Blockchain làm thế nào để ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi của Bitcoins?

Ngăn chặn Chi tiêu Gấp Đôi Bitcoin

Blockchain của Bitcoin ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi bằng cách sử dụng dấu thời gian, chứng minh rằng công việc đã được thực hiện, mạng lưới các nút với bản sao của blockchain và động lực.

Trong tài liệu trắng của Bitcoin mang tên 'Bitcoin: Hệ thống tiền điện tử ngang hàng', Satoshi Nakamoto đã đề ra kế hoạch của cá nhân hoặc nhóm để xử lý vấn đề chi tiêu kép:

Trong tài liệu này, chúng tôi đề xuất một giải pháp cho vấn đề chi tiêu kép bằng cách sử dụng máy chủ phân phối dấu thời gian ngang hàng để tạo ra bằng chứng tính toán về thứ tự thời gian của các giao dịch. Hệ thống an toàn miễn là các nút trung thực kiểm soát nhiều sức mạnh CPU hơn bất kỳ nhóm tấn công hợp tác nào.

Đây là cách chi tiêu kép được ngăn chặn thông qua cơ chế Bằng chứng Công việc nổi tiếng của Bitcoin.

Những điểm chính

Đánh dấu thời gian để ngăn chặn chi tiêu kép

Các khối là nền tảng của một blockchain. Các khối là các tệp chứa các trường khác nhau, mỗi trường có các mục riêng của nó. Cấu trúc của một khối Bitcoin bao gồm bốn trường:

• Kích thước khối
• Tiêu đề khối
• Bộ đếm giao dịch
• Giao dịch

Tiêu đề khối bao gồm phiên bản phần mềm blockchain, hàm băm của khối trước đó, Merkle Root, dấu thời gian, mục tiêu độ khó và nonce (số chỉ sử dụng một lần). Đây là trường mà blockchain sử dụng để ngăn chặn chi tiêu kép.

Trường dấu thời gian rất quan trọng vì nó đánh dấu thời gian và ngày khối được tạo. Nó được phát sóng tới mạng khi người đề xuất khối phát sóng khối và giải pháp của mình đến tất cả các nút khác, sau đó nó được sử dụng để xác định chuỗi dài nhất nếu có sự phân nhánh và các khối đáng ngờ được chấp nhận.

Bằng chứng công việc để ngăn chặn chi tiêu kép

Bằng chứng công việc có lẽ là quy trình được hiểu rõ nhất trên blockchain Bitcoin. Nó bao gồm việc tạo ra các hàm băm từ tiêu đề khối bằng cách điều chỉnh dần dần giá trị nonce để tìm ra đầu ra bằng hoặc ít hơn mục tiêu độ khó của mạng. Điều ít được biết đến là nonce là một trường giới hạn 4 byte, nghĩa là nó chỉ có thể tăng lên đến khoảng 4,5 tỷ. Giới hạn này thường được một thợ đào đạt tới trong chưa đầy nửa giây.

Một số khác, gọi là extra nonce, được sử dụng khi giới hạn nonce bị đạt tới. Nó được điều chỉnh, sau đó nonce lặp lại quá trình điều chỉnh của mình. Extra nonce nằm trong kịch bản coinbase, có thể chứa tối đa 100 byte, vì vậy giữa hai trường này, thợ đào có thể tạo ra đến 2⁹⁶ khả năng băm.

Khi một người tham gia tìm ra hàm băm có giá trị chính xác, nó phát sóng khối đề xuất của mình (bao gồm hàm băm mà nó đã tạo ra để thắng) lên mạng như một bằng chứng rằng nó đã làm việc. Các nút trên mạng nhanh chóng xác minh khối đó vì tất cả những gì họ phải làm là băm tiêu đề, đảm bảo nó khớp và phát sóng kết quả của họ tới phần còn lại của mạng. Tất cả điều này được thực hiện trong khi họ đang băm các khối mới đề xuất của mình. Khối được thêm vào chuỗi và quy trình lặp lại.

Tham gia mạng lưới ngăn chặn chi tiêu kép

Mạng lưới phân tán của các nút có tầm quan trọng tối cao đối với Bitcoin Blockchain. Ngoài việc làm việc trên giải pháp cho câu đố băm và đề xuất các khối của riêng mình, các nút còn sử dụng sức mạnh tính toán của mình để cung cấp bảo mật cho blockchain.

Mỗi nút thêm sức mạnh xử lý của mình vào mạng lưới. Càng nhiều nút, mạng lưới càng nhanh. Khi kích thước mạng lưới tăng lên, việc tấn công trở nên ngày càng khó khăn hơn. Vào ngày 1 tháng 6 năm 2024, có 19.535 nút có thể tiếp cận được, với tốc độ băm của mạng là 670 exa băm mỗi giây (670x10¹⁸ băm mỗi giây).

Để thực hiện cuộc tấn công 51% nổi tiếng và chi tiêu kép một số bitcoin, một nhóm cần phải kiểm soát hơn một nửa tỷ lệ băm của mạng lưới và thời gian phiên bản blockchain của họ chính xác. Mạng lưới quá nhanh đến mức không có lợi về mặt kinh tế để thử cuộc tấn công này.

Hệ thống phần thưởng để phòng ngừa

Hệ thống phần thưởng của Bitcoin dựa trên cơ chế bằng chứng công việc và phục vụ hai mục đích: thu hút sự tham gia và khuyến khích nó. Cả hai điều này dẫn đến một mạng lưới lớn các người tham gia, điều này cũng giúp ngăn chặn chi tiêu kép.

Bằng cách thưởng cho người đề xuất khối và thắng cuộc thi băm bằng bitcoin, các nhà phát triển tin rằng nhiều người sẽ muốn tham gia và đóng góp sức mạnh xử lý của mình vào mạng lưới.

Điều này đã thành công - mạng lưới đã phát triển đến kích thước và tốc độ khiến cho người có ý định xấu không thể chiếm đoạt được nó. Ngoài ra, chương trình tự động giảm phần thưởng đảm bảo rằng sự cạnh tranh (và sự tham gia) vẫn khốc liệt.

Nhược điểm của việc giảm phần thưởng

Khoảng mỗi bốn năm, blockchain trải qua một sự kiện được gọi là halving. Phần thưởng khối bị cắt giảm 50%, làm giảm nguồn cung hàng năm. Điều này truyền thống đã được đáp ứng bằng sự tham gia nhiều hơn, hoặc ít nhất là tỷ lệ băm mạng cao hơn, khi các người tham gia tăng tỷ lệ băm của họ với thiết bị tốt hơn và nhiều hơn.

Làm thế nào sự kiện này sẽ ảnh hưởng đến khả năng ngăn chặn chi tiêu kép của mạng trong tương lai rất khó dự đoán. Điều chỉnh độ khó giữ cho blockchain hoạt động với một khối mỗi 10 phút. Tuy nhiên, nếu người tham gia từ bỏ nỗ lực của mình vì phần thưởng không còn xứng đáng với chi phí, chi tiêu kép có thể trở thành vấn đề lại khi những người tham gia mạng rời đi để tìm kiếm lợi nhuận ở nơi khác.

Quan ngại về phương pháp của Bitcoin

Nhiều năm sau khi được giới thiệu, giá trị thị trường của Bitcoin vẫn là một triển vọng kiếm lời hấp dẫn cho nhiều doanh nghiệp và cá nhân. Tuy nhiên, có nhiều quan ngại về thiết kế của blockchain này.

Sử dụng năng lượng

Quan ngại chính về phương pháp của Bitcoin để giải quyết chi tiêu kép là lượng năng lượng nó đòi hỏi. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về lượng năng lượng tiêu tốn, nhưng có rất ít nỗ lực để giảm nó.

Hầu hết các vấn đề về sử dụng năng lượng của Bitcoin có thể được truy lại từ cách nó được đối xử bởi các nhà đầu tư và người đầu cơ. Nếu nó không thu hút sự chú ý của các nhà đầu tư, có thể giá trị thị trường của nó đã giữ ở mức thấp hơn và không tăng nhiều như hiện tại. Tuy nhiên, vì nó đã trở thành một tài sản đầu cơ, nó đã thu hút sự chú ý của những người có đủ vốn để biến nó thành một dự án kinh doanh tìm kiếm lợi nhuận.

Những doanh nghiệp này đã tạo ra các trang trại khai thác lớn của máy đào và tăng tỷ lệ băm mạng lưới đến mức tiêu thụ năng lượng nhiều hơn nhiều quốc gia nhỏ. Nếu các doanh nghiệp này bị loại bỏ khỏi mạng lưới và tỷ lệ băm trở lại cho cá nhân như dự định ban đầu, khả năng khai thác và tiêu thụ năng lượng của Bitcoin có thể sẽ giảm đi. Tuy nhiên, vì hứa hẹn lợi nhuận, điều này không thể xảy ra cho đến khi Bitcoin trở nên không có lợi nhuận.

Vấn đề về quy mô

Một mình Bitcoin không được thiết kế để mở rộng, điều này trong blockchain nói chung được mô tả là khả năng xử lý một lượng giao dịch ngày càng tăng. Phí giao dịch vẫn cao trên blockchain chính, với những người có khả năng đề xuất nhiều hơn về phí cho các thợ mỏ được ưu tiên xử lý giao dịch của họ.

Các sidechain và lớp thứ hai đã được tạo ra để giải quyết những vấn đề này, nhưng phần lớn những nỗ lực này không đạt hiệu quả như mong đợi. Có vẻ như Bitcoin đang bị mắc kẹt trong một quy trình chậm và tốn kém do cách thiết kế của nó.

Ví dụ về vấn đề chi tiêu hai lần?

Làm thế nào để phát hiện gian lận double-spending?

Vấn đề double-spend trong ngân hàng là gì?

Bitcoin blockchain là nền tảng đầu tiên thực hiện giải pháp chống double-spending bằng cách sử dụng máy chủ thời gian, mật mã học và sức mạnh tính toán của mạng lưới các nút.

Mặc dù đã xuất hiện các giải pháp khác kể từ khi Bitcoin ra đời, nhưng nó vẫn là một trong những phương pháp phổ biến nhất để ngăn chặn double-spending.

Nhận xét, ý kiến và phân tích được thể hiện trên Mytour chỉ mang tính chất tham khảo. Đọc thông tin miễn trừ trách nhiệm và bảo hành của chúng tôi để biết thêm chi tiết.

Mytour giới thiệu các bài viết chỉ với mục đích cung cấp thông tin trực tuyến. Đọc thêm thông tin về miễn trừ trách nhiệm và bảo hành của chúng tôi để hiểu rõ hơn.