比特币保证安全性及解决51%攻击

比特币的安全性保证源于其独特的PoW共识机制，以及其每个节点都可以独立正确验证的交易脚本机制。

要分析比特币系统的安全性，我们应首先考虑在比特币系统中可能存在的攻击形式。一个攻击者若想通过攻击比特币系统获益，显然是需要掌控“记账权”，即产生区块的权力。由于比特币系统中，由谁来产生下一个区块是一个完全随机的事件，因此，由一个攻击者节点产生部分区块是完全有可能的，但由于比特币中的正常节点都会对产生区块中的交易进行验证（通过运行交易中的锁定脚本和解锁脚本），因此，所有诚实的节点都不会接受包含了无效交易的区块，这意味着攻击者无法凭空创造价值，也无法对不属于自己的比特币进行掠夺，攻击者所能够进行的仅仅是对自己发出的交易信息进行修改（因为它无法伪造其他参与者的签名等信息）。

一个典型的攻击场景即为“双花攻击”，在这种攻击中，攻击者先将自己所拥有的资产（UTXO）在一笔交易（记为TX1）中支付给另一个参与者以换取某些其他资产，该交易被写入当前比特币区块链（记为链A）的第N+1个区块；此时攻击者同时秘密地准备另一条基于原比特币区块链第N个区块的后续链（记为链B），该链中并不包含TX1；攻击者等待实际获取到TX1交易中所涉及的其他资产之后，再使用自己准备的这条秘密链B同原记录有TX1交易的链A进行替换，便可“抹消”自己所参与的TX1交易，收回自己在TX1交易中所使用的UTXO。

当然，由于比特币的“最长链胜出”原则，攻击者秘密生成的链B需要在替换时比原有链A更长，才能够成功实行双花攻击。而比特币系统中采用的PoW机制保证了，某节点产生下一个区块的概率与该节点的算力占所有参与PoW的节点的算力的比例成正比，因此，双花攻击的成功概率与攻击节点的算力密切相关。