比特幣網雙重支付算力
1. 『雙花』攻擊
什麼是雙花？
「雙花」，即一筆錢被花了兩次或者兩次以上，也叫「雙重支付」。通俗的理解，「雙花攻擊」（double spend attack）又叫「雙重消費攻擊」，即同一筆資金，通過某種方式被花費了兩次，取得了超過該筆資金的服務。
在數字貨幣系統中，由於數據的可復制性，使得系統可能存在同一筆數字資產因不當操作被重復使用的情況。
雙花是如何發生的？
眾所周知，區塊鏈節點始終都將最長的鏈條視為正確的鏈條，並持續工作和延長它。如果有兩個節點同時廣播不同版本的新區塊，那麼將在率先收到的區塊基礎上進行工作，但也會保留另外一個鏈條，以防後者變成最長的鏈條。等到下一個工作量證明被發現，其中的一條鏈條被證實為是較長的一條，那麼在另一條分支鏈條上工作的節點將轉換陣營。
雙花簡單說就是花兩次。雙花是如何實現的呢？分為兩種情況：
（1）在確認前的雙花。零確認的交易本來就可能最後沒有寫入區塊鏈。除非小額，最好至少等確認即可規避此類雙花。
（2）在確認後的雙花。這就要控制超50%算力才能實施。即類似於一個小分叉，將給一個商店的交易放入孤立區塊中。這種確認後雙花，很難實施，只是理論上可行。
雙花攻擊案例
2018年曾經發生了比特幣黃金（BTG）的雙花攻擊。BTG當時是全球第27大加密貨幣，流通市值為50億人民幣。2018年5月16日以來，攻擊者對BTG網路成功實施了雙花攻擊，謀取了超過38.8萬的BTG的暴利。
攻擊者控制BTG網路上51%以上的算力，控制算力期間，把一定數量的BTG發給自己在交易所的錢包，這條分支我們命名為分支A。同時，又把這些BTG發給另一個自己控制的錢包，這條分支我們命名為分支B。分支A上的交易被確認後，攻擊者立馬賣掉BTG，拿到現金。隨後，攻擊者在分支B上進行挖礦，由於其控制了51%以上的算力，很快分支B的長度就超過了分支A的長度，分支B就會成為主鏈，分支A上的交易就會被回滾恢復到上一次的狀態。攻擊者之前換成現金的那些BTG又回到了自己手裡，這些BTG就是交易所的損失。這樣，攻擊者就憑借50%以上的算力控制，實現了同一筆加密貨幣的「雙花」。
2. 比特幣挖礦是什麼意思
挖礦是增加比特幣貨幣供應的一個過程，同時還保護著比特幣系統的安全，防止欺詐交易，礦工們通過為比特幣網路提供算力來換取獲得比特幣獎勵的機會。
比特幣系統由用戶（用戶通過密鑰控制錢包）、交易（交易都會被廣播到整個比特幣網路）和礦工（通過競爭計算生成在每個節點達成共識的區塊鏈，區塊鏈是一個分布式的公共權威賬簿，包含了比特幣網路發生的所有的交易）組成。
挖礦是增加比特幣貨幣供應的一個過程。挖礦同時還保護著比特幣系統的安全，防止欺詐交易，避免「雙重支付」，「雙重支付」是指多次花費同一筆比特幣。礦工們通過為比特幣網路提供演算法來換取獲得比特幣獎勵的機會。 礦工們驗證每筆新的交易並把它們記錄在總帳簿上。每10分鍾就會有一個新的區塊被「挖掘」出來，每個區塊里包含著從上一個區塊產生到目前這段時間內發生的所有交易，這些交易被依次添加到區塊鏈中。我們把包含在區塊內且被添加到區塊鏈上的交易稱為「確認」交易，交易經過「確認」之後，新的擁有者才能夠花費他在交易中得到的比特幣。
礦工們在挖礦過程中會得到兩種類型的獎勵：創建新區塊的新幣獎勵，以及區塊中所含交易的交易費。為了得到這些獎勵，礦工們爭相完成一種基於加密哈希演算法的數學難題，也就是利用比特幣挖礦機進行哈希演算法的計算，這需要強大的計算能力，計算過程多少，計算結果好壞作為礦工的計算工作量的證明，被稱為「工作量證明」。該演算法的競爭機制以及獲勝者有權在區塊鏈上進行交易記錄的機制，這二者保障了比特幣的安全。
礦工們同時也會獲取交易費。每筆交易都可能包含一筆交易費，交易費是每筆交易記錄的輸入和輸出的差額。在挖礦過程中成功「挖出」新區塊的礦工可以得到該區塊中包含的所有交易「小費」。隨著挖礦獎勵的遞減，以及每個區塊中包含的交易數量增加，交易費在礦工收益中所佔的比重將會逐漸增加。在2140年之後，所有的礦工收益都將由交易費構成。
挖礦是一種將結算去中心化的過程，每個結算對處理的交易進行驗證和結算。挖礦保護了比特幣系統的安全，並且實現了在沒有中心機構的情況下，也能使整個比特幣網路達成共識。 挖礦這個發明使比特幣變得很特別，這種去中心化的安全機制是點對點的電子貨幣的基礎。鑄造新幣的獎勵和交易費是一種激勵機制，它可以調節礦工行為和網路安全，同時又完成了比特幣的貨幣發行 。
3. 詳解比特幣的「51%攻擊」
剛接觸比特幣的時候，都聽過「51%攻擊」這個概念。簡單來說，就是如果某個節點擁有超過全網51%的算力，將能夠實現雙重支付、撤銷交易等操作，讓比特幣網路崩潰。
那麼，這個51%攻擊是什麼實現的？
假設一個場景，A用10比特幣向B購買一樣商品，步驟如下：
（1）A支付給B 10BTC；
（2）B收到10BTC確認收款後發貨（一般認為6次確認後交易就不可逆轉）；
（3）A隨即創建另一筆交易，將同樣的10BTC支付給自己。
顯然，A想要撤銷第一筆交易，不用花錢就得到B的商品。為了達到這個目的，A進行了雙重支付，將同樣的10BTC支付給B和自己。在正常的比特幣網路中，一旦第一筆交易經過6次確認後就幾乎不可更改，後續的交易數據將繼續打包成新的區塊依次鏈接下去。可是，如果A用戶擁有51%的算力，情況將會發生有趣的變化，A可以實現雙重支付的目的。
具體過程如下：
假設第一筆交易被打包到100號區塊，當後面再增加5個區塊後，6次即可確認該交易，區塊如下圖所示：
這時，A又發起了一次給自己10BTC的交易。如果A向全網廣播，這筆交易不會被處理（因為找不到要花費的UTXO，10BTC支付給B的事實已經被全網確認了），所以A選擇不廣播，而是對主鏈進行「分叉」，生成另外一個100號區塊，並在其中打包第二筆交易，如下圖：
由此，產生了兩條子鏈。簡單描述起見，第一筆交易所在的叫C1，第二筆交易所在的叫C2。其他礦工繼續在C1上打包數據，而A則在C2上挖礦，兩條鏈開始賽跑。由於A具有超51%的算力資源，很快，C2的長度就會超過C1，如下圖：
這時，按照比特幣的最長鏈優先原則，其他礦工也會自動轉到C2上，使C2變成了主鏈。C1則會被拋棄，之前打包在C1上的所有交易（包括第一筆A支付給B 10BTC的交易），都會變為無效。結果是A不花一分錢就擁有了屬於B的商品，這就是「51%攻擊」。
當然，要真正實現51%攻擊是非常困難的，在比特幣網路中幾乎是不可能的，因為這需要消耗巨大的成本，跟攻擊成功後獲取到的收益相比，完全是得不償失。
51%攻擊能帶來的收益是非常有限的，只能做到：
1、修改自己的交易記錄，如雙重支付；
2、阻止確認部分或全部交易。
而下面這些即使是51%攻擊也沒法做到的：
1、憑空生成比特幣；
2、修改每個區塊產生的比特幣數量。
因此，51%攻擊成本巨大，收益卻很小，僅能實現「雙重支付」而已，所以51%攻擊很多時候又被稱為「雙花攻擊」。「雙花」是數字貨幣要解決的第一個核心問題，比特幣通過共享賬本和工作量證明共識機制比較完美地解決了這個問題。
4. 區塊鏈51攻擊是什麼
51%攻擊是什麼?當有一組礦工控制超過Token哈希算力（計算能力）的50％時，可能會發生51％的攻擊（也稱為「多數攻擊」）。實際上，「51%」其實用詞不當；一個成功的攻擊實際上僅需要50％+1的哈希算力。
簡單解釋下，51%攻擊又叫大多數攻擊，是指惡意礦工控制了區塊鏈網路50%以上的哈希率（hashrate，即算力），隨後對網路發動攻擊，接管區塊鏈網路讓不法分子得以逆轉交易、停止支付或者防止新交易予以確認。
因此，51%攻擊成本巨大，收益卻很小，僅能實現「雙重支付」而已，所以51%攻擊很多時候又被稱為「雙花攻擊」。「雙花」是數字貨幣要解決的第一個核心問題，比特幣通過共享賬本和工作量證明共識機制比較完美地解決了這個問題。
所謂51%的攻擊，就是利用比特幣網路採用PoW競爭記賬權和「最長鏈共識」的特點，使用算力優勢生成一條更長的鏈「回滾」已經發生的「交易行為」。
比特幣百分之51什麼意思1、憑空生成比特幣；修改每個區塊產生的比特幣數量。因此，51%攻擊成本巨大，收益卻很小，僅能實現「雙重支付」而已，所以51%攻擊很多時候又被稱為「雙花攻擊」。
2、%是指算力佔全網算力的51%，比特幣網路需要通過哈希碰撞來匹配隨機數從而獲得記賬權，算力衡量的是一台計算機每秒鍾能進行哈希碰撞的次數。算力越高，意味著每秒鍾能進行越多次的哈希碰撞，即獲得記賬權的幾率越高。
3、一提到對比特幣的攻擊，大部分人想到的就是51%攻擊。所謂51%攻擊，就是利用比特幣使用算力作為競爭條件的特點，使用算力優勢撤銷自己已經發生的付款交易。
簡單解釋何為51%攻擊
1、當有一組礦工控制超過Token哈希算力（計算能力）的50％時，可能會發生51％的攻擊（也稱為「多數攻擊」）。實際上，「51%」其實用詞不當；一個成功的攻擊實際上僅需要50％+1的哈希算力。
2、發動算力攻擊也是為了有利可圖，但從經濟角度來看，51％算力攻擊的成本太高，利潤太少，無法產生大量資金，並且會有受到重大損失的風險。由於所涉及的成本和風險，進行51％攻擊確實沒有任何意義，而誠實挖礦則有利可圖的多。
3、簡單解釋下，51%攻擊又叫大多數攻擊，是指惡意礦工控制了區塊鏈網路50%以上的哈希率（hashrate，即算力），隨後對網路發動攻擊，接管區塊鏈網路讓不法分子得以逆轉交易、停止支付或者防止新交易予以確認。
4、%攻擊能帶來的收益是非常有限的，只能做到：修改自己的交易記錄，如雙重支付；阻止確認部分或全部交易。而下面這些即使是51%攻擊也沒法做到的：憑空生成比特幣；修改每個區塊產生的比特幣數量。
5、雙花（DoubleSpending）。雙花的意思是一份錢花了兩次甚至多次。51%算力攻擊是如何做到雙花的呢？假設小黑有666BTC，他把這些幣支付的大白同時，也把這些幣發到自己的另一錢包地址上。
5. 區塊鏈鼻祖比特幣之8：分叉帶來的雙花支付、51%攻擊與解決辦法
分叉
前面講到了比特幣通過區塊鏈+工作量證明的獨特設計來解決了時間順序，但是不能保證在同一時刻有兩個節點算出了正確的解，雖然這種可能性很低很低。這就帶來了區塊的分叉。
雖然說幾乎同時有兩個節點計算出這一數學問題的可能性微乎其微，但是仍然存在這樣的可能性，所以分叉就以為著同一個區塊的後面可能會跟上兩個不同的區塊。
規則的打破一直要到下一個區塊被人解開。則會立即轉向最長的區塊，而那些短的區塊則會被拋棄。數學問題使得區塊很難被同時拆解。要連續發生多次更是困難。最終區塊鏈會穩定下來。也就是說所有人對最後幾個區塊順序達成共識。分叉意味著，譬如，若你的交易出現在較短的支鏈，它就會失去進入區塊鏈的位置。一般而言，只代表他會回到未確認交易池。然後被納入到下一個區塊。
比特幣網路如何解決分叉帶來的雙花支付
可惜，交易失去區塊位置的潛在可能，給了本來定序系統防範的重復支付攻擊機會。考慮下面的一個攻擊者A，其首先用自己的比特幣交換B節點的貨物，其立即又支付給自己。然後其通過努力的製造更長的鏈條來讓自己的支付替代掉B節點的支付，從而實現了雙重支付，B節點既得不到錢，還失去了貨物。
這時交易會退回到未確認池中，因為A節點已經利用參照同樣的input交易取而代之。節點就會認為Bob的交易無效。因為已使用掉。
你可能會猜測A節點會預先的計算出一支區塊鏈，然後抓住時機發布到網路。但是每個區塊的數學謎題阻擋了這個可能性。如前面所訴，解開區塊是猜測出一個隨機數的過程。一旦得出答案，解出的哈希值就會成為指紋一樣的區塊識別。只要區塊內容有一丁點變化，下一個區塊的參考值就會完全不同。此機制的結果就是無法在區塊鏈中置換區塊。在得到前一個區塊之前，下位區塊無法被解開。前一個區塊的指紋也是雜湊函數的引數之一。
同時，該工作量證明機制還解決了在集體投票表決時，誰是大多數的問題。如果決定大多數的方式是基於IP地址的，一IP地址一票，那麼如果有人擁有分配大量IP地址的權力，則該機制就被破壞了。而工作量證明機制的本質則是一CPU一票。「大多數」的決定表達為最長的鏈，因為最長的鏈包含了最大的工作量。如果大多數的CPU為誠實的節點控制，那麼誠實的鏈條將以最快的速度延長，並超越其他的競爭鏈條。如果想要對業已出現的區塊進行修改，攻擊者必須重新完成該區塊的工作量外加該區塊之後所有區塊的工作量，並最終趕上和超越誠實節點的工作量。我們將證明，設想一個較慢的攻擊者試圖趕上隨後的區塊，那麼其成功概率將呈指數化遞減。另一個問題是，硬體的運算速度在高速增長，而節點參與網路的程度則會有所起伏。為了解決這個問題，工作量證明的難度(the proof-of-work difficulty)將採用移動平均目標的方法來確定，即令難度指向令每小時生成區塊的速度為某一個預定的平均數。如果區塊生成的速度過快，那麼難度就會提高。
如果有一台超級電腦，能夠在區塊解題中獲勝？
即便是一台超級電腦，或者時幾百上千台電腦也很難贏得解一個區塊的勝利，因為競爭對手不是任一台電腦，而是整個比特幣網路。你可以用買彩票來比擬。操作千百台電腦，如同買了千百張彩票一樣。
51%攻擊是指的什麼
根據前面的例子，我們知道，要想有50%的概率領先其他人解題得到勝利，就需要掌握全網50%以上的算力。要連續領先他人解出區塊，掌握的運算能力還需要高得多。所以區塊鏈中的交易是受到數學競賽所保護。惡意用戶必須和整個網路較量。區塊連接建立的結果，使得在支鏈越前方的交易越安全。惡意的用戶必須在更長的時間贏過全網路，來達成重復支付，替換前面的區塊鏈。所以，系統只有支端末尾易受到重復支付攻擊。這也是為什麼系統建議多等幾個區塊，才能確認收款成功。
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6. 比特幣算力用來幹嘛了
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比特幣算力：解密數字世界的強大引擎🚀
**一、比特幣與算力的起源**
比特幣，作為一種全球性的數字貨幣，其背後支撐其運行的核心機制便是龐大的算力網路。比特幣的算力，可以理解為保障比特幣網路安全、驗證交易並挖掘新幣塊的重要能力。隨著比特幣的普及和應用增長，其背後的算力網路也在不斷發展和壯大。
**二、算力的核心作用**
在比特幣的世界裡，算力扮演著至關重要的角色。它主要負責以下任務：
1. **交易驗證**：比特幣網路上的每一筆交易都需要通過算力進行驗證，確保交易的合法性和真實性。
2. **防止雙重支付**：通過算力，比特幣網路能有效防止雙重支付或欺詐行為，保障交易的安全。
3. **挖掘新幣塊**：比特幣的發行是通過挖掘過程實現的，而這一過程離不開強大的算力支持。
4. **網路安全性保障**：比特幣的算力網路能有效抵禦外部攻擊，保障整個比特幣網路的安全穩定運行。
**三、算力的技術支撐**
比特幣的算力依託於先進的區塊鏈技術和龐大的計算機集群。區塊鏈技術為比特幣提供了一個去中心化、安全可靠的交易環境。而龐大的計算機集群，則提供了巨大的計算能力，保障比特幣網路的正常運行。此外，隨著技術的發展，挖礦機的效率和性能也在不斷提高，為比特幣的算力增長提供了有力支持。
**四、算力的未來發展**
隨著比特幣的應用場景不斷擴展，其背後的算力需求也將持續增長。未來，比特幣的算力發展將呈現以下趨勢：
1. **算力增長**：隨著挖礦機的性能不斷提升，比特幣的算力將不斷增長，滿足日益增長的交易需求。
2. **技術創新**：區塊鏈技術的不斷創新，將為比特幣的算力發展提供新的動力和支持。例如，新的演算法和技術的出現，將進一步提高比特幣網路的性能和安全性。
3. **算力競爭**：隨著比特幣的價值不斷增長，挖礦的競爭也將日益激烈。這將促使更多的計算資源和技術的投入，進一步推動比特幣的算力發展。🚢
**五、結語**
比特幣的算力是數字貨幣世界的強大引擎，它保障了比特幣網路的安全穩定運行，並推動了比特幣的發展。隨著技術的不斷進步和應用的擴展，比特幣的算力將不斷增長，為數字世界帶來更多的可能。
以上便是關於比特幣算力的介紹，希望能對您有所啟發和幫助。隨著區塊鏈技術的不斷發展和普及，比特幣的算力將在未來發揮更加重要的作用。讓我們共同期待這一領域的更多創新和突破！
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