二重支出は、同じデジタル資産が不正に複数回使用される可能性がある、暗号通貨を含むデジタル通貨システムにおける重大な問題です。二重支出を防ぎ、デジタル資産の整合性を維持するために、ブロックチェーン技術はいくつかのメカニズムを採用しています。
分散化:
ブロックチェーンは、分散化されたコンピューター ネットワーク (ノード) 上で動作します。各ノードは独立してトランザクションを検証し、記録します。中央機関や単一の制御ポイントは存在しません。この分散化により、単一のエンティティが元帳を操作して二重支払いを行うことはできません。
コンセンサスメカニズム:
ブロックチェーン ネットワークは、コンセンサス メカニズムを使用して、台帳の状態について合意し、トランザクションを検証します。最も一般的なメカニズムは、プルーフ オブ ワーク (PoW) とプルーフ オブ ステーク (PoS) です。
PoW では、マイナーがブロックチェーンにブロックを追加するために計算集約型の作業を実行する必要があります。この作業は、リソース (電力と計算能力) への多大な投資を意味します。マイナーは数学的なパズルを解くために競争しますが、一度に 1 人のマイナーしかブロックを追加できないため、二重支払いは非常に困難でコストがかかります。
PoS では、保有する暗号通貨の量と担保として「賭ける」意思があるかどうかに基づいて、新しいブロックを作成し、トランザクションを検証するバリデーターが選出されます。バリデータはネットワークに金銭的な利害関係を持ち、不正行為を抑制します。
取引確認:
暗号通貨の取引は、ブロックに含まれてブロックチェーンに追加されるまでは最終的なものとはみなされません。取引が受け取る確認の数はブロックチェーンによって異なりますが、一般的にセキュリティ レベルが向上します。
たとえば、ビットコインのユーザーは、トランザクションが安全であると判断するまでに、少なくとも 6 回の確認を待つことがよくあります。各確認は、トランザクションを含むブロックの後にブロックチェーンに追加される新しいブロックを表し、改ざんがますます困難になります。
不変性:
トランザクションがブロックチェーンに追加されると、変更や削除が非常に困難になります。トランザクションはブロックに記録され、各ブロックには前のブロックへの参照 (ハッシュ) が含まれます。1 つのブロックのデータを変更するには、後続のすべてのブロックを変更する必要があり、これは計算上不可能です。
ネットワークコンセンサス:
不正なトランザクションを追加するには、攻撃者はネットワークのコンピューティング能力またはステーク（コンセンサス メカニズムによって異なります）の大部分を制御する必要があります。ネットワークの分散化により、このタスクはほぼ不可能になります。
確認しきい値:
場合によっては、取引所や商店は、暗号通貨による支払いを有効なものとして受け入れる前に、特定の回数の確認を要求することがあります。この方法により、二重支払い攻撃に対するセキュリティがさらに強化されます。
ウォレットのセキュリティ:
ユーザーはウォレットを安全に保つことで二重支払いを防ぐ役割を果たします。ウォレットはトランザクションに署名するために必要な秘密鍵を保護します。ウォレットへの不正アクセスにより二重支払いが可能になる可能性があります。ユーザーはセキュリティを強化するために安全なウォレットと 2 要素認証 (2FA) などの方法を使用する必要があります。
要約すると、ブロックチェーン技術は、分散化、コンセンサスメカニズム、トランザクションの確認、不変性、ネットワーク全体の合意を通じて二重支出を防止します。これらのメカニズムにより、トランザクションが確認されてブロックチェーンに追加されると、そのトランザクションは安全であるとみなされ、再度使用することができなくなり、暗号通貨システムにおけるデジタル資産の整合性が維持されます。