مقدمة العملة

باختصار، يعني الإنفاق المزدوج استخدام نفس الصندوق لصفقتين أو أكثر. يضمن ظهور الدفع عبر الإنترنت أن السلطات تضع تدابير لمنع حدوث هذه المشكلة.
إن وجود وسطاء في أنظمة الدفع التقليدية بين المرسل والمستقبل، مثل البنوك وشركات بطاقات الائتمان، يجعل من السهل التحقق من صحة المعاملات. يتم الوثوق بهذه الأطراف الثالثة للتأكد من أن المرسل لديه رصيد كافٍ لتنفيذ المعاملة، وأنه لا يرسل معاملتين أو أكثر يتم احتسابها كمعاملة واحدة فقط مقابل رصيده.
يتطلب عدم وجود وسيط في العملة المشفرة وضع إجراء لمنع مثل هذه المخاطر التي يمكن أن تعرض النظام للخطر. بيتكوين هي أول عملة رقمية ناجحة توصلت إلى هذا الإجراء من خلال آلية إثبات العمل الخاصة بها.

مفهوم الإنفاق المزدوج

دعونا نلقي نظرة على مثال لتوضيح الإنفاق المزدوج. إذا دفعت جانيت 30 دولارًا نقدًا مقابل زوج من الأحذية، فلن تتمكن من إنفاق نفس المال مرة أخرى لأنها لم تعد تملكه. لقد أعطتها للموظف في المتجر. إن مضاعفة الإنفاق، في حالتها، تعني استخدام نفس مبلغ 30 دولارًا نقدًا الذي أعطته للموظف لشراء عنصر آخر. هذا أمر مستبعد للغاية مع النقد المادي.
يتمثل التحدي عندما يتعلق الأمر باستخدام العملات الرقمية في كيفية الحماية من مثل هذا الموقف حيث يمكن لجانيت نسخ 30 دولارًا وإنفاقها مرارًا وتكرارًا. لنفترض أن جانيت قررت الدفع مقابل زوج من الأحذية باستخدام العملة الرقمية مثل Bitcoin. سوف يستغرق الأمر بعض الوقت حتى يتم التحقق من صحة المعاملة. إذا قبل الموظف الدفع قبل تأكيد المعاملة، يمكن أن تقرر جانيت إرسال نفس الصندوق إلى محفظتها برسوم أعلى.
سيصبح المتجر ضحية للإنفاق المزدوج إذا تم قبول التحويل الثاني الذي أجرته جانيت وبالتالي يبطل التحويل المرسل مقابل الحذاء بعد مغادرتها. يعد قبول معاملة غير مؤكدة إحدى الطرق للوقوع ضحية للإنفاق المزدوج.

كيف يتم منع الإنفاق المزدوج في أنظمة الدفع التقليدية

يتم منع الإنفاق المزدوج في أنظمة الدفع التقليدية من خلال ما يعرف بخصائص قاعدة بيانات ACID. ACID هو اختصار لـ:

1- الذرية:

هذا يعني أنه لا يوجد مثل هذا الموقف حيث يكون رصيد المستخدم غير معروف نتيجة لمعاملة غير مكتملة. إما أن المعاملة قد اكتملت أو فشلت. في حالة معاملة نقطة البيع، إما أن تفشل العملية وتظهر رسالة على جهاز نقطة البيع، أو تمر وتطبع إيصالًا.

2- التناسق:

يضمن الاتساق أن المعاملات تتم واحدة تلو الأخرى بشكل صحيح وأن حالة حسابك ستكون صالحة بعد المعاملة. يضمن الاتساق دائمًا الرصيد الصحيح بعد مبلغ الخصم على حسابك.

3 العزلة:

العزلة تعني أنه يجب التعامل مع المعاملات واحدة تلو الأخرى، حتى لو كان لديك العديد من المعاملات التي تتم في وقت واحد. يجب أن يترك النظام الحساب صالحًا كما لو كانت المعاملات المتعددة تحدث واحدة تلو الأخرى. العزل يعني أنه يتم التعامل مع معاملة واحدة بشكل منفصل عن نشاط النظام الآخر. بمجرد الانتهاء من المعاملة، فإنها تترك حسابك في الحالة الصحيحة.

4) المتانة:

المتانة هي خاصية أن قاعدة البيانات يجب أن تكون غير قابلة للتدمير. وبالتالي، لا ينبغي أن يكون من الممكن التلاعب بنتائج المعاملات طالما أن النظام في وضع الإنتاج. هذا يعني أنه يجب حماية قواعد البيانات من فقدان البيانات أو الاختراق أو المخاطر الأخرى.

الإنفاق المزدوج في العملات المشفرة

تقوم البلوكشين، وهي التكنولوجيا وراء العملات المشفرة، بتسجيل المعاملات في دفتر الأستاذ اللامركزي وتعمل على الإجماع الجماعي بين المشاركين. تخلق هذه التقنية وسيلة آمنة وقوية لتخزين وتسجيل المعلومات والمعاملات الرقمية. الميزة الفريدة للبلوك تشين هي أنها تتضمن أجهزة مترابطة أو أجهزة كمبيوتر بدون خادم مركزي، على الرغم من عدم وجود كمبيوتر واحد ينهي العمليات أو المعاملات. يسمح هذا النظام بإجراء الضوابط والتوازنات والتحقق المتبادل من السجلات والتأكد من عدم تمكن أي شخص من عكس المعاملات بمفرده لمضاعفة الإنفاق. تعد الحماية من تكرار وحدة معينة من العملة المشفرة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على ثقة النظام وجدواه.

نظرًا لأن العملات الرقمية تعمل على أكواد الكمبيوتر، فقد يكون من السهل نسبيًا نسخ المعلومات وتكرارها من قبل الأفراد عديمي الضمير الذين لديهم المعرفة التقنية للشبكة.
يحدث الإنفاق المزدوج في العملات المشفرة عندما تتعطل الشبكة ويتم سرقة الصندوق بشكل فعال. سيرسل الجاني نسخة من المعاملة لجعلها تبدو أصلية أو حتى حذف المعاملة بالكامل لجعلها تبدو كما لو أنها لم تحدث أبدًا.

وبدون آليات مناسبة لمنع مثل هذه المشكلة، سيتم زعزعة استقرار الصفقة بأكملها وتقويضها بشكل أساسي. وبالتالي، فإن ذلك يعني عدم وجود بروتوكول لضمان عدم إنفاق الأموال المتلقاة في مكان آخر. ونتيجة لذلك، يلزم وجود آليات صارمة تمنع هذا النوع من السلوك حتى تعمل العملة الرقمية بشكل موثوق.

كيف يتم منع الإنفاق المزدوج في العملة المشفرة

غالبًا ما يتم توضيح مشكلة الإنفاق المزدوج في البلوكشين باستخدام تشبيه «مشكلة الجنرالات البيزنطيين». يشير هذا القياس إلى الصعوبة التي تواجهها العديد من الأطراف عندما لا تثق في بعضها البعض ويجب أن تشارك في مشروع مشترك يتطلب التعاون لتحقيق النجاح. يشرح كيفية حدوث الخلاف في النظام اللامركزي.

في مشكلة الجنرالات البيزنطيين، يتحقق النصر عندما يقود جميع الجنرالات هجومًا منسقًا مع جيوشهم. ومع ذلك، إذا فشل جنرال أو هاجم جنرالًا آخر، فإن المعركة بأكملها، مثل بلوكتشين، تتعرض للخطر وتخسر في النهاية. أدى هذا اللغز إلى ظهور مبدأ أن بروتوكولات العملات المشفرة يجب أن تتضمن التسامح البيزنطي مع الأخطاء (BFT).

إن التسامح مع الأخطاء في حالة البلوكشين يعني أن الشبكة يجب أن تستمر في العمل بشكل مرض في مواجهة الأخطاء أو الأعطال أو المشاركين الذين يتصرفون بشكل مخالف للخطط المعينة. تمنع تقنية Blockchain الإنفاق المزدوج من خلال تقنية مشاركة الملفات من نظير إلى نظير، إلى جانب تشفير المفتاح العام.

يتم تسجيل المعاملات في معظم سلاسل البلوكشين بشكل مفتوح وتأمينها في نفس الوقت على آلاف العقد حول العالم. يمكن لجميع المشاركين رؤيتها والتحقق من المعاملات التي تم إبرامها بالفعل. تعتمد عملية التحقق على آلية الإجماع. في حالة بيتكوين، تضمن خوارزمية الإجماع، المعروفة باسم Proof of Work (PoW)، أنه لا يمكن لعمال المناجم التحقق من صحة كتلة جديدة من المعاملات إلا إذا اتفقت جميع عُقد الشبكة بشكل متبادل على صحة تجزئة الكتلة التي يوفرها المُعدِّن.

هجوم الإنفاق المزدوج (هجوم 51٪)

وعلى الرغم من التدابير في بلوكتشين لمنع الإنفاق المزدوج، إلا أن مثل هذا الهجوم لا يزال ممكنًا على الرغم من انخفاض الفرص. إحدى الطرق التي يمكن أن تحدث بها هجمات الإنفاق المزدوج هي من خلال ما يعرف باسم هجوم الأغلبية أو هجوم 51٪. يحدث هذا الهجوم عندما يتحكم فرد أو مؤسسة واحدة في غالبية معدل التجزئة، مما قد يؤدي إلى تعطيل الشبكة. عند حدوث ذلك، يكتسب ما يسمى بـ «المهاجم» قوة تعدين كافية لحذف أو تغيير التسلسل الذي تتم به المعاملات عن قصد. في حالة الهجوم بنسبة 51 بالمائة، قد يقوم المهاجم بعكس المعاملات التي تمت خلال هذا الوقت، مما يؤدي إلى مضاعفة الإنفاق. ومن الأمثلة على ذلك الهجوم على بيتكوين جولد، وهي شوكة بيتكوين في عامي 2018 و2020.

الخاتمة

الإنفاق المزدوج يعني استخدام نفس الصندوق مرتين أو أكثر. يحدث ذلك عندما يتم اختراق نظام الدفع، مما يسمح بمثل هذه المعاملات المشبوهة. تستخدم أنظمة الدفع التقليدية خصائص قاعدة البيانات الذرية والاتساق والعزلة والدائمة للحماية من الإنفاق المزدوج.
تمكنت أول عملة رقمية ناجحة، بيتكوين، من البقاء لأنها تتضمن هذه الخصائص أيضًا، مما يسمح بالثقة في الشبكة. ومع ذلك، هناك فرصة ضئيلة لهجوم الأغلبية لأنه يتطلب تكلفة ضخمة من حيث القوة الحاسوبية لتحقيق البلوكشين باستخدام آلية إثبات العمل. في حالة البلوكشين التي تستخدم إثبات الحصة، تنطوي المخاطر على فقدان وديعة الضمان المطلوبة للتحقق من الشبكة.