حمله دوبار خرج کردن (Double Spending)

در دنیای نوظهور ارزهای دیجیتال، مشکل دوبار خرج کردن همچنان به عنوان یکی از چالش‌های اساسی مطرح است. این معضل، که در آن یک کاربر می‌تواند از یک واحد پول دیجیتال برای دو یا چند تراکنش به طور همزمان استفاده کند، می‌تواند ثبات و امنیت سیستم‌های پرداخت دیجیتال را به طور جدی تهدید کند. در این مقاله از بلاگ کیف پول من به بررسی عمیق این مشکل، راه‌حل‌های ارائه شده برای مقابله با آن و چشم‌انداز آینده در خصوص تراکنش‌های امن و قابل اعتماد در دنیای ارزهای دیجیتال می‌پردازیم.

دوبار خرج کردن (Double Spending) در دنیای دیجیتال به چه معناست؟

دوبار خرج کردن، مشکلی است که در سیستم‌های پرداخت دیجیتال، به ویژه ارزهای دیجیتال، رخ می‌دهد. در این حالت، یک کاربر می‌تواند از یک واحد پول دیجیتال برای دو یا چند تراکنش مختلف به طور همزمان استفاده کند. این اتفاق به دلیل ماهیت دیجیتال پول و عدم وجود نسخه فیزیکی آن رخ می‌دهد.

فرض کنید شما 10 بیت‌کوین دارید. در حالت عادی، شما می‌توانید این 10 بیت‌کوین را به دو نفر به صورت 5 بیت‌کوین برای هر نفر ارسال کنید. اما در صورت دوبار خرج کردن، شما 10 بیت‌کوین را به شخص اول و همزمان 10 بیت‌کوین دیگر (همان واحد پول) را به شخص دوم ارسال می‌کنید.

مشکل اینجاست که در سیستم‌های دیجیتال، به دلیل عدم وجود نسخه فیزیکی پول، به راحتی می‌توان واحدهای پول را کپی کرد.

مراحل انجام حمله دوبار خرج کردن

• ایجاد یک تراکنش: کاربر یک تراکنش برای ارسال واحد پول دیجیتال به یک گیرنده خاص ایجاد می‌کند. این تراکنش به شبکه منتقل می‌شود و منتظر تأیید توسط نودها (رایانه‌هایی که در شبکه بلاک‌چین شرکت می‌کنند) می‌ماند.
• ایجاد تراکنش دوم: قبل از تأیید تراکنش اول، کاربر یک تراکنش دوم برای ارسال همان واحد پول دیجیتال به یک گیرنده دیگر ایجاد می‌کند. این تراکنش دوم نیز به شبکه منتقل می‌شود.
• رقابت برای تأیید: هر دو تراکنش برای تأیید با یکدیگر رقابت می‌کنند. اولین تراکنشی که توسط اکثریت نودها تأیید شود، معتبر خواهد بود و به بلاک‌چین اضافه می‌شود. تراکنش دوم که تأیید نشود، معتبر نخواهد بود و لغو می‌شود.
• دوبار خرج کردن: در صورت موفقیت آمیز بودن حمله، کاربر موفق شده است از یک واحد پول دیجیتال برای دو تراکنش مختلف استفاده کند.

انواع حملات دوبار خرج کردن

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، دوبار خرج کردن در سیستم‌های پرداخت دیجیتال، به ویژه ارزهای دیجیتال، مشکلی جدی است که در آن یک کاربر می‌تواند از یک واحد پول دیجیتال برای دو یا چند تراکنش مختلف به طور همزمان استفاده کند.

در اینجا به بررسی سه نوع از رایج‌ترین حملات دوبار خرج کردن می‌پردازیم:

1. حمله 51 درصدی (51% Attack)

در حمله 51درصدی، مهاجم سعی می‌کند بیش از 50 درصد قدرت محاسباتی شبکه را به دست آورد. با تسلط بر اکثریت قدرت شبکه، مهاجم می‌تواند:

• تراکنش‌های جدید را جعل کند: مهاجم می‌تواند با ایجاد بلاک‌های جدید حاوی تراکنش‌های جعلی، پول را دو بار خرج کند.
• تراکنش‌های قبلی را معکوس کند: مهاجم می‌تواند با بازسازی بلاک‌های قبلی، تراکنش‌های معتبر را لغو کند و پول را دوباره خرج کند.

انجام حمله 51 درصدی در شبکه‌های بزرگ مانند بیت‌کوین دشوار است، زیرا به قدرت محاسباتی و منابع بسیار زیادی نیاز دارد. با این حال، این نوع حمله در شبکه‌های کوچکتر با قدرت محاسباتی کمتر، محتمل‌تر است.

2. حمله ریس (Race Attack)

در این نوع حمله، دو مهاجم به طور همزمان دو تراکنش مختلف را برای یک واحد پول ارسال می‌کنند. اولین تراکنشی که توسط اکثریت نودهای شبکه تأیید شود، معتبر خواهد بود. مهاجمان با ایجاد تاخیر در انتشار تراکنش اول، می‌توانند شانس تأیید تراکنش دوم را افزایش دهند.
مهاجمان برای انجام این حمله می‌توانند از روش‌های مختلفی مانند ارسال تراکنش از طریق گره‌های کندتر شبکه یا استفاده از آدرس‌های IP جعلی برای فریب نودها استفاده کنند.

3. حمله فینی (Finney Attack)

این نوع حمله پیچیده‌تر است و از نقص‌های موجود در پروتکل‌های شبکه برای دوبار خرج کردن پول استفاده می‌کند. در حمله فینی، مهاجم تراکنش‌های متعددی را به طور همزمان ارسال می‌کند و با استفاده از ترفندهای مختلف، نودهای شبکه را متقاعد می‌کند که تراکنش‌های جعلی معتبر هستند.
حمله فینی به دانش فنی بالایی در مورد نحوه عملکرد شبکه و پروتکل‌های آن نیاز دارد. با این حال، اگر مهاجم موفق به انجام این حمله شود، می‌تواند مقادیر قابل توجهی پول را دو بار خرج کند.

مقابله با حملات دوبار خرج کردن در سیستم‌های مالی متمرکز و غیرمتمرکز

راه‌های مختلفی برای مقابله با این مشکل در سیستم‌های مالی متمرکز و غیرمتمرکز وجود دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم:

1.سیستم‌های مالی متمرکز:

در سیستم‌های مالی متمرکز، مانند بانک‌ها، یک مرجع مرکزی (مانند بانک) مسئول مدیریت تراکنش‌ها و حفظ سوابق حساب‌ها است. برای مقابله با دوبار خرج کردن در این سیستم‌ها از روش‌های زیر استفاده می‌شود:

• استفاده از حساب‌های کاربری و رمز عبور: هر کاربر دارای یک حساب کاربری و رمز عبور منحصر به فرد است که برای دسترسی به حساب خود و انجام تراکنش‌ها از آن استفاده می‌کند. این امر تا حدودی از دسترسی افراد غیرمجاز به حساب‌ها و انجام تراکنش‌های جعلی جلوگیری می‌کند.
• استفاده از سیستم‌های تأیید تراکنش: قبل از تأیید نهایی هر تراکنش، ممکن است از روش‌های مختلفی مانند ارسال کد تأیید به شماره تلفن همراه کاربر یا اسکن اثر انگشت برای تأیید هویت کاربر استفاده شود.
• نظارت بر تراکنش‌ها: سیستم‌های مالی متمرکز به طور مداوم تراکنش‌ها را برای شناسایی فعالیت‌های مشکوک و جلوگیری از تقلب رصد می‌کنند.

2.سیستم‌های مالی غیرمتمرکز

در سیستم‌های مالی غیرمتمرکز، مانند ارزهای دیجیتال، هیچ مرجع مرکزی وجود ندارد و تمام تراکنش‌ها توسط شبکه‌ای از رایانه‌ها به نام نودها تأیید و ثبت می‌شوند. برای مقابله با دوبار خرج کردن در این سیستم‌ها از روش‌های زیر استفاده می‌شود:

• استفاده از فناوری بلاک‌چین: بلاک‌چین، یک دفتر کل توزیع‌شده است که تمام تراکنش‌ها را به طور شفاف و غیرقابل تغییر ثبت می‌کند. با استفاده از بلاک‌چین، تمام نودهای شبکه می‌توانند صحت تراکنش‌ها را تأیید کنند و از دوبار خرج شدن یک واحد پول جلوگیری کنند.
• استفاده از الگوریتم‌های اجماع: الگوریتم‌های اجماع، روشی برای رسیدن به توافق بین تمام نودهای شبکه در مورد وضعیت فعلی سیستم هستند. این الگوریتم‌ها تضمین می‌کنند که فقط یک نسخه از هر واحد پول معتبر باشد و از دوبار خرج شدن آن جلوگیری شود.
• استفاده از رمزنگاری: از رمزنگاری برای محافظت از تراکنش‌ها در برابر جعل و دستکاری استفاده می‌شود.

کدام سیستم امن‌تر است؟

به طور کلی، سیستم‌های مالی غیرمتمرکز به دلیل استفاده از فناوری بلاک‌چین و الگوریتم‌های اجماع، در برابر حملات دوبار خرج کردن امن‌تر از سیستم‌های متمرکز هستند. با این حال، سیستم‌های غیرمتمرکز نیز به طور کامل در برابر این حملات مصون نیستند و  حمله 51 درصدی  و  حمله ریس  می‌توانند امنیت آنها را به خطر اندازند.
انتخاب سیستم مالی مناسب به نیازها و ترجیحات فردی شما بستگی دارد. اگر به دنبال امنیت و حریم خصوصی بیشتر هستید، ممکن است سیستم‌های مالی غیرمتمرکز را ترجیح دهید. با این حال، اگر به دنبال سهولت استفاده و خدمات مشتری هستید، ممکن است سیستم‌های مالی متمرکز را ترجیح دهید.

نکاتی درباره دوبار خرج کردن در معاملات ارز دیجیتال

• معاملات خود را به دقت بررسی کنید: قبل از ارسال هر تراکنش، حتماً آدرس مقصد و مبلغ را به دقت بررسی کنید. از ارسال تراکنش به آدرس‌های ناشناخته یا مشکوک خودداری کنید.
• از صرافی‌های معتبر استفاده کنید: هنگام فروش خرید ارز دیجیتال، از صرافی‌های معتبر و دارای مجوز استفاده کنید. صرافی‌های معتبر از اقدامات امنیتی لازم برای محافظت از دارایی شما در برابر هک و کلاهبرداری استفاده می‌کنند.
• نرم‌افزار خود را به‌روز نگه دارید: همیشه از آخرین نسخه نرم‌افزار کیف پول و صرافی خود استفاده کنید. به‌روزرسانی‌ها اغلب شامل وصله‌های امنیتی برای رفع اشکالات و حفره‌های امنیتی هستند که ممکن است مورد سوء استفاده مهاجمان برای انجام حملات دوبار خرج کردن قرار گیرد.
• از تراکنش‌های فوری خودداری کنید: تراکنش‌های فوری معمولاً کارمزد بیشتری دارند، اما ممکن است در برابر دوبار خرج کردن آسیب‌پذیرتر باشند.
• از چندین امضا استفاده کنید: استفاده از چندین امضا (Multi-Sig) امنیت تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد. در این روش، برای تأیید تراکنش به چندین کلید خصوصی نیاز است که این امر جعل تراکنش را دشوارتر می‌کند.
• آگاهی خود را افزایش دهید: در مورد خطرات و راه‌های مقابله با دوبار خرج کردن اطلاعات کسب کنید. با آگاهی از این موارد، می‌توانید تراکنش‌های خود را با دقت بیشتری انجام دهید و از دارایی‌های خود در برابر هکرها و کلاهبرداران محافظت کنید.

جمع بندی

دوبار خرج کردن، مشکلی است که در آن یک کاربر می‌تواند از یک واحد پول دیجیتال برای دو یا چند تراکنش به طور همزمان استفاده کند. این مشکل به دلیل ماهیت دیجیتال پول و عدم وجود نسخه فیزیکی آن رخ می‌دهد.
راه‌های مختلفی برای مقابله با دوبار خرج کردن در سیستم‌های پرداخت دیجیتال، به ویژه در ارزهای دیجیتال، وجود دارد.  برخی از این راه‌ها عبارتند از:

• استفاده از فناوری بلاک‌چین: بلاک‌چین، یک دفتر کل توزیع‌شده است که تمام تراکنش‌ها را به طور شفاف و غیرقابل تغییر ثبت می‌کند.
• استفاده از الگوریتم‌های اجماع: الگوریتم‌های اجماع، روشی برای رسیدن به توافق بین تمام نودهای شبکه در مورد وضعیت فعلی سیستم هستند.
• استفاده از امضاهای دیجیتال: هر تراکنش با یک امضای دیجیتال منحصر به فرد تأیید می‌شود که از کلید خصوصی فرستنده ایجاد می‌شود.
• به‌روزرسانی دائمی نرم‌افزار: توسعه‌دهندگان باید به طور مرتب نرم‌افزار شبکه را برای رفع اشکالات و حفره‌های امنیتی به‌روزرسانی کنند.

هیچ سیستمی به طور کامل در برابر حملات سایبری مصون نیست. با این حال،  ترکیبی از روش‌های امنیتی که در بالا ذکر شد،  بیت‌کوین را به یکی از امن‌ترین سیستم‌های پرداخت دیجیتال موجود تبدیل کرده است.