如何發生雙重支付攻擊？

了解雙重支付攻擊的運作機制對於任何對加密貨幣安全感興趣的人來說都至關重要。這種惡意活動利用區塊鏈網絡中的漏洞，重複花費相同的數字貨幣，破壞去中心化系統中的信任與完整性。

雙重支付攻擊的基本過程

雙重支付攻擊通常通過幾個關鍵步驟展開。首先，攻擊者發起一筆交易，將比特幣或以太坊等加密貨幣送給收款人。這筆初始交易看似合法，在經過網絡節點驗證後被記錄在區塊鏈上。然而，在幕後，攻擊者計劃逆轉或使該交易失效，以便再次花費相同的資金。

核心思想是，攻擊者創建一個替代版本的區塊鏈，其中他們最初的付款從未發生或已被取消。通過這樣做，他們可以有效地“雙重花費”自己的硬幣——在一個帳本版本中花一次，在另一個版本中再花一次。

區塊鏈技術如何促成或抵抗雙重支付

區塊鏈的去中心化特性使得雙重支付本身具有挑戰性，但並非不可能。其安全性很大程度上依賴於共識機制，如工作量證明（PoW）或權益證明（PoS），這些機制要求網絡參與者（礦工或驗證者）就每新增的一個區塊達成一致。

理論上，一旦交易被確認並深度包含在多個區塊中——通常稱為“確認”——由於計算成本和網絡共識規則，要逆轉它變得越來越困難。然而，如果一名攻擊者控制超過50%的挖礦算力（所謂的51%攻擊），他們可能會重新組織部分區塊鏈，即所謂的链重新组织（chain reorganization），用惡意交易取代近期交易。

攻击者使用的方法

當試圖進行雙重支付時，攻击者會採用多種方法：

• Race Attacks（競賽攻撃）： 攻击者快速同步兩筆互相矛盾的交易；其中一筆送往商戶，而另一筆秘密傳送到其他地方。
• Finney Attacks： 礦工預先挖出包含兩筆交易的一個区块，然后再公開广播该区块。
• 链重新组织攻击： 擁有大量算力的攻击者重新組織近期区块，使之前确认过的交易失效，并用欺诈性的替代品取而代之。
• 自私挖矿： 隱藏自己挖出的区块，不立即公布，从而操控哪些事务优先得到确认。

每種方法都依賴於利用傳播時間延遲、确认次數不足或网络延迟等弱點來實現成功。

雙重支付背後的經濟動機

攻击者在執行双重支出时常衡量潜在收益与风险。高价值交易更具吸引力，因为成功后可以直接获得经济利益，而如果操作得当，又不易被发现。例如：

• 他們可能提供較高手續費，以激勵礦工或驗證人優先處理其惡意交易。
• 利用低確認閾值快速撤銷某些付款，提高成功率。

這種經濟動因凸顯了為什麼採取嚴格安全措施，例如等待多次確認，是接受加密貨币付款商戶的重要保障。

最近案例突顯如何發生雙重支出

儘管由於強大的網絡保護，大規模直接進行双重支出仍較少見，但仍有一些值得注意事件：

• 2023年初，一些比特幣分叉链曾短暫出現链重新组织，使部分擁有大量算力的人能夠執行短暫性的双重支出，此後由社群共識予以修正。

• 智能合約漏洞也曾促成間接形式如再入攻击(reentrancy attack)，操控合約狀態而非傳統链重新组织技術來實現類似效果。

這些例子提醒我們，即使是成熟穩定的平台，也需持續警覺並推動技術改進以應對潛在威脅。

通過理解從啟動衝突式交易到利用 blockchain 機制漏洞進行操作的方法，你可以更好地認識到當前加密貨币面臨風險與防禦策略。在科技持續演進下，例如閃電网络等層級解決方案和改良驗證協議，不斷努力降低此類威脅，同時保持去中心化帶來的重要優勢。