比特幣重復交易：一個有趣而風險極小的系統漏洞

比特幣網路中存在一個獨特的現象:兩組完全相同的交易。這種情況之所以可能發生,是因爲coinbase交易不需要任何交易輸入,而是直接生成新的比特幣。因此,兩個不同的coinbase交易有可能向同一地址發送相同數量的比特幣,並以完全相同的方式構建,從而產生完全相同的交易。由於這些交易內容相同,它們的交易ID(TXID)也會相匹配,因爲TXID是交易數據的哈希摘要。

這兩組重復交易都發生在2010年11月14日至15日之間,時間跨度約16小時。第一組重復交易被夾在第二組之間。我們將d5d2....8599歸類爲第一個重復交易,因爲它首先成爲復制品,盡管它在區塊鏈上首次出現是在另一個重復交易e3bf....b468之後。

有趣的是,不同的區塊瀏覽器在顯示這些重復交易時會有不同的行爲。一些瀏覽器默認顯示較早的區塊,而另一些則顯示較晚的區塊。

這些重復交易涉及的比特幣總量爲200 BTC,或者可以理解爲100 BTC。截至目前,所有這些比特幣都尚未被使用。理論上,如果有人擁有與這些輸出相關聯的私鑰,他們可能可以使用這些比特幣。然而,一旦被使用,重復的50 BTC將無法再次使用並丟失,因此實際上只有100 BTC可能被找回。

重復交易顯然會帶來一些問題。它們可能會給錢包和區塊瀏覽器造成混亂,也會讓人難以確定比特幣的真實來源。此外,它還可能被用於一些攻擊和漏洞利用。

爲了解決這個問題,比特幣開發者在2012年提出了BIP30軟分叉方案,禁止使用重復TXID進行交易,除非前一個TXID已被使用。後來,這一規則又被修改爲適用於所有區塊,而不僅僅是2012年3月15日之後的區塊。

2012年7月,BIP34軟分叉方案被提出並於2013年3月激活。這一變更要求coinbase交易包含區塊高度,這似乎徹底解決了重復交易問題。然而,事實證明,在BIP34激活之前的區塊中仍有一些coinbase交易,其scriptSigs的第一個字節恰好與未來有效的區塊高度相匹配。

下一個可能出現重復交易的區塊是1,983,702,預計將於2046年1月左右產生。如果礦工想要進行這種攻擊,他們不僅需要足夠幸運地找到這個區塊,還需要付出巨大的成本。按照目前的比特幣價格,這將花費超過1500萬美元。

考慮到復制交易的難度和成本,以及利用它的機會非常罕見,這個漏洞並不像是比特幣的一個主要安全問題。盡管如此,多年來開發人員還是在這個問題上花費了大量時間,2046年這個日期在一些開發人員心中可能是修復這個問題的最後期限。修復這個錯誤的方法有很多,可能需要軟分叉。一種可能的修復方法是強制執行SegWit承諾。