比特币交易复制现象：一个低风险但有趣的特殊情况

比特币交易通常通过引用前一笔交易的ID来使用未花费输出。这些输出只能被使用一次,否则会导致双重支付问题。然而,比特币系统中存在两组完全相同的交易。这种情况之所以发生,是因为coinbase交易没有输入,而是产生新币。因此,两个不同的coinbase交易有可能发送相同金额到相同地址,构建方式也完全一致,从而产生完全相同的交易。由于交易内容相同,它们的交易ID也会匹配,因为交易ID是交易数据的哈希值。除非发生哈希碰撞,否则不可能出现重复的交易ID,而哈希碰撞在比特币或其他任何系统中都从未发生过。

这两组重复交易发生在2010年11月14日至15日之间,时间跨度约16小时。第一组重复交易（d5d2....8599）虽然在区块链上晚于另一组出现,但被视为首个复制品。

从区块浏览器截图可以看到,第一个重复交易在两个不同区块中重复出现。有趣的是,不同区块浏览器在显示这些重复交易时的默认行为不同。在相关的四个区块中,只有一个区块包含了其他交易。

这些重复交易涉及的比特币总额为200 BTC,但实际上只有100 BTC是真实存在的。截至目前,这200 BTC都未被使用。理论上,如果有人拥有相关私钥,可能可以使用这些比特币。但一旦使用,重复的50 BTC将无法再次使用。至于使用时会从哪个区块中扣除,可能是不确定的。

重复交易会给钱包和区块浏览器带来混乱,也可能被用于欺诈攻击。为了解决这个问题,2012年3月实施了BIP30软分叉,禁止使用重复交易ID,除非前一个交易已被使用。同年9月,这一规则被进一步修改,适用于所有区块,但保留了最初的两个重复交易作为例外。

2013年3月激活的BIP34要求coinbase交易包含区块高度,这在很大程度上解决了重复交易问题。然而,在BIP34激活前的一些区块中,coinbase交易的scriptSig第一个字节恰好与未来有效的区块高度匹配,这意味着仍存在潜在的重复可能性。

下一个可能出现重复交易的区块是1,983,702,预计在2046年1月左右产生。利用这个漏洞的成本非常高,可能超过1500万美元,而且对攻击者几乎没有实际好处。之后的潜在漏洞区块要到2078年才会出现。

考虑到利用这个漏洞的难度和成本,以及机会的稀少性,重复交易问题并不构成比特币的主要安全威胁。然而,考虑到涉及的时间跨度和问题的独特性,这仍然是一个引人思考的话题。比特币开发者们可能会在2046年之前寻求彻底解决这个问题,可能需要通过软分叉来实现。一种可能的解决方案是强制执行SegWit承诺。