Kas ir dubulti izdevumi?
Divkāršs tēriņš ir potenciāla problēma digitālajā monetārajā sistēmā, kur vienus un tos pašus līdzekļus var iztērēt divas reizes vienā un tajā pašā laika intervālā. Bez atbilstošiem pretpasākumiem protokols, kas nerisina šo problēmu, ir neaizsargāts pret šāda veida darbībām — lietotāji vienkārši nevar būt pārliecināti, ka viņu līdzekļi nav iztērēti citur.
Kripto telpā ļoti svarīgi ir ierobežot noteiktu vienību dublēšanos. Ja Alise varētu saņemt 10 vienības un pēc tam kopēt un ielīmēt tās 10 reizes, lai iegūtu 100 vienības, visa sistēma arī nedarbotos, ja tās pašas 10 vienības tiktu nosūtītas Borisam un Katjai vienlaikus. Tātad, lai digitālā nauda funkcionētu, ir jārada mehānismi šādu iespēju ierobežošanai.
Kā jūs varat novērst dubultu izdevumu?
Centralizēta pieeja
Centralizētā tipa sistēmu ir daudz vieglāk ieviest, atšķirībā no decentralizētām alternatīvām. Būtībā tas ietver vienas vienības vai organizācijas klātbūtni, kas pārvalda sistēmu un kontrolē jaunu vienību izdošanu un izplatīšanu. Labs piemērs centralizētam dubulto izdevumu problēmas risinājumam ir Deivida Čauma eCash.
Lai izsniegtu lietotājiem digitālo līdzekli, kas atdarina skaidru naudu (ar iespēju veikt anonīmu un vienādranga apmaiņu), banka var izmantot aklos parakstus — kā aprakstījis kriptogrāfs Deivids Čovs savā 1982. gada dokumentā “Aklie paraksti neizsekojamiem maksājumiem”.
Piemēram, ja lietotājs (sauksim viņu par Denisu) vēlas saņemt 100 USD digitālā valūtā, viņam vispirms par to jāinformē banka. Ja kontā ir atlikums, tas ģenerē vienu nejaušu skaitli vai vairākus skaitļus mazākām nominālvērtībām. Pieņemsim, ka tas rada piecus skaitļus, katram piešķirot vērtību 20 ASV dolāru vērtībā. Lai banka neizsekotu valūtas vienībām, Deniss slēpj nejaušos skaitļus, pievienojot katram no tiem apžilbinošo faktoru.
Pēc tam viņš pārsūta informāciju bankai, kas no viņa konta noraksta 100 USD un pēc tam paraksta ziņojumus, kas apstiprina, ka katra no piecām informācijas daļām ir apmaināma pret 20 USD. Tagad Deniss var tērēt bankas izsniegtos līdzekļus. Viņš dodas uz Irinas restorānu un nopērk ēdienu, kas maksā 40 dolārus.
Deniss var noņemt apžilbinošo faktoru, lai čekā izmantotu nejaušu skaitli, kas saistīts ar digitālo valūtu, kas kalpos kā unikāls katras preces identifikators (līdzīgs sērijas numuram). Divas no tām viņš atklāj Irinai, kurai tagad tās nekavējoties jāaktivizē bankā, lai Deniss nevarētu to pašu naudu tērēt citur. Banka pārbaudīs parakstus un, ja viss noritēs labi, Irinas kontā ieskaitīs 40 $.
Pēc aktivizēšanas izlietotie čeki tiek sadedzināti, un, ja Erina atkal vēlas iztērēt savu jauno atlikumu, viņai būs jāiegūst jauni čeki tādā pašā veidā.
Chaum's eCash var būt ērta privātiem finanšu darījumiem, taču šī pieeja nav īpaši uzticama, jo banka ir galvenais neveiksmes punkts. Izsniegtais čeks pats par sevi nav nekā vērts, jo tā vērtību nosaka tikai un vienīgi bankas vēlme čeku apmainīt pret dolāriem. Tajā pašā laikā klienti ir bankas žēlastībā, un viņiem ir jāpaļaujas uz to, lai varētu tērēt naudu, kas ir tieši tā problēma, kuru kriptovalūta cenšas novērst.
Decentralizēta pieeja
Nodrošināt, ka līdzekļus nevar divreiz iztērēt ekosistēmā bez trešās puses uzraudzības iestādes, ir daudz grūtāk. Šajā gadījumā vienlīdz spēcīgiem dalībniekiem būtu jāvienojas par noteiktiem noteikumiem, lai novērstu krāpšanu un mudinātu visus lietotājus rīkoties godīgi.
Lielākais jauninājums, kas tika prezentēts Bitcoin baltajā grāmatā, bija dubulto izdevumu problēmas risinājums. Lai gan tas nav minēts kā tāds, Satoshi piedāvātā datu struktūra tagad ir plaši pazīstama kā blokķēde.
Blockchain ir datu bāze ar unikālu īpašību kopumu. Tīkla dalībnieki (saukti par mezgliem) izmanto specializētu programmatūru, lai sinhronizētu datu bāzes kopiju ar citiem dalībniekiem. Rezultātā visi tīkla dalībnieki var pārbaudīt katra darījuma vēsturi, sākot no ģenēzes bloka. Pateicoties blokķēdes publiskajam raksturam, krāpnieciskas darbības, piemēram, dubultu tēriņu darījumus, var viegli atklāt un novērst.
Kad lietotājs pārraida darījumu, tas netiek nekavējoties pievienots blokķēdei: pirmkārt, tas ir jāiekļauj blokā, izmantojot ieguvi. Saņēmējs pārskaitījumu uzskatīs par derīgu tikai pēc bloka ar darījumu pievienošanas ķēdei. Pretējā gadījumā saņēmējs riskē nesaņemt apsolītos līdzekļus, jo sūtītājs tās pašas monētas var iztērēt citur.
Kad darījums ir apstiprināts, monētas nevar iztērēt divreiz, jo īpašumtiesības tiek nodotas jaunajam lietotājam un viss tīkls var to pārbaudīt. Šī iemesla dēļ daudzi iesaka pirms maksājuma pieņemšanas pagaidīt, līdz saņemsiet vairākus apstiprinājumus. Katrs nākamais bloks palielina piepūles apjomu, kas nepieciešams, lai mainītu vai pārrakstītu ķēdi (kā 51% uzbrukumā).
Ņemsim vēlreiz restorāna piemēru. Deniss atgriežas restorānā un pamana sludinājumu, ka šī iestāde pieņem maksājumus par pakalpojumiem Bitcoin. Pagājušajā reizē viņam patika ēdieni, tāpēc viņš tos pasūta vēlreiz. Tas maksās 0,005 BTC.
Irina norāda savu publisko adresi, uz kuru viņam būtu jānosūta līdzekļi. Deniss pārraida darījumu, kas būtībā ir parakstīts ziņojums, ka Denisa 0,005 BTC tagad tiek pārskaitīta Irinai. Ikviens, kuram tiek uzrādīts Denisa parakstīts darījums, var pārliecināties, ka viņš patiešām bija monētu īpašnieks un tāpēc viņam bija tiesības tās nosūtīt.
Kā jau teicām, darījums ir spēkā tikai tad, ja tas ir iekļauts apstiprinātā blokā. Neapstiprinātu darījumu pieņemšana līdzinās iepriekšējā piemērā 40 ASV dolāru saņemšanai eCash, laicīgi neizņemot čeku bankā, ļaujot sūtītājam iztērēt tādu pašu summu citur. Tāpēc Irinai ir jāgaida vismaz seši bloka apstiprinājumi (apmēram viena stunda), pirms pieņem Denisa maksājumu.
Divkārši izdevumi Bitcoin tīklā
Bitcoin mehānisms novērš dubultu tēriņu uzbrukumus, vismaz tik ilgi, kamēr protokols darbojas pareizi. Tas ir, ja kāds gaida darījumu apstiprināšanu blokā, sūtītājam nebūs viegli tos atsaukt. Lai to paveiktu, blokķēde ir jāapgriež, taču tas prasīs milzīgu jaukšanas jaudu.
Tomēr ir vairāki dubultu tēriņu uzbrukumi, kuru mērķis ir neapstiprināti darījumi. Piemēram, veicot pirkumus par zemu cenu, pārdevējs var nevēlēties gaidīt darījumu iekļaušanu blokā. Ar pasūtījumiem pārslogots ātrās ēdināšanas restorāns arī nespēs pareizi darboties ar tik ilgu katra pirkuma apstrādes laiku. Tādējādi, ja uzņēmums paļaujas uz tūlītējiem maksājumiem, tas kļūst neaizsargāts pret dubultiem tēriņiem. Kāds varētu pasūtīt hamburgeru, samaksāt par to un pēc tam nekavējoties nosūtīt tos pašus līdzekļus uz savu adresi. Visticamāk, vispirms tiks apstiprināts jauns darījums ar lielāku maksu un pēc tam tiks pārtraukta iepriekšējā apstiprināšana.
Ir trīs populāras metodes dubultu tēriņu ieviešanai:
51% uzbrukums notiek, ja organizācijai vai organizācijai izdodas pārņemt kontroli pār vairāk nekā 50% no visa tīkla hashrate, ļaujot likvidēt darījumus vai mainīt to secību. Bitcoin gadījumā šāds uzbrukums ir maz ticams, taču tas var notikt saistībā ar citiem blokķēdes tīkliem.
Sacensību uzbrukums notiek, ja vienlaikus tiek pārraidīti divi pretrunīgi darījumi, izmantojot vienus un tos pašus līdzekļus, bet tikai viens no tiem tiek apstiprināts. Uzbrucēja mērķis ir anulēt validāciju, apstiprinot tikai to darījumu, kuru viņš vēlas (piemēram, nosūtot tos pašus līdzekļus uz viņa adresi). Šāda uzbrukuma nosacījums ir pārdevēja atļauja maksāt par preci, veicot neapstiprinātus darījumus.
Finney uzbrukumi notiek, kad uzbrucējs iepriekš mīnu bloku ar savu darījumu, nekavējoties nepārraidot to tīklā. Tā vietā tas atkal iztērē monētas, bet kā daļu no cita darījuma, un tikai pēc tam pārraida iepriekšējo bloku, atceļot pārskaitījumu pārdevējam. Finney uzbrukumiem ir nepieciešama noteikta notikumu secība, kā arī tie ir atkarīgi no saņēmēja vēlmes pieņemt neapstiprinātus darījumus.
Kā redzam, pārdevējam, kurš gaida bloka apstiprināšanu, ir ievērojami mazāks risks kļūt par dubultu tēriņu upuri.
Kopsavilkums
Dubultā tēriņa ļauj izmantot digitālās naudas sistēmu finansiāla labuma gūšanai, tērējot vienu un to pašu summu vairāk nekā vienu reizi. Adekvātu risinājumu trūkums šai problēmai kavē turpmāku progresu šajā jomā.
Par laimi, aklo parakstu parādīšanās ir atrisinājusi daudzas centralizēto finanšu sistēmu problēmas. Un Proof of Work mehānismu un blokķēdes tehnoloģijas izveide radīja Bitcoin, spēcīgu decentralizētas naudas veidu, kas ir iedvesmojis daudzus lietotājus izveidot tūkstošiem citu kriptovalūtu projektu.
