工作量证明和双花攻击

2008年，中本聪提出了一种完全通过点对点技术实现的电子现金系统，它使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方，中间不需要通过任何的金融机构。虽然数字签名部分解决了这个问题，但是如果仍然需要第三方的支持才能防止双重支付的话，那么这种系统也就失去了存在的价值。比特币的工作量证明机制(PoW)的本质，就是要使现金系统在点对点的环境下运行，并防止双花攻击。

工作量证明机制的原理如下：网络中每一个区块都包含当前网络中的交易和上一个区块的区块头哈希。新区块产生，其区块头哈希必须满足工作量证明条件(需要进行大量的哈希计算)。整个网络将满足工作量证明的哈希链连接起来，从而形成区块链。除非攻击者重新完成全部的工作量证明，否则形成的交易记录将不可更改。最长的区块链不仅将作为被观察到的交易序列的证明，而且被看做是来自算力最大的群体的共识。只要整个网络中大多数算力都没有打算合作起来对全网进行攻击，那么诚实的节点将会生成最长的、超过攻击者的链条，从而实现对双花攻击的抵抗。

双花攻击实际上是一个结果。如果一个攻击者A将同一个比特币同时支付给B和C两个用户，并且B和C两个用户都认可了这笔交易。那么我们说A将该比特币花了两次，A实现了一次双花攻击。针对工作量证明机制的双花攻击中，51%攻击是被讨论的最多的一种攻击形式。但针对工作量证明机制的双花攻击实际上有多种形式，包括芬妮攻击、竞争攻击、Vector76攻击等。这些攻击实际上也得到了充分的关注和讨论。

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