المخاطر المزدوجة: فهم هذا الخطر الأساسي للعملات الرقمية

ما هو الإنفاق المزدوج ؟

الإنفاق المزدوج يمثل أحد التحديات الكبرى في أنظمة العملات الرقمية، مما يتيح بشكل محتمل استخدام نفس الأموال في معاملتين منفصلتين في الوقت نفسه. دون وجود حل فعال لهذه المشكلة، يصبح بروتوكول الدفع الرقمي غير قابل للاستخدام أساسًا، حيث لا يمكن للمستخدمين التحقق مما إذا كانت الأموال المستلمة قد تم إنفاقها بالفعل في مكان آخر.

في نظام العملات المشفرة، من الضروري منع تكرار وحدات النقود. سيكون النظام معرضًا للخطر تمامًا إذا كان بإمكان المستخدم ببساطة نسخ ولصق وحداته النقدية أو إرسال نفس الأموال إلى مستلمين مختلفين. تعتمد جدوى العملات الرقمية نفسها على الآليات الموضوعة لمنع هذا السلوك الاحتيالي.

حلول لمشكلة الإنفاق المزدوج

النهج المركزي

تعتبر الطريقة المركزية الحل الأبسط لمشكلة الإنفاق المزدوج. وعادة ما تتضمن سلطة مركزية تشرف على النظام وتتحكم في إصدار وتوزيع الوحدات النقدية. يوضح eCash لديفيد تشوم هذه المقاربة بشكل مثالي.

في هذا النظام، يمكن للبنك إصدار أموال رقمية باستخدام التوقيعات العمياء، كما وصف تشاوم في مقاله عام 1982 بعنوان "التوقيعات العمياء للمدفوعات غير القابلة للتتبع". تعمل العملية كما يلي :

1. يقوم المستخدم بطلب من البنك تحويل أمواله إلى عملة رقمية
2. يقوم المستخدم بإنشاء أرقام عشوائية ( تعمل كمعرفات فريدة )
3. هذه الأرقام "مخفية" من قبل المستخدم لحماية خصوصيته
4. البنك يوقع على هذه الأرقام المعتمة ويخصم من الحساب المقابل
5. يمكن للمستخدم إنفاق هذه "الأوراق النقدية الرقمية" لدى التجار
6. يجب على التجار تبادل هذه الأوراق النقدية على الفور مع البنك

تُعاني هذه الطريقة، على الرغم من فعاليتها في التحويلات السرية، من عيب حرج: إنها تعتمد بالكامل على سلطة مركزية. تعتمد قيمة العملات الرقمية فقط على رغبة البنك في الوفاء بها. وبالتالي، يظل العملاء في قبضة المؤسسة المالية، وهي بالضبط المشكلة التي تسعى العملات المشفرة إلى حلها.

النهج اللامركزي

إن منع الإنفاق المزدوج في نظام بدون سلطة مركزية يمثل تحديًا أكثر تعقيدًا. يجب على المشاركين الاتفاق على قواعد مشتركة تمنع الاحتيال بينما تحفز على النزاهة.

تعد البلوكشين، الابتكار الرئيسي المقدم في الورقة البيضاء للبيتكوين، هي الحل الأول القابل للتطبيق لهذه المشكلة في بيئة لامركزية. على الرغم من أن ساتوشي ناكاموتو لم يسمها صراحةً بهذا الشكل، إلا أن هذه البنية المعلوماتية الثورية تمكن من حل مشكلة الإنفاق المزدوج.

تعمل سلسلة الكتل كقاعدة بيانات عامة بخصائص فريدة. تنفذ عقد الشبكة برنامجًا محددًا يسمح لها بمزامنة نسختها من قاعدة البيانات مع أقرانها. تضمن هذه العملية أن الشبكة بأكملها يمكنها التحقق من التاريخ الكامل للمعاملات حتى الكتلة الأولية (كتلة الجينيس ). تتيح شفافية النظام اكتشاف ومنع محاولات الإنفاق المزدوج بسهولة.

عندما يرسل المستخدم معاملة، لا تعتبر هذه المعاملة نهائية على الفور. يجب أولاً تضمينها في كتلة من خلال عملية التعدين، ثم يجب إضافة هذه الكتلة إلى السلسلة. لهذا السبب، يجب على المستلمين اعتبار المعاملة صالحة فقط بعد عدة تأكيدات، مما يقلل من خطر فقدان أموالهم.

بمجرد تأكيدها، تصبح المعاملة غير قابلة للتغيير تقريبًا حيث يتم نقل ملكية الوحدات إلى المالك الجديد ويمكن للشبكة بأكملها التحقق من هذا التغيير. كل كتلة إضافية تضاف إلى السلسلة تزيد بشكل كبير من الجهد اللازم لتعديل أو إعادة كتابة تاريخ المعاملات.

الإنفاق المزدوج وبيتكوين

تم تصميم بروتوكول بيتكوين خصيصًا لمنع هجمات الإنفاق المزدوج، ولكن فقط عندما يتم استخدامه بشكل صحيح. إذا انتظر المستخدمون عددًا كافيًا من التأكيدات قبل قبول الدفع كنهائي، يصبح من الصعب للغاية على المرسل إلغاء المعاملة، حيث سيتطلب ذلك قوة حسابية كبيرة لـ "عكس" سلسلة الكتل.

ومع ذلك، فإن بعض أنواع الهجمات تستهدف بشكل خاص المعاملات غير المؤكدة. بالنسبة للمدفوعات ذات القيمة المنخفضة، يختار بعض التجار قبول المعاملات دون انتظار تضمينها في كتلة، مما يعرضهم لمخاطر كبيرة. في هذا السيناريو، يمكن للمهاجم إجراء دفعة ثم إرسال نفس الأموال على الفور إلى عنوان آخر برسوم أعلى، مما قد يؤدي إلى إبطال المعاملة الأولى.

الأنواع الرئيسية لهجمات الإنفاق المزدوج

1. هجمات 51%

تحدث هذه الهجمات عندما تتحكم كيان ما في أكثر من 50% من قوة الحوسبة للشبكة، مما يسمح له بالتلاعب بترتيب المعاملات أو استبعاد بعضها. على الرغم من أنه من المستحيل عمليًا حدوث ذلك على شبكة البيتكوين بسبب قوتها الهائلة في الحوسبة الموزعة، إلا أن هذه الهجمات قد نجحت بالفعل على سلاسل الكتل الأصغر.

2. هجمات السباق (هجمات السباق)

المهاجم ينشر بسرعة معاملتين متعارضتين باستخدام نفس الأموال. الهدف هو إرسال معاملة إلى البائع مع نقل معاملة ثانية ( برسوم أعلى ) إلى عنوان شخصي في نفس الوقت. إذا تم تأكيد المعاملة الثانية أولاً، تصبح المدفوعات إلى البائع غير صالحة.

3. هجمات فيني

تتضمن هذه الطريقة الأكثر تعقيدًا أن يقوم المعدن بتمهيد كتلة تحتوي على معاملة تنفق الأموال إلى عنوانه الخاص، دون نشر هذه الكتلة على الفور. في غضون ذلك، يستخدم المهاجم هذه الأموال نفسها لإجراء عملية شراء من تاجر يقبل المعاملات غير المؤكدة. بمجرد الحصول على المنتج، يقوم المهاجم بنشر كتلته الممهدة مسبقًا، مما يؤدي إلى إبطال المعاملة المرسلة إلى التاجر.

تشير هذه المخاطر إلى الأهمية الحاسمة لانتظار عدة تأكيدات قبل قبول دفعة بالعملات المشفرة بشكل نهائي، خاصةً للمعاملات ذات القيمة الكبيرة.

الآثار العملية لمستخدمي العملات المشفرة

بالنسبة للمعاملات اليومية، يوصي الخبراء عمومًا بالانتظار لمدة لا تقل عن 6 تأكيدات (حوالي ساعة) قبل اعتبار معاملة بيتكوين نهائية. تمثل هذه الفترة تسوية معقولة بين الأمان والعملية.

قد تختلف قاعدة التأكيدات حسب:

• قيمة المعاملة: كلما زاد المبلغ، زادت عدد التأكيدات الموصى بها
• نوع البلوكشين: الشبكات التي تتطلب طاقة حوسبة أقل تحتاج إلى مزيد من التأكيدات
• سياق الاستخدام: عادةً ما تدمج منصات التبادل تدابير أمان إضافية خاصة بها

بالنسبة لمنصات التداول والخدمات المالية، يمثل الإنفاق المزدوج خطرًا تشغيليًا كبيرًا يتطلب سياسات إدارة مناسبة. تقوم معظم المنصات بتنفيذ أنظمة تقييم المعاملات وحدود تأكيد متغيرة وفقًا لملف خطر المستخدمين.

الخاتمة

تمثل الإنفاق المزدوج تحديًا أساسيًا لأي نظام من أنظمة العملات الرقمية. إذا كانت الأساليب المركزية مثل eCash تقدم حلاً بسيطًا ولكنه يعتمد على سلطة مركزية، فإن البلوكتشين تمثل ابتكارًا ثوريًا يتيح حل هذه المشكلة في بيئة لامركزية تمامًا.

تظهر البيتكوين والعملات المشفرة التي تلاها أنه من الممكن إنشاء نظام نقدي رقمي مقاوم للإنفاق المزدوج دون اللجوء إلى سلطة مركزية. تمثل هذه الخطوة التكنولوجية الكبرى، المعتمدة على آليات الإجماع الموزعة وهيكل شفاف، واحدة من أهم المساهمات التي قدمتها التشفير الحديث للاقتصاد الرقمي.