Introdução

Resumindo, duplo gasto significa usar o mesmo fundo para duas ou mais transações. O advento dos pagamentos online garante que as autoridades ponham em prática medidas para evitar que esse problema ocorra.
A existência de intermediários nos sistemas de pagamentos tradicionais entre o remetente e o destinatário, tais como bancos e empresas de cartões de crédito, facilita a validação das transações. A confiança desses terceiros assegura que o remetente tem saldo suficiente para realizar uma transação, e não está a enviar duas ou mais transações que apenas contam como uma contra o seu saldo.
A ausência de um intermediário na criptomoeda exige que seja implementada uma medida para prevenir esse risco que pode comprometer o sistema. A Bitcoin é a primeira moeda digital com sucesso a inventar esta medida através do seu mecanismo de prova de trabalho.

O Conceito de Gastos Duplos

Vejamos um exemplo para ilustrar ainda mais os gastos duplos. Se a Janet pagar 30 dólares como dinheiro físico para um par de sapatos, não pode gastar o mesmo dinheiro novamente porque já não o tem. Ela deu-o à escriturária da loja. Dobre gastar, no caso dela, significa usar o mesmo dinheiro de 30 dólares que ela deu à escriturária para comprar outro artigo. Isso é altamente improvável com dinheiro físico.
O desafio quando se trata de usar moedas digitais é como proteger contra uma situação dessas em que a Janet poderia potencialmente copiar os 30 dólares e gastá-los uma e outra vez. Digamos que a Janet decide pagar um par de sapatos usando moeda digital como Bitcoin. Levará algum tempo para que a transação seja validada. Se a escritora aceitar o pagamento antes da transação ser confirmada, Janet pode decidir enviar o mesmo fundo para a carteira dela com uma taxa mais alta.
A loja vai tornar-se vítima da dupla despesa se a segunda transferência feita pela Janet for aceite e, portanto, invalida a enviada em pagamento do sapato depois de ela ter ido embora. Aceitar uma transação não confirmada é uma das maneiras de ser vítima de gastos duplos.

Como é impedida a dupla despesa nos sistemas de pagamentos tradicionais

Os gastos duplos são impedidos nos sistemas de pagamentos tradicionais através do que é conhecido como propriedades da base de dados ACID. A ACID é a abreviatura de:

1 Atomicidade:

Isso implica que não existe uma situação dessas em que o saldo de um utilizador é desconhecido como resultado de uma transação incompleta. A transação ou está concluída ou falha. No caso de uma transação no ponto de venda, a operação ou falha e mostra uma mensagem na máquina dos pontos de venda ou passa e imprime um recibo.

2 Consistência:

A consistência garante que as transações acontecem corretamente e que o estado da sua conta será válido depois de uma transação. A consistência garante sempre o saldo correto após um valor debitado na sua conta.

3 Isolamento:

Isolamento significa que as transações devem ser tratadas uma após a outra, mesmo que tenha muitas transações a decorrer de uma só vez. O sistema deve deixar a conta válida como se as várias transações acontecessem uma após a outra. Isolamento significa que uma transação é tratada separadamente da outra atividade do sistema. Depois de concluir a transação, deixa a sua conta no estado correto.

4 Durabilidade:

Durabilidade é a propriedade que a base de dados deve ser indestrutível. Portanto, não deve ser possível adulterar os resultados das transações enquanto o sistema estiver em modo de produção. Significa que as bases de dados devem ser protegidas contra perda de dados, comprometimento ou outros perigos.

Duplos gastos em criptomoeda

A blockchain, que é a tecnologia por trás das criptomoedas, regista as transações num registo descentralizado e trabalha no consenso coletivo entre os participantes. Esta tecnologia cria um meio seguro e forte de armazenar e registar informações e transações digitais. A característica única da blockchain é que envolve dispositivos ou computadores interligados sem um servidor central, embora nenhum computador finalize processos ou transações. Este sistema permite cheques e saldos, validações cruzadas e garantir que ninguém possa reverter transações sozinho para duplicar gastos. Guardar da duplicação de uma determinada unidade de criptomoeda é crucial para sustentar a confiança e a viabilidade do sistema.

Visto que as moedas digitais correm com códigos informáticos, as informações podem ser relativamente fáceis de copiar e duplicar, por indivíduos sem escrúpulos e com o conhecimento técnico da rede.
Os gastos duplos em criptografia é quando a rede é interrompida e o fundo é efetivamente roubado. O autor vai enviar uma cópia da transação para parecer genuíno ou mesmo apagar a transação totalmente para fazer parecer que nunca tinha acontecido.

Sem mecanismos adequados para prevenir um problema destes, toda a transação será fundamentalmente desestabilizada e prejudicada. Isso significaria, portanto, que não existe um protocolo em vigor para garantir que os fundos recebidos não estão a ser gastos noutros sítios. Como resultado, são necessários mecanismos rigorosos que impeçam este tipo de comportamento para que uma moeda digital funcione de forma fiável.

Como é impedido o dobro dos gastos na Criptomoeda

O problema do duplo gasto na blockchain é muitas vezes ilustrado usando a analogia de 'O Problema dos Generais Bizantinos'. Esta analogia aponta a dificuldade que muitas partes enfrentam quando não confiam umas nas outras e devem participar numa empreendimento comum que exige cooperação para ter sucesso. Explica como o desacordo ocorre num sistema descentralizado.

No problema dos Generais Bizantinos, a vitória é alcançada quando todos os generais lideram um ataque coordenado com os seus exércitos. No entanto, se um general falhar ou atacar outro general, toda a batalha, como uma blockchain, fica em risco e eventualmente perdida. Esse problema deu origem ao princípio de que os protocolos de criptomoedas devem incluir Tolerância Bizantina a Falhas (BFT).

A tolerância a falhas no caso da blockchain significa que uma rede deve continuar a funcionar satisfatoriamente face a erros, avarias ou os participantes agindo ao contrário dos planos designados. A tecnologia blockchain impede os gastos duplos com a tecnologia de partilha de ficheiros ponto a ponto, juntamente com criptografia de chave pública.

As transações na maioria das blockchains são registadas e protegidas abertamente ao mesmo tempo em milhares de nós pelo mundo. Todos os participantes podem vê-los e verificar transações que já foram concluídas. O processo de verificação depende do mecanismo de consenso. No caso da Bitcoin, o algoritmo de consenso, conhecido como Proof of Work (PoW), garante que os mineiros só podem validar um novo bloco de transações se todos os nós da rede concordarem mutuamente na correção do hash do bloco fornecido pelo mineiro.

Duplo Gastos Ataque (ataque de 51%)

Apesar das medidas na blockchain para evitar gastos duplos, esse ataque ainda é uma possibilidade mesmo que as hipóteses sejam baixas. Uma das maneiras pelas quais os ataques de gastos duplos podem ocorrer é através do que é conhecido como Maioria Attack ou ataque de 51%. Este ataque ocorre quando um único indivíduo ou organização controla a maior parte da taxa de hash, potencialmente perturbando a rede. Quando isso ocorre, o chamado 'atacante' ganha poder de mineração suficiente para, intencionalmente, omitir ou alterar a sequência em que as transações são realizadas. No caso de um ataque de 51 por cento, o atacante pode reverter transações feitas durante este tempo, resultando em gastos duplos. Uma instância disso é o ataque ao Bitcoin Gold, um garfo de Bitcoin em 2018 e 2020.

Conclusão

Duplos gastos significa usar o mesmo fundo duas vezes ou mais. Ocorre quando um sistema de pagamentos está comprometido, permitindo transações tão duvidosas. Os sistemas de pagamento tradicionais utilizam propriedades atómicas, de consistência, de isolamento e de bases de dados duráveis para proteger contra gastos duplos.
A primeira moeda digital de sucesso, Bitcoin, conseguiu sobreviver porque incorpora essas propriedades também, permitindo que a rede seja confiável. No entanto, há uma probabilidade fina de um ataque maioritário porque exige um custo enorme em termos de poder de computação para conseguir cadeias de blocos usando o mecanismo de prova de trabalho. No caso das blockchains que usam prova de participação, o risco envolve a perda do depósito de garantia exigido para a validação da rede.