在加密货币系统中，由于数据的可复制性，使得系统可能存在同一笔数字资产被重复使用的情况，这也称之为双花（double spend attack），又叫双重消费攻击。

“双花”是什么

双重支付又名“双花”，也就是双重花费的意思。

举个栗子：如果Alice钱包里面有10美元，她可以去购买等值的物品。如果Alice去商店后，发现台灯和桌子都是10美元，那么她只能买其中一样东西。而我们所说的双花问题，正好与之相反，同样的10美元，你可以购买两样东西。

不过，双花问题在我们生活中其实不会发生，因为你在购买东西的同时，也同时进行了支付（也就是说，这是个中心化系统）。换句话说，如果Alice花费10美元购买台灯，那么这10美元就不属于她了。

分布式系统中的双花问题

但是在分布式系统中，问题会有些不同。

对于分布式系统来说，交易记录会广播给网络中所有节点（也就是说，Alice会在网络广播交易信息，从而网络中的每个节点都会知道“Alice已经花费10美元来购买台灯”）。

每个节点都会记录这个交易信息，然后将信息传输给网络中的下个节点，并且这个过程会持续直到网络中的所有节点已经记录了这条信息“Alice已经使用了10美元来购买台灯”。

但是，在信息通过庞大网络进行传输的时候，以下问题也会出现：

• 当信息在网络中传播的时候，路径不同，并且在不同时间到达不同节点。

• 由于节点会失效，有些节点也许不能将信息传递给下个节点，然后这个消息就会丢失。

因此，在某个时间会发生这种情况，某些节点知道Alice已经花费了10美元购买台灯，但是某些节点却不知道这一消息。

对于那些不知道Alice花费10美元购买台灯的节点来说，这条信息还没有传达给他们；他们仍然会认为，Alice还有闲置的10美元可以购买任何其他东西。

因此，对于Alice来说，很可能她会向网络中传播另一个消息“Alice已经花费了10美元来购买桌子”，并且如果这个信息在“Alice花费了10美元来购买台灯”这个消息之前达到节点，那么这个节点就会认为Alice已经花了10美元来买桌子。

这就有可能造成这种情况，Alice能够花费10美元买桌子，并且花费同样的10美元来买台灯；这是违背常理的，因为Alice只有10美元，并不是20美元。这就是双花问题。

如何避免双花问题？

遇到这种双花问题，改怎么解决的呢？

大家请仔细想一想，这笔钱是固定的，如何保证这笔钱在交易过程中，只支付了一次呢？

比特币的创始人中本聪在《比特币白皮书》中写道，比特币的支付步骤是这样说的:

1.有一个新的交易，要向全网公布广播。

2.每一个节点，都要将收集到的交易信息，放入一个区块中。

3.每一个节点都要试着在自己的区块中，找到一个足够难的工作量证明。

4.当一个节点找到了自己的工作量证明，都要对全网进行公布广播。

5.当且仅当这个区块中的所有交易是有效且之前从未有过，其他的节点才承认这个交易过程的有效性。

6.其他节点表示承认这个区块，表示认可的方法就是，根据这个区块的编码，往后延长这个链接。

有了上述的步骤，我们就能保证交易的唯一性和确定性。

这样说来，在交易发生的时刻，比特币的交易数据就被盖上了一个时间戳；而在这笔交易数据被打包到区块中这个过程中，就完成了第一次确认，在连续地进行了六次确认之后，这个记录就不能被轻易篡改了。

在这种情况下，当我尝试进行两次支付交易时，由于确认时间较长，后一交易几乎不可能与前一次交易同时确认。在第一次交易确认后，资金在第二次交易中无法确认。区块链的全网记账需要在整个网络中达成共识，就无法产生双花问题。

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