针对所有的支付系统，有一种攻击方式叫作双花攻击。所谓双花攻击就是指一笔资金被花费多次，攻击者先将资金转出，获得收益后通过攻击的手段撤销该笔转账，让资金重新回到攻击者的账户上。那么我们能否对比特币发起双花攻击并从中获利呢？答案是肯定的！下面让我带你一起对比特币系统发起攻击。

比特币系统的转账原理

在带领大家发起攻击之前，我们需要先了解一下比特币的转账原理，这是我们发起攻击的预备知识。

在比特币系统中，用户想要发起一笔转账，首先要把转账信息组装好，就像填写银行支票一样，写好付款方账户，收款方账户，转账金额，然后使用加密技术对转账信息签名，我们把这种签名好的转账请求叫作交易。交易被比特币系统处理以后，付款方的账户就会被扣除指定金额，收款方的账户就会增加指定金额。

用户的交易会被发送给比特币系统中的节点，节点收到交易后将其放在一个新的区块中，然后对这个区块进行哈希计算，也就是之前文章所说的计算数学题。哪一个节点优先计算出了这个区块的数学题答案，就获得了这个区块的打包权，被这个节点打包进区块的交易就相当于成交了，然后所有的节点会在新区块的基础上开始计算下一个区块的数学题。

知道了比特币的转账原理，下面我们就来看一下比特币的漏洞到底在哪里！

系统漏洞：最长链原则

刚才我们说谁先算出答案谁负责打包区块，那如果有两个节点同时做出了同一个区块的答案该怎么办呢？为了解决这个问题，比特币系统设计了一个特殊的机制，叫作最长链原则。

• 现在假设有两个节点A和B同时计算出了区块N的答案，那么他们就会同时把自己的答案向外广播
• 由于网络传输的问题，离节点A比较近的节点就会先收到A的答案，验证后发现A的结果是正确的，然后就会在A的基础上继续计算区块N+1的答案
• 离节点B比较近的节点会优先收到B的答案，验证后发现B的结果也是正确的，然后就会在B的基础上继续计算区块N+1的答案
• 此时区块链有两个尾巴，分别是A打包的区块和B打包的区块，我们把这种情况叫作区块链分叉。但是由于区块答案的计算量很大，下一个区块几乎不会同时被计算出来。
• 此时如果区块N+1的答案是在A的基础上计算出来的，那么A的这个分叉就要长一些，在B的基础上计算区块N+1答案的节点就会停止作答，而是在新区块的基础上开始计算区块N+2的答案。
• 此时所有节点都回到了A的那个分叉上继续向下计算，B之前计算出来的区块N就被废弃了。

通过上面的描述我们可以看出，比特币的这条链是有可能分叉的，分叉以后会以最长的链为准，那么在较短的分叉上的区块就被废弃了。这不正为我们攻击比特币系统带来了可能性吗！

对比特币发起攻击

你可能已经想到了，既然比特币系统只认最长的那条链，我们是不是可以通过这样的方式对比特币进行双花攻击：

• 首先发起一笔正常的比特币转账交易，用来和对方交换其他的东西
• 交易在区块N中被打包后，对方就收到了你的转账，然后将东西给你
• 你在得到自己想要的东西后，开始收买节点重新创造一个区块N，把你之前发的转账交易删除掉，此时你成功地将比特币进行了分叉。
• 由于比特币系统只认最长链，所以你收买节点一直在你的分叉上继续工作，直到让你的分叉的区块长度超过正常区块的长度，那么系统中所有节点就会在你的分叉上继续工作。
• 包含你转账的区块N及其后面一直到N+n的区块都被你的新分叉废弃了，你的分叉成为了主链，在这条链上没有你的转账记录。

至此，你之前转出的比特币还在你的账户上，并且得到了你想要的东西，所以你的攻击成功了。

比特币中的博弈论

对比特币的攻击真的这么简单吗？答案当然是否定的！虽然我们说可以通过上述方法对比特币发起攻击，但是攻击是要付出代价的。

• 首先，无论你是在主链上工作还是自己创建一个分叉去工作，区块答案的计算难度都是一样的，所以你仍然需要计算10分钟左右才能生产出一个区块。
• 其次，难题的计算是随机的，只和节点的计算能力有关，计算能力越强，优先计算出答案的概率就越大，并且还只是概率。

所以，如果你想要创建一个新的分叉，并且超过主链的区块长度，那么你需要比主链上所有节点的计算速度加在一起都要快。要想实现这样的结果，唯一的做法就是你要收买比特币系统中超过51%的节点算力，这就是比特币的51%攻击原理。

想要攻击比特币系统并不是不可能，但是需要付出的代价可能远远超过作恶所获得的收益。在比特币系统中，节点越多，算力越强，攻击比特币系统的成本就越高，比特币系统就越安全。比特币越安全，它的价值就越高，就会吸引更多的节点加入来竞争比特币奖励。更多的节点进一步促进了系统的安全性，这是一个正向循环。

后记

51%攻击不只是针对比特币的，所有采用工作量证明共识算法的区块链都面临着这个问题。对于已经日趋成熟的比特币系统来说，攻击比特币确实是不划算的，而且随着系统节点的越来越多，攻击比特币几乎成为了不可能的事情。但是一些新的链，在其刚起步的时候节点和算力还不多，这种攻击确实是真实有效的，并且这种攻击事件时有发生。