區(qū)塊鏈技術(shù),，如何提升網(wǎng)絡(luò)安全？
發(fā)布時間：2017-12-26眼下，區(qū)塊鏈已經(jīng)成為科技界的熱門技術(shù),，甚至被稱為顛覆性技術(shù),。那么,，在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,，區(qū)塊鏈能否發(fā)揮作用呢？答案是肯定的,?！幷?/span>
當(dāng)著名咨詢公司Gartner在預(yù)測2018年對大部分企業(yè)公司影響顯著的十大戰(zhàn)略技術(shù)時，區(qū)塊鏈技術(shù)位列其中,。而最近普華永道國際會計事務(wù)所（PwC）發(fā)布的全球金融科技調(diào)研結(jié)果也顯示,，區(qū)塊鏈技術(shù)正在快速地從實驗階段邁向企業(yè)應(yīng)用階段。區(qū)塊鏈技術(shù)融合了分布式架構(gòu),、P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,、加密算法、數(shù)據(jù)驗證,、共識算法,、身份認(rèn)證、智能合約等技術(shù),，利用基于時間順序的區(qū)塊形成鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,，利用共識機(jī)制實現(xiàn)各節(jié)點之間數(shù)據(jù)的一致性，利用密碼學(xué)體制保證數(shù)據(jù)的存儲和傳輸安全,，利用自動化的腳本建立智能合約而實現(xiàn)交易的自動判斷和處理,，解決了中心化模式存在的安全性低、可靠性差,、成本高等問題,。值得注意的是,，除了上述優(yōu)點以外，區(qū)塊鏈技術(shù)本身還具有優(yōu)越的安全特性,，人們可以應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)來提升網(wǎng)絡(luò)安全,。
在不可靠的網(wǎng)絡(luò)上
進(jìn)行可靠的傳輸
區(qū)塊鏈解決了在不可靠網(wǎng)絡(luò)上可靠的傳輸信息的難題，由于不依賴與中心節(jié)點的認(rèn)證和管理,，因此防止了中心節(jié)點被攻擊造成的數(shù)據(jù)泄露和認(rèn)證失敗的風(fēng)險,。
區(qū)塊鏈的基本工作過程如圖所示,，當(dāng)節(jié)點A向節(jié)點B轉(zhuǎn)賬時,，產(chǎn)生的交易信息會以區(qū)塊的形式以P2P的方式廣播到網(wǎng)絡(luò)中所有有效節(jié)點，節(jié)點通過共識機(jī)制對該區(qū)塊進(jìn)行認(rèn)證,，當(dāng)該區(qū)塊的正確性和有效性被認(rèn)可后,，該區(qū)塊按順序被添加到網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有區(qū)塊鏈中，A向B的轉(zhuǎn)賬即完成,。由于區(qū)塊鏈中的信息得到了網(wǎng)絡(luò)中大部分節(jié)點的一致性認(rèn)同,，因此該信息是無法擦除和篡改的，且所有節(jié)點都可以讀取和查詢交易信息,。顯然,，區(qū)塊鏈具備優(yōu)越的安全特性。
區(qū)塊鏈基于其數(shù)學(xué)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)具有三大特點,。
第一，共識機(jī)制代替中心認(rèn)證機(jī)制,。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的用戶認(rèn)證采用中央認(rèn)證中心（CA）方式,，整個系統(tǒng)的安全性完全依賴于集中部署的 CA 認(rèn)證中心和相應(yīng)的內(nèi)部管理人員身上。如果CA被攻擊,，則所有用戶的數(shù)據(jù)可能被竊取或者修改,。而在區(qū)塊鏈節(jié)點共識機(jī)制下，無需第三方信任平臺,，寫入的數(shù)據(jù)需要網(wǎng)絡(luò)大部分節(jié)點的認(rèn)可才可以被記錄,，因此，攻擊者需要至少控制全網(wǎng)絡(luò)51%的節(jié)點才能夠偽造或者篡改數(shù)據(jù),，這將大大增加攻擊的成本和難度,。
第二，數(shù)據(jù)篡改“一發(fā)動全身”,。區(qū)塊鏈采用了帶有時間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù),，為數(shù)據(jù)的記錄增加了時間維度，具有可驗證性和可追溯性,。當(dāng)改變其中一個區(qū)塊中的任何一個信息,，都會導(dǎo)致從該區(qū)塊往后所有區(qū)塊數(shù)據(jù)的內(nèi)容修改,，從而極大增加數(shù)據(jù)篡改的難度。
第三,，抵抗分布式拒絕服務(wù)（DDoS）,。區(qū)塊鏈的節(jié)點分散，每個節(jié)點都具備完整的區(qū)塊鏈信息,，而且可以對其他節(jié)點的數(shù)據(jù)有效性進(jìn)行驗證,，因此針對區(qū)塊鏈的DDoS攻擊將會更難展開。即便攻擊者攻破某個節(jié)點,，剩余節(jié)點也可以正常維持整個區(qū)塊鏈系統(tǒng),。
網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域
區(qū)塊鏈大有可為
區(qū)塊鏈技術(shù)可用于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其去中心化結(jié)構(gòu)而帶來的安全特性,，目前已被國外金融,、醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域各大公司用來提升網(wǎng)絡(luò)安全,。具體來看,，區(qū)塊鏈技術(shù)可以在管理和保護(hù)用戶認(rèn)證數(shù)據(jù)、提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全,、有效阻止DDoS攻擊以及增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)安全等領(lǐng)域發(fā)揮作用,。
——管理和保護(hù)用戶認(rèn)證數(shù)據(jù)。美國麻省理工大學(xué)推出的虛擬貨幣CertCoin最先采用了基于區(qū)塊鏈的公鑰基礎(chǔ)設(shè)施,，摒棄傳統(tǒng)中心認(rèn)證方式,，采用公共密鑰實現(xiàn)分布式節(jié)點之間的互相認(rèn)證，從而防止網(wǎng)絡(luò)單點故障,。烏克蘭公司Ukroboronprom與網(wǎng)絡(luò)安全公司REMME合作,，通過在區(qū)塊鏈上管理用戶認(rèn)證相關(guān)數(shù)據(jù)，幾乎完全阻斷了黑客使用虛假認(rèn)證消息獲取用戶身份的可能,。
——提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性,。全球最大規(guī)模的區(qū)塊鏈公司Guardtime通過分布節(jié)點之間協(xié)商來提供區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，實現(xiàn)了愛沙尼亞100萬份用戶醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性保證,。美國國防部高級研究計劃局DARPA也開始采用該方式為軍方敏感性數(shù)據(jù)提供安全保護(hù),。
——有效阻止DDoS攻擊。區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司Nebulis目前正在開發(fā)基于區(qū)塊鏈的分布式互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng),，只允許授權(quán)用戶來管理域名,，其他公司諸如Blockstack和MaidSafe也開始使用分布式Web技術(shù)，替代原有第三方管理Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的模式,，從而阻止網(wǎng)絡(luò) DDoS攻擊,。
——增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)安全。通過智能合約模式,，區(qū)塊鏈一方面可以利用 P2P 網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點對待接入設(shè)備進(jìn)行鑒權(quán),；另一方面可以有效抵擋物聯(lián)網(wǎng)DDoS攻擊,。在2016年爆發(fā)的Mirai僵尸網(wǎng)絡(luò)DDos攻擊事件中，大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備被入侵,，致使大半美國網(wǎng)絡(luò)癱瘓,。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，當(dāng)某個節(jié)點被入侵時,，其他設(shè)備會檢測到該設(shè)備異常,，并且將其列為異常和不信任節(jié)點，從而將其排除,。
技術(shù)成熟前 應(yīng)用需謹(jǐn)慎
雖然區(qū)塊鏈憑借其天然的技術(shù)特點而具有用戶認(rèn)證,、數(shù)據(jù)保護(hù)、防DDoS攻擊等安全優(yōu)勢,，但現(xiàn)階段區(qū)塊鏈技術(shù)還不成熟,，在實際應(yīng)用時仍然存在諸多安全風(fēng)險,。
首先,，區(qū)塊數(shù)據(jù)的可靠性會隨時間降低。早期生成的區(qū)塊由于當(dāng)時使用的算法過時或者密鑰長度不夠,，此部分交易歷史有可能會被篡改偽造,。由于區(qū)塊鏈采用關(guān)系型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且現(xiàn)有機(jī)制還沒有刪除歷史交易數(shù)據(jù)的機(jī)制,，將會導(dǎo)致新產(chǎn)生的區(qū)塊也不可以被信任,。此外，所有交易記錄不斷累加也會造成節(jié)點超負(fù)荷,，增加安全隱患,。
其次，區(qū)塊鏈的配套軟件可能存在漏洞和隱患,。由于區(qū)塊鏈系統(tǒng)由代碼維持,，攻擊者會通過系統(tǒng)中存在的漏洞惡意篡改或者盜取數(shù)據(jù)。在2016年的The Dao事件中,，由于以太坊智能合約程序存在嚴(yán)重漏洞,，該合約籌集的公眾款項不斷被一個函數(shù)的遞歸調(diào)用而轉(zhuǎn)向它的子合約，最終被竊取了價值超過60萬美元的以太幣,。2017年7月,，黑客同樣利用以太坊智能合約漏洞盜取了超過約3000萬美元的以太幣。
最后,，區(qū)塊鏈可能會造福犯罪分子,。基于區(qū)塊鏈本身的匿名和安全特性,，不法分子可能會采用區(qū)塊鏈技術(shù)來進(jìn)行違法網(wǎng)絡(luò)交易,，例如暗網(wǎng)交易以及進(jìn)行洗錢犯罪活動等,。目前，美國參議院已經(jīng)通過了7000億美元國防法案,，其中就包含研究區(qū)塊鏈技術(shù)潛在的安全風(fēng)險,，以及評估網(wǎng)絡(luò)罪犯利用該技術(shù)可能造成的危害。
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區(qū)塊鏈技術(shù)具有可靠的信息交互,、完整的數(shù)據(jù)存儲,、可信的節(jié)點認(rèn)證等安全性優(yōu)勢，因而為網(wǎng)絡(luò)安全提供了一種嶄新的安全防護(hù)思路和模式,，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界式防護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿W(wǎng)絡(luò)節(jié)點參與的安全防護(hù)新模式,，通過分布式的節(jié)點共識機(jī)制來抵抗惡意節(jié)點的攻擊，在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力,。但是,，現(xiàn)階段區(qū)塊鏈技術(shù)還不夠成熟，區(qū)塊鏈系統(tǒng)仍然存在許多安全隱患和漏洞,，因此在下一步應(yīng)用中,，應(yīng)加強(qiáng)區(qū)塊鏈的監(jiān)管和安全技術(shù)的研究與實踐，推動區(qū)塊鏈應(yīng)用的穩(wěn)步發(fā)展,，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的安全優(yōu)勢,，有效提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)水平。(來源：人民郵電報）
