إنفاق الأموال التي أصدرها البنك. يذهب إلى مطعم إيرين ويشتري طعامًا يكلفه 40 دولارًا.

يستطيع دان إزالة عامل التقنيع ليكشف عن رقم عشوائي مرتبط بكل “فاتورة” نقود رقمية تعمل كمعرّف فريد لكل وحدة (يشبه إلى حد كبير الرقم التسلسلي). أظهر اثنين منهم إلى إيرين ، الذي يجب عليه الآن استردادهما في البنك على الفور حتى لا ينفقهما دان في تاجر آخر. سيتحقق البنك من صحة التوقيعات ، وإذا كان كل شيء صحيحًا ، فسيتم إضافة 40 دولارًا إلى حساب Erin.

يتم الآن حرق الفواتير المستخدمة عمليًا ويحتاج الأمر إلى إصدار المزيد إذا أرادت إيرين إنفاق رصيدها الجديد بنفس الطريقة.

يمكن أن يكون إعداد Chaumian eCash مفيدًا للتحويلات الخاصة. لكنها تفتقر إلى المرونة لأن البنك هو نقطة الفشل المركزية. السند الإذني الصادر من تلقاء نفسه لا قيمة له ، حيث يتم تحديد قيمته فقط من خلال رغبة البنك في استبداله بالدولار. يقع العملاء تحت رحمة البنك ويجب أن يعتمدوا على سمعته حتى يعمل المال. هذه هي بالضبط المشكلة التي تسعى العملة المشفرة إلى حلها.

الطريق اللامركزي

إن ضمان عدم إمكانية إنفاق الأموال مرتين في نظام بيئي بدون رقابة يمثل تحديًا أكبر. يجب على الجهات الفاعلة ذات التأثير المتساوي التنسيق حول مجموعة من القواعد التي تمنع الاحتيال وتشجع جميع المستخدمين على التصرف بنزاهة.

كان أكبر ابتكار تم تقديمه في ورقة عمل البيتكوين البيضاء هو الحل لمشكلة الإنفاق المزدوج. على الرغم من عدم ذكره على هذا النحو ، اقترح ساتوشي هيكل بيانات يُعرف الآن باسم blockchain.


Blockchain هي مجرد قاعدة بيانات بها بعض الخصائص الفريدة. يقوم أعضاء الشبكة (تسمى العقد) بتشغيل برامج متخصصة تسمح لهم بمزامنة نسختهم من قاعدة البيانات مع أقرانهم. نتيجة لذلك ، يمكن للشبكة بأكملها التحقق من سجل المعاملات بدءًا من كتلة التكوين. من خلال الوصول العام إلى blockchain ، من السهل اكتشاف ومنع الأنشطة الاحتيالية مثل المعاملات التي تحاول الإنفاق مرتين.
عندما يبث المستخدم معاملة ، لا تتم إضافتها على الفور إلى blockchain – يجب أولاً تضمينها في الكتلة من خلال التعدين. وبالتالي ، يجب على المستلم اعتبار المعاملة صالحة فقط بعد إضافة كتلتها إلى السلسلة. خلاف ذلك ، فإنهم يخاطرون بفقدان الأموال لأن المرسل يمكن أن ينفق نفس العملات في مكان آخر.

بمجرد تأكيد المعاملة ، لا يمكن إنفاق العملات المعدنية مرتين ، حيث يتم تعيين الملكية لمستخدم جديد – ويمكن للشبكة بأكملها التحقق من ذلك. ولهذا السبب ، يوصي الكثيرون بانتظار تأكيدات متعددة قبل قبول الدفع على أنه صالح. تزيد كل كتلة لاحقة بشكل كبير من مقدار الجهد المطلوب لتعديل أو إعادة كتابة السلسلة (والذي قد يحدث أثناء هجوم 51٪).


دعونا نعيد النظر في سيناريو المطعم. يعود دان إلى المطعم ، وهذه المرة يلاحظ ملصق Bitcoin Accepted Here على النافذة. لقد استمتع بالوجبة التي تناولها في المرة الأخيرة ، لذا طلبها مرة أخرى. يكلفه 0.005 BTC.

تقدم له إيرين عنوانًا عامًا يجب عليه إرسال الأموال إليه. يبث دان المعاملة ، وهي في الأساس رسالة موقعة تفيد بأن 0.005 BTC التي كانت في حوزة دان موجودة الآن في Erin.

دون الخوض في الكثير من التفاصيل ، يمكن لأي شخص قدم معاملة موقعة من دان التحقق من أنه كان بحوزته بالفعل عملات معدنية ، وبالتالي لديه سلطة إرسالها.

كما ذكرنا ، فإن المعاملة صالحة فقط إذا تم تضمينها في كتلة تم تأكيدها. إن قبول المعاملات غير المؤكدة يشبه إلى حد كبير قبول 40 دولارًا في eCash من المثال السابق ، دون صرفه على الفور مع البنك – فهو يسمح للمرسل بإنفاقه في مكان آخر. لذلك ، يوصى بأن تنتظر Erin 6 تأكيدات حظر على الأقل (حوالي ساعة واحدة) قبل قبول دفعة دان.

مضاعفة الإنفاق في البيتكوين

تم تصميم Bitcoin بعناية لمنع هجمات الإنفاق المزدوج ، على الأقل عند استخدام البروتوكول كما هو متوقع. أي ، إذا انتظر الأفراد تأكيد المعاملات في كتلة ، فلا توجد طريقة سهلة للمرسل للتراجع عنها. للقيام بذلك ، سوف يحتاجون إلى “عكس” blockchain ، الأمر الذي يتطلب قدرًا غير واقعي من قوة التجزئة.

ومع ذلك ، هناك عدد قليل من هجمات الإنفاق المزدوج التي تستهدف الأطراف التي تقبل المعاملات غير المؤكدة.

بالنسبة للمشتريات منخفضة القيمة ، على سبيل المثال ، قد لا يرغب التاجر في الانتظار حتى يتم تضمين المعاملات في الكتلة. ربما لا يمكن لمطعم وجبات سريعة مزدحم أن يقف مكتوف الأيدي بينما تعالج الشبكة كل عملية شراء. لذلك ، إذا أتاحت شركة ما مدفوعات “فورية” ، فإنها تفتح أبوابها لمضاعفة الإنفاق.

قد يطلب شخص ما برجر ، ويدفع ثمنه ، ثم يرسل على الفور نفس الأموال إلى عنوانه الخاص. مع وجود رسوم أعلى ، من المحتمل أن يتم تأكيد هذه المعاملة الجديدة أولاً ، وبالتالي ستبطل المعاملة السابقة.

هناك طرق شائعة لأداء الإنفاق المزدوج:

هجمات 51٪: عندما يتمكن كيان أو منظمة واحدة من التحكم في أكثر من 50٪ من معدل التجزئة ، مما يسمح لهم باستبعاد أو تعديل ترتيب المعاملات. مثل هذا الهجوم غير مرجح إلى حد كبير على Bitcoin ، ولكنه حدث في شبكات أخرى.

الهجمات العرقية: يتم بث صفقتين متعارضتين على التوالي ، باستخدام نفس الأموال – ولكن يتم تأكيد معاملة واحدة فقط.

هدف المهاجم هو إبطال الدفعة من خلال التحقق من صحة المعاملة التي تفيده فقط (على سبيل المثال ، إرسال نفس الأموال إلى عنوان يتحكم فيه). تتطلب هجمات العرق من المستلم قبول معاملة غير مؤكدة كدفعة.

هجمات فيني: يقوم المهاجم بإلغام معاملة واحدة مسبقًا في كتلة دون بثها إلى الشبكة على الفور. بدلاً من ذلك ، ينفق نفس العملات في معاملة أخرى وبعد ذلك فقط يبث مجموعته الملغومة سابقًا ، والتي قد تبطل الدفع. تتطلب هجمات Finney حدوث تسلسل محدد من الأحداث كما أنها تتوقف على قبول المستلم للمعاملات غير المؤكدة.

كما نرى ، فإن التاجر الذي ينتظر تأكيدات الحظر سيقلل بشكل كبير من مخاطر أن يصبح ضحية للإنفاق المزدوج.

يسمح الإنفاق المزدوج للمستخدم بلعب نظام نقدي إلكتروني لتحقيق مكاسب مالية ، باستخدام نفس الأموال أكثر من مرة. تقليديا ، كان عدم وجود حلول مناسبة للمشكلة يقف في طريق التقدم في المنطقة.

لحسن الحظ ، مع ذلك ، اقترح استخدام التوقيعات العمياء حلاً مثيرًا للاهتمام للخطط المالية المركزية. في وقت لاحق ، أدى إنشاء آليات إثبات العمل وتقنية blockchain إلى ولادة Bitcoin كشكل قوي من الأموال اللامركزية – والتي بدورها ألهمت الآلاف من مشاريع العملة المشفرة الأخرى.

السابق
تضيف شركة نت جير Netgear دعم NFT لمنصة Meural Digital Art Platform
التالي
كيفية حساب حجم المخاطر في التداول والاستثمار على منصات الرقمية