区块链之什么是“双花”问题

首先明白什么是双花：
双花，就是防止重复花费。比如我们有50元，防止用这个50元，消费两次。我们现实中，是会只消费一次的。但是在系统中有这个可能花费多次。如下图：


所谓“双花”难题，是指在区块链加密技术出现之前，加密数字货币和其他数字资产一样，具有无限可复制性，如果没有一个中心化的媒介机构，人们没有办法确认一笔数字现金是否已经被花掉。因此，在交易中必须有一个可以信贷的第三方来保留交易总账，从而保证每笔数字现金只会被花掉一次。中本聪通过使用区块链盖时间戳并发布全网的方式，保证每笔货币被支付后，不能再用于其他支付。当且仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前从未存在过的，其他节点才认同该区块的有效性。

什么是双花
前面我们讲到区块链就是一种去中心的可靠的协议，一种点对点的价值传输，相比于数据传输协议解决了很核心的重复支付的问题，重复支付也就是我们经常听到的双花，关于双花我认为从两种维度来理解，举个例子：小明拿编号为123456789的一百块钱去商店买杜蕾斯，同时拿着这一百块钱买了口香糖，假设杜蕾斯跟口香糖的价钱都是100块钱，小明都买成功了，这是一种双花；第二种情况：小明拿着编号为123456789的一百块钱买了杜蕾斯，同时他复印了一份同样的编号的假的一百块钱买了口香糖，也买成功了，这算是一种双花。广义上来看这两种情况都属于重复支付，一种从交易的维度，一种从货币本身的维度。

现在是怎么解决
正如前面所说现在所有的价值传输都是依赖于第三方机构来实现，我们以银行为例，其他第三方机构也基本一样。防止双花从交易和货币本身来控制，首先从交易上，例如我们都是以刷卡交易，卡上的资产都是在银行作为第三方参与者手中，明确将消费的100块钱从小明的卡中转移到了商户的卡中；假设小明很聪明知道银行处理可能需要一点时间，几乎同时从卡上两处地方消费了100块钱，银行也几乎同时收到了两笔消费，银行可没那么傻了，银行会按顺序一笔一笔处理，第一笔处理完之后，小明已经没钱了，第二笔自然就失败。第二点从货币本身小明依然去刷卡买杜蕾斯，买完后小明自作聪明想制作一张同样的卡，然而卡中磁道，芯片的信息根本难以复制。利用信息安全加密等技术杜绝了非法货币的产生。区块链解决双花的思路基本上也是差不多的，从货币价值的不可篡改复制，到交易的难以重复确认，然而用到的技术手段却完全不一样。



区块链怎么解决



还是从两个维度来看，货币本身和交易的维度来解决双花的问题。货币本身，我们知道在区块链上账户就是一个二维码的哈希地址，从比特币白皮书上来看区块链上的数字货币本身是不加密，加密的是账户，每个账户都具有成对的公私钥，每个账户进行货币转移时都需要用自己的私钥对交易进行数字签名，全网通过公钥对交易进行所有权验证，区块链从密码学的角度解决了货币本身所有权的问题；从交易上，区块链引入工作量证明，也叫共识机制常见的有pow，pos，也是区块链去中心化的核心思想，用奖励的方式让全网一起参与计算，共同计算的过程就叫做挖矿。假设小明又同时花了100块钱买杜蕾斯跟口香糖，两笔交易会同时向全网广播，所有的区块链节点会收到广播的请求，同时每个节点上会存在全网所有的区块信息也就是全网的账户信息，来验证小明该交易的合法性。两笔交易一前一后到达那肯定没啥好说的，全网任意一个节点都能验证出第二笔为重复支付；若两笔交易同时达到两个节点中，两个节点同时验证为成功的同时广播到全网，若整个全网一部分阶段收到的是买杜蕾斯，一部分节点收到的是口香糖都对本地数据进行了更新，那全网就出现了分叉，好在区块链对交易的确认有两点：1. 存在与最长分支中的block，2. 至少有5个验证过的block再其后面得到验证。所以出现分叉之后，全网的矿工会继续按照自己的区块更新，再之后的几次区块中自然会更新出最长的一条区块来，全网的所有矿工都以最长的区块信息为准。如果小明想要保持两笔交易都被确认，那他需要对全网所有的节点进行对抗，保持在两个分叉链上同时更新，显然是没法做到的。

作者：木子务
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來源：简书