Un attacco di doppia spesa è un tentativo di utilizzare fraudolentemente gli stessi fondi in criptovaluta in più transazioni contemporaneamente: l'equivalente digitale della contraffazione. Con il denaro contante, spendere la stessa banconota due volte è impossibile perché la banconota viene trasferita al destinatario. Le informazioni digitali, tuttavia, possono essere copiate, quindi senza un registro affidabile, un malintenzionato potrebbe trasmettere due transazioni contrastanti che spendono le stesse monete a destinatari diversi prima che la rete raggiunga un consenso su quale sia valida. L'innovazione fondamentale di Bitcoin, il consenso blockchain proof-of-work, è stata la prima soluzione pratica al problema della doppia spesa in una rete senza fiducia e senza permessi. Le varianti di attacco includono l' attacco del 51% (ottenere la maggioranza della potenza di calcolo per riscrivere i blocchi recenti), l'attacco Race (inviare transazioni contrastanti simultaneamente), l'attacco Finney (pre-minare un blocco con una transazione fraudolenta) e l'attacco Vector76 (combinare Race e Finney). Il rischio di doppia spesa diminuisce esponenzialmente con il numero di conferme di blocco, motivo per cui gli exchange richiedono più conferme prima di accreditare i depositi.
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Origine e storia
| Data | Event |
| 1982 | David Chaum identifica la doppia spesa digitale come il problema principale dei sistemi di moneta elettronica. |
| 1990-2007 | Diversi tentativi di pagamenti elettronici (DigiCash, e-gold, b-money) faticano a risolvere il problema della doppia spesa senza un server centrale |
| 2008 | Satoshi Nakamoto pubblica il white paper di Bitcoin; la blockchain proof-of-work risolve il problema della doppia spesa senza bisogno di fiducia. |
| 2012 | Descrizione dell'attacco Finney: richiede al miner di pre-minare un blocco; mitigato dalle conferme |
| 2018 | Bitcoin Gold (BTG) subisce un attacco del 51% andato a buon fine: gli aggressori spendono due volte BTG per un valore di 18 milioni di dollari. |
| 2019-2020 | Ethereum Classic (ETC) è stato attaccato quattro volte (una nel 2019, tre nel 2020) tramite attacchi del 51%; sono state eseguite significative doppie spese. |
| 2020 | Gli exchange rispondono alle ondate di attacchi aumentando i requisiti di conferma per le monete PoW di minore entità. |
| 2022 | La ricerca accademica dimostra che anche Ethereum PoS ha vettori di attacco teorici a lungo raggio |
“I principali vantaggi vengono meno se è ancora necessario un terzo soggetto fidato per evitare la doppia spesa.”
Come funziona
| Tipo di attacco | Requisito | Livello di difficoltà | Obiettivo |
| Attacco razziale | Nessuno (solo trasmissione veloce) | Basso | transazioni 0-conf |
| Attacco di Finney | Deve essere un minatore | Medio | Commercianti che accettano 1 conf |
| 51% Attack | >50% hashrate/stake | Molto alto per BTC/ETH | Scambi che necessitano di riorganizzazioni |
| Vector76 | Miner + connettività di rete | Alto | Commercianti di pagamenti veloci a bassa sicurezza |
In parole semplici
- Problema della copia digitaleA differenza del denaro contante, i dati digitali possono essere copiati: senza la blockchain, si potrebbe inviare la stessa moneta digitale a due persone contemporaneamente.
- La soluzione della blockchainOgni transazione Bitcoin viene trasmessa a migliaia di nodi; solo la prima transazione confermata viene registrata in modo permanente, la seconda viene rifiutata in quanto non valida.
- Più conferme = maggiore sicurezzaUn commerciante che non accetta conferme rischia un attacco di tipo race; attendere 6 conferme richiede a un attaccante di rifare 6 blocchi di prova di lavoro, il che è economicamente impraticabile contro Bitcoin.
- Il 51% degli attacchi riguarda le piccole catene: Un minatore Chi detiene la maggioranza della potenza di calcolo (hashrate) di una piccola criptovaluta può segretamente costruire una catena più lunga, per poi rivelarla e "annullare" le transazioni recenti; questo funziona solo su catene con un basso hashrate.
- Perché Bitcoin è sicuroAttaccare Bitcoin richiederebbe una potenza di calcolo superiore a quella di tutti i data center della Terra messi insieme, con un costo di miliardi di dollari per eseguire una doppia spesa che vale una frazione di tale importo.
Esempi del mondo reale
| Scenario | Implementazione/Attuazione | Risultato |
| Attacco del 51% a Bitcoin Gold (2018) | L'attaccante affitta l'hashrate e spende due volte 18 milioni di dollari in BTG sugli exchange. | Le piattaforme di scambio perdono 18 milioni di dollari; la reputazione di BTG è danneggiata in modo permanente. |
| Attacchi a Ethereum Classic (2019-2020) | Attacchi multipli del 51% contro ETC; riorganizzazioni fino a oltre 3,000 blocchi | Coinbase aumenta significativamente i requisiti di conferma di ETC; gli exchange aumentano drasticamente i requisiti di conferma |
| Attacco razziale al mercante | L'aggressore trasmette transazioni contrastanti contemporaneamente al commerciante e al proprio portafoglio. | Il venditore che spedisce la merce con conferma 0-conf rischia di evadere una transazione annullata |
| La soluzione di Satoshi ha dimostrato | Bitcoin ha elaborato oltre 500 milioni di transazioni in 15 anni senza mai registrare una doppia spesa andata a buon fine sulla rete principale. | Il consenso Proof-of-Work è una soluzione efficace per le blockchain con un hashrate sufficiente. |
Vantaggi (delle soluzioni blockchain contro di esso)
| Vantaggio | Descrizione |
| Prevenzioni senza fiducia | Non è necessaria alcuna banca o intermediario per evitare doppie spese: la matematica lo garantisce. |
| Finalità probabilistica | Ogni ulteriore conferma riduce esponenzialmente la fattibilità dell'attacco |
| deterrenza economica | Gli attacchi del 51% alle grandi catene costano più di qualsiasi profitto realistico derivante dalla doppia spesa |
| Rilevamento trasparente | Le riorganizzazioni della blockchain sono visibili pubblicamente: gli attacchi non possono essere nascosti. |
Svantaggi e rischi
| Svantaggio | Descrizione |
| rischio di conferma pari a 0 | Le transazioni non ancora confermate possono essere spese due volte (attacco di gara). |
| Vulnerabilità delle piccole catene | Basso hashrate proof-of-lavoro Le blockchain sono economicamente vulnerabili agli attacchi (Bitcoin, oro, ecc.). |
| Attrito di ritardo di scambio | Requisiti di conferma elevati (6 o più per BTC) ritardano i depositi di oltre 60 minuti. |
| Mercati di hashrate a noleggio | NiceHash e servizi simili consentono agli hacker di noleggiare hashrate senza possedere l'hardware. |
Suggerimenti per la gestione del rischio:
- Non accettare mai pagamenti in criptovalute senza conferma per beni di valore elevato
- Per le criptovalute PoW di piccolo importo, sono necessarie dalle 30 alle 100 conferme a seconda del valore della transazione.
- Gli exchange dovrebbero monitorare i picchi improvvisi di hashrate che indicano un potenziale accumulo di attacchi
- Proof-of-Palo Le blockchain hanno meccanismi di finalità differenti: è fondamentale comprendere il modello di sicurezza specifico di ciascuna blockchain.
FAQ
È mai stato effettuato un doppio utilizzo di Bitcoin con successo?
Nella sua storia di oltre 15 anni, non si è mai verificato un attacco di doppia spesa andato a buon fine sulla rete principale di Bitcoin. Il costo per attaccare Bitcoin (miliardi in hardware ed elettricità) supera di gran lunga qualsiasi profitto immaginabile.
Quante conferme devo attendere per le transazioni Bitcoin di importo elevato?
Satoshi Nakamoto raccomandava 6 conferme (circa 60 minuti) per una probabilità pressoché certa. La maggior parte degli exchange utilizza 3 conferme (circa 30 minuti) per le transazioni normali; per le transazioni di valore elevato ne servono 6 o più.
Le blockchain Proof-of-Stake sono immuni agli attacchi di doppia spesa?
No, le blockchain PoS sono soggette ad attacchi a lungo raggio e ad attacchi di inversione della finalità, sebbene questi richiedano di attaccare il set di validatori con la maggioranza delle quote. Il PoS Casper di Ethereum include la tecnica dello "slashing" per rendere gli attacchi economicamente dannosi per gli aggressori.
Che cos'è una "riorganizzazione" nel contesto della blockchain?
Una "riorganizzazione" (reorg) si verifica quando una catena alternativa più lunga sostituisce la catena corrente, includendo anche le transazioni recenti. Le riorganizzazioni deliberate sono il meccanismo alla base degli attacchi di doppia spesa; le riorganizzazioni accidentali si verificano naturalmente durante il normale processo di consenso.
Perché le altcoin di piccole dimensioni sono più vulnerabili agli attacchi del 51%?
Un hashrate inferiore equivale a un costo di attacco inferiore. Noleggiare una potenza di calcolo sufficiente su NiceHash per attaccare una piccola criptovaluta basata su PoW può costare solo poche migliaia di dollari all'ora, con il potenziale vantaggio di evitare depositi doppi sugli exchange che potrebbero fruttare milioni di dollari.
