双花攻击

双花攻击是指单个或者多个单位/组织能控制全网51%的算力，从而改变区块链中区块的交易次序的攻击问题。

双花攻击实现原理：
比特币等区块链通过分布式账本实现去中心化，具有公信力和安全性。区块链中的事物需要网络中的大部分节点都认同后，才会被记录下来。矿工节点们也会主动验证其他节点是否遵循区块链协议，确保每笔交易诚实可信。

这些处理事物、记账的权力是通过工作量证明争夺来的，算力越强，获得记账权的概率越大。如果掌握了全网51%的算力，即可对整个区块链网络形成垄断，拥有处理区块链中一切事物的权利。

如果出现了双花攻击，攻击者可以修改自己的交易记录，导致双重支付（双花）现象的出现。当矿工打包好一个区块后，正常情况是广播到全网给其他矿工检查后增加到链上。但是，获得51%算力的攻击者可以不广播，而是直接创建一个其他矿工不知道的新链进行挖矿。由于新链并没有广播，所以对其他诚实挖矿的矿工来说它是隐藏的。攻击者在旧链花掉的资金，在新链上并没有记录，因此攻击者可以在新链上继续持有这些币，实现双重支付。

区块链的设计原理遵从最长链原则。当攻击者拥有最大的哈希算力时，便确保了新链会更长。而当新链比旧链还长的时候，按照区块链的协议，旧链将会被舍弃，其他矿工会重新开始在新链上打包记账。攻击者之前在旧链上的花费便能随着旧链的消失而消失，从而能够在新链重新拥有这部分已经被花掉的币。攻击者还可以阻止区块中的交易被确认，以及其他矿工挖到合法区块，从而对区块链的运行造成很大威胁。当区块链不再受到节点们的信任时，币种价值也将相应地下跌。

如何防范：
由于每个节点的比特币都有私钥进行保护，每笔交易也都需要私钥进行签名，因此攻击者不知道他人的私钥，也就不可以将他人的比特币转入自己账户，更无法修改他人的交易记录。所以，拥有51%算力能让自己获益的方式只有修改自己的交易记录，制造双花现象。中本聪在比特币白皮书中提到，攻击者需要投入设备和电力作为成本才能进行攻击。因此相比对区块链进行攻击，遵从规则进行挖矿的获益更大，攻击获益的方式就显得非常不划算。

出于维护个人利益的角度，几乎不会有人集合51%算力去攻击区块链，反而会对区块链进行维护，确保自己手中的资产是有价值的。例如在2014年时，GHash矿池的算力超过了51%，引起了比特币社区的强烈关注。为了维护比特币区块链的稳定，他们主动将算力降低，并承诺会让GHash的算力始终保持在39.99%之下 。

总结：
51%攻击虽然能够对区块链造成非常大的负面影响，但从利益角度出发，这种现象出现的概率极低。另外，随着区块链逐渐完善的共识机制以及加密货币拥护者的保护，发起51%攻击的攻击者在成熟区块链上很大可能会空手而归。