區塊鏈技術中的安全性問題
Ⅰ 區塊鏈使用安全的問題該怎麼解決
這里需要提到區塊鏈的基本系統結構有以下幾種
①網路路由 ②密碼演算法 ③腳本系統 ③共識機制
區塊鏈安全問題的話,主要是由腳本系統來完成的腳本系統,在區塊鏈技術,當中是一個相對來說抽象的概念也是極其重要的一個功能,區塊鏈中,之所以能形成一個有價值的網路依靠的就是腳本系統,就像發動機一樣驅動的,區塊鏈,不斷地進行數據的收發所謂腳本就是指一組成規則再確認系統中某些系統的程序,規則是固定的,比如在比特幣系統中只能進行比特幣發送與接收發送與接收,就是通過比特幣的腳本程序來完成的,系統允許用戶自主編程序規則,好了之後就可以部署,到區塊鏈賬本中,這樣就可以擴展整個區塊鏈系統的功能,如以太坊就是通過這一套自定義的腳本系統,從而實現了智能合約的功能,那麼具體的場景應用或者說實際生活案例比如說訂單物流信息供應鏈信息。
Ⅱ 區塊鏈有哪些安全軟肋
區塊鏈有哪些安全軟肋
區塊鏈是比特幣中的核心技術,在無法建立信任關系的互聯網上,區塊鏈技術依靠密碼學和巧妙的分布式演算法,無需藉助任何第三方中心機構的介入,用數學的方法使參與者達成共識,保證交易記錄的存在性、合約的有效性以及身份的不可抵賴性。
區塊鏈技術常被人們提及的特性是去中心化、共識機制等,由區塊鏈引申出來的虛擬數字貨幣是目前全球最火爆的項目之一,正在成就出新的一批億萬級富豪。像幣安交易平台,成立短短幾個月,就被國際知名機構評級市值達400億美金,成為了最富有的一批數字貨幣創業先驅者。但是自從有數字貨幣交易所至今,交易所被攻擊、資金被盜事件層出不窮,且部分數字貨幣交易所被黑客攻擊損失慘重,甚至倒閉。
一、 令人震驚的數字貨幣交易所被攻擊事件
從最早的比特幣,到後來的萊特幣、以太幣,目前已有幾百種數字貨幣。隨著價格的攀升,各種數字貨幣系統被攻擊、數字貨幣被盜事件不斷增加,被盜金額也是一路飆升。讓我們來回顧一下令人震驚的數字貨幣被攻擊、被盜事件。
2014年2月24日,當時世界最大的比特幣交易所運營商Mt.Gox宣布其交易平台的85萬個比特幣已經被盜一空,承擔著超過80%的比特幣交易所的Mt.Gox由於無法彌補客戶損失而申請破產保護。
經分析,原因大致為Mt.Gox存在單點故障結構這種嚴重的錯誤,被黑客用於發起DDoS攻擊:
比特幣提現環節的簽名被黑客篡改並先於正常的請求進入比特幣網路,結果偽造的請求可以提現成功,而正常的提現請求在交易平台中出現異常並顯示為失敗,此時黑客實際上已經拿到提現的比特幣了,但是他繼續在Mt.Gox平台請求重復提現,Mt.Gox在沒有進行事務一致性校驗(對賬)的情況下,重復支付了等額的比特幣,導致交易平台的比特幣被竊取。
2016年8月4日,最大的美元比特幣交易平台Bitfinex發布公告稱,網站發現安全漏洞,導致近12萬枚比特幣被盜,總價值約為7500萬美元。
2018年1月26日,日本的一家大型數字貨幣交易平台Coincheck系統遭遇黑客攻擊,導致時價580億日元、約合5.3億美元的數字貨幣「新經幣」被盜,這是史上最大的數字貨幣盜竊案。
2018年3月7日,世界第二大數字貨幣交易所幣安(Binance)被黑客攻擊的消息讓幣圈徹夜難眠,黑客竟然玩起了經濟學,買空賣空「炒幣」割韭菜。根據幣安公告,黑客的攻擊過程包括:
1) 在長時間里,利用第三方釣魚網站偷盜用戶的賬號登錄信息。黑客通過使用Unicode字元冒充正規Binance網址域名里的部分字母對用戶實施網頁釣魚攻擊。
2) 黑客獲得賬號後,自動創建交易API,之後便靜默潛伏。
3) 3月7日黑客通過盜取的API Key,利用買空賣空的方式,將VIA幣值直接拉暴100多倍,比特幣大跌10%,以全球總計1700萬個比特幣計算,比特幣一夜丟了170億美元。
二、黑客攻擊為什麼能屢屢得手
基於區塊鏈的數字貨幣其火熱行情讓黑客們垂涎不已,被盜金額不斷刷新紀錄,盜竊事件的發生也引發了人們對數字貨幣安全的擔憂,人們不禁要問:區塊鏈技術安全嗎?
隨著人們對區塊鏈技術的研究與應用,區塊鏈系統除了其所屬信息系統會面臨病毒、木馬等惡意程序威脅及大規模DDoS攻擊外,還將由於其特性而面臨獨有的安全挑戰。
1. 演算法實現安全
由於區塊鏈大量應用了各種密碼學技術,屬於演算法高度密集工程,在實現上比較容易出現問題。歷史上有過此類先例,比如NSA對RSA演算法實現埋入缺陷,使其能夠輕松破解別人的加密信息。一旦爆發這種級別的漏洞,可以說構成區塊鏈整個大廈的地基將不再安全,後果極其可怕。之前就發生過由於比特幣隨機數產生器出現問題所導致的比特幣被盜事件,理論上,在簽名過程中兩次使用同一個隨機數,就能推導出私鑰。
2. 共識機制安全
當前的區塊鏈技術中已經出現了多種共識演算法機制,最常見的有PoW、PoS、DPos。但這些共識機制是否能實現並保障真正的安全,需要更嚴格的證明和時間的考驗。
3. 區塊鏈使用安全
區塊鏈技術一大特點就是不可逆、不可偽造,但前提是私鑰是安全的。私鑰是用戶生成並保管的,理論上沒有第三方參與。私鑰一旦丟失,便無法對賬戶的資產做任何操作。一旦被黑客拿到,就能轉移數字貨幣。
4. 系統設計安全
像Mt.Gox平台由於在業務設計上存在單點故障,所以其系統容易遭受DoS攻擊。目前區塊鏈是去中心化的,而交易所是中心化的。中心化的交易所,除了要防止技術盜竊外,還得管理好人,防止人為盜竊。
總體來說,從安全性分析的角度,區塊鏈面臨著演算法實現、共識機制、使用及設計上挑戰,同時黑客通過利用系統安全漏洞、業務設計缺陷也可達成攻擊目的。目前,黑客攻擊已經在對區塊鏈系統安全性造成越來越大的影響。
三、如何保證區塊鏈的安全
為了保證區塊鏈系統安全,建議參照NIST的網路安全框架,從戰略層面、一個企業或者組織的網路安全風險管理的整個生命周期的角度出發構建識別、保護、檢測、響應和恢復5個核心組成部分,來感知、阻斷區塊鏈風險和威脅。
除此之外,根據區塊鏈技術自身特點重點關注演算法、共識機制、使用及設計上的安全。
針對演算法實現安全性:一方面選擇採用新的、本身經得起考驗的密碼技術,如國密公鑰演算法SM2等。另一方面對核心演算法代碼進行嚴格、完整測試的同時進行源碼混淆,增加黑客逆向攻擊的難度和成本。
針對共識演算法安全性:PoW中使用防ASIC雜湊函數,使用更有效的共識演算法和策略。
針對使用安全性:對私鑰的生成、存儲進行保護,敏感數據加密存儲。
針對設計安全性:一方面要保證設計的功能盡量完善,如採用私鑰白盒簽名技術,防止病毒、木馬在系統運行過程中提取私鑰;設計私鑰泄露追蹤功能,盡可能減少私鑰泄露後的損失。另一方面,應對某些關鍵業務設計去中心化,防止單點故障攻擊。
Ⅲ 區塊鏈技術安全都需要了解哪些問題
Ⅳ 區塊鏈的安全法則
區塊鏈的安全法則,即第一法則:
存儲即所有
一個人的財產歸屬及安全性,從根本上來說取決於財產的存儲方式及定義權。在互聯網世界裡,海量的用戶數據存儲在平台方的伺服器上,所以,這些數據的所有權至今都是個迷,一如你我的社交ID歸誰,難有定論,但用戶數據資產卻推高了平台的市值,而作為用戶,並未享受到市值紅利。區塊鏈世界使得存儲介質和方式的變化,讓資產的所有權交付給了個體。
拓展資料
區塊鏈系統面臨的風險不僅來自外部實體的攻擊,也可能有來自內 部參與者的攻擊,以及組件的失效,如軟體故障。因此在實施之前,需 要制定風險模型,認清特殊的安全需求,以確保對風險和應對方案的准 確把握。
1. 區塊鏈技術特有的安全特性
● (1) 寫入數據的安全性
在共識機制的作用下,只有當全網大部分節點(或多個關鍵節點)都 同時認為這個記錄正確時,記錄的真實性才能得到全網認可,記錄數據才 允許被寫入區塊中。
● (2) 讀取數據的安全性
區塊鏈沒有固有的信息讀取安全限制,但可以在一定程度上控制信 息讀取,比如把區塊鏈上某些元素加密,之後把密鑰交給相關參與者。同時,復雜的共識協議確保系統中的任何人看到的賬本都是一樣的,這是防 止雙重支付的重要手段。
● (3) 分布式拒絕服務(DDOS)
攻擊抵抗 區塊鏈的分布式架構賦予其點對點、多冗餘特性,不存在單點失效的問題,因此其應對拒絕服務攻擊的方式比中心化系統要靈活得多。即使一個節點失效,其他節點不受影響,與失效節點連接的用戶無法連入系統, 除非有支持他們連入其他節點的機制。
2. 區塊鏈技術面臨的安全挑戰與應對策略
● (1) 網路公開不設防
對公有鏈網路而言,所有數據都在公網上傳輸,所有加入網路的節點 可以無障礙地連接其他節點和接受其他節點的連接,在網路層沒有做身份驗證以及其他防護。針對該類風險的應對策略是要求更高的私密性並謹慎控制網路連接。對安全性較高的行業,如金融行業,宜採用專線接入區塊鏈網路,對接入的連接進行身份驗證,排除未經授權的節點接入以免數據泄漏,並通過協議棧級別的防火牆安全防護,防止網路攻擊。
● (2) 隱私
公有鏈上交易數據全網可見,公眾可以跟蹤這些交易,任何人可以通過觀察區塊鏈得出關於某事的結論,不利於個人或機構的合法隱私保護。 針對該類風險的應對策略是:
第一,由認證機構代理用戶在區塊鏈上進行 交易,用戶資料和個人行為不進入區塊鏈。
第二,不採用全網廣播方式, 而是將交易數據的傳輸限制在正在進行相關交易的節點之間。
第三,對用 戶數據的訪問採用許可權控制,持有密鑰的訪問者才能解密和訪問數據。
第四,採用例如「零知識證明」等隱私保護演算法,規避隱私暴露。
● (3) 算力
使用工作量證明型的區塊鏈解決方案,都面臨51%算力攻擊問題。隨 著算力的逐漸集中,客觀上確實存在有掌握超過50%算力的組織出現的可 能,在不經改進的情況下,不排除逐漸演變成弱肉強食的叢林法則。針對 該類風險的應對策略是採用演算法和現實約束相結合的方式,例如用資產抵 押、法律和監管手段等進行聯合管控。
Ⅳ 區塊鏈面臨哪些風險需要解決的
雖然在資本和人才湧入的推動下,區塊鏈行業迎來快速發展,但是作為一個新興產業,其安全漏洞頻繁示警的狀況引發了人們對區塊鏈風險的擔憂。
國家信息技術安全研究中心主任俞克群指出,對於隱私暴露、數據泄露、信息篡改、網路詐騙等問題,區塊鏈的出現給人們帶來了很多期望。但區塊鏈的安全問題依然存在諸多的挑戰。
中國信息安全測評中心主任助理李斌分析說,當前區塊鏈分為公有鏈、私有鏈、聯盟鏈三種,無論哪一類在演算法、協議、使用、時限和系統等多個方面都面臨安全挑戰。尤為關鍵的是,目前區塊鏈還面臨的是51%的攻擊問題,即節點通過掌握全網超過51%的算例就有能力成功的篡改和偽造區塊鏈數據。
值得注意的是,除了外部惡意攻擊風險,區塊鏈也面臨其內生風險的威脅。俞克群提醒說,如何圍繞著整個區塊鏈的應用系統的設備、數據、應用、加密、認證以及許可權等等方面構築一個完整的安全應用體系,是各方必須要面臨的重要問題。
吳家志也分析說,作為新興產業,區塊鏈產業的從業人員安全意識較為缺乏,導致目前的區塊鏈相關軟硬體的安全系數不高,存在大量的安全漏洞,此外,整個區塊鏈生態環節眾多,相較之下,相關的安全從業人員力量分散,難以形成合力來解決問題。迎接上述挑戰需要系統化的解決方案。
內容來源 中新網
Ⅵ 淺析區塊鏈技術的應用
淺析區塊鏈技術的應用
對於最近大熱的區塊鏈技術,相信很多人並不了解它的適用場景。雖然理論層面上任何跟數字網路相關的行業都能夠應用,而從落地成本的角度講,有下面這么幾個行業更加契合區塊鏈技術。
由於區塊鏈的本質就是一個分布式記賬的賬本,而以比特幣、以太坊為代表的數字貨幣也是一種非常簡潔而安全的結算方式。在金融領域最重要的也就是記賬以及清算過程,通過區塊鏈技術可以大幅提升傳統銀行以及金融業的效率。
不過以上這些也都是發揮了區塊鏈的基礎功能,其中還有很多可以提升的空間,目前世界范圍內尚沒有一個成熟的區塊鏈金融項目落地,我們還有很長的路要走。
談到區塊鏈的應用,首先我們想到的就是銀行、金融行業,由於區塊鏈的本質就是一個分布式記賬系統,用於金融行業算是最為契合。基於區塊鏈的數字貨幣,也可以應用於交易以及清算以及結算等,利用區塊鏈的安全性和去中心化保障記賬的安全性,當下各大國家都在探索此項應用。
此外政府機構的許多業務也非常適合區塊鏈技術的應用,例如對於居民身份信息的管理,所有權記錄以及產品監督等等。通過分布式不可篡改記錄來確保關鍵信息的安全型和隱秘性。愛爾蘭等許多國家已經將此項開發計劃納入短期目標,也是區塊鏈較為常見的使用領域之一。
金融領域:金融領域算是區塊鏈除了比特幣應用之外應用最多的一個領域了,畢竟金融發展也摻雜者貨幣與數字貨幣。尤其近兩年數字貨幣的發展也帶動了區塊鏈的應用。
關於區塊鏈欺騙,區塊鏈剛剛興起的時候,遭到很多人的質疑,被稱為區塊鏈欺騙。而現在區各國的首席經濟學家都開始戒除研究區塊鏈,證明區塊鏈正在逐漸被大眾所接受。
此外,由於以太坊只能合約的出現,區塊鏈也可以更好的協助資源共享相關行業,例如我們常見的共享單車等產品。再比如醫療領域,我們也可以使用區塊鏈技術提升效率和安全,是這個行業得到質變。
相信大家已經對區塊鏈的實際應用有一個初步的認識了,反觀國內前段時間的ICO熱,大量的諸如狗鏈一類不靠譜的項目強行炒概念,顯然是國內投資者對區塊鏈應用領域不夠了解,所以叫停ICO除了規范行業之外也是對投資大眾的保護。
Ⅶ 區塊鏈的技術特點包括
隨著以比特幣為代表的數字加密貨幣的強勢崛起,新興的區塊鏈技術逐漸成為學術界和產業界的熱點研究課題。區塊鏈技術的去中心化信用、不可篡改和可編程等特點,使其在數字加密貨幣、金融和社會系統中有廣泛的應用前景。區塊鏈相關的域名比如.top等,也在區塊鏈浪潮下,被注冊了不少,很多交易平台能看到相關的應用。
區塊鏈技術具有三個明顯的特性:公開性、安全性和唯一性。
公開性主要指區塊鏈中的存儲信息對所有參與者是完全公開的。這點主要由區塊鏈點對點網路存儲方式決定的,在區塊鏈網路中,每一個節點都可以存儲區塊鏈的副本,而區塊鏈的唯一性可以保證這個副本在不同節點之間是完全一樣的。
安全性主要指區塊鏈區塊內存儲的信息是經過了數字加密技術處理之後保存的,只有私鑰持有者才可以對信息進行解密獲得真實信息。其他成員只能可以看到並且驗證信息的完整性和唯一性,但無法看到真實的信息。
唯一性這個特性主要是由於區塊鏈上的信息一旦上鏈就無法篡改,因此具備唯一性。當然這里說的唯一性還包括空間上的唯一性,即所有節點都只有一個相同版本的信息,也包括時間上的唯一性,即歷史數據不可更改。這個唯一性還指區塊鏈在運行過程中保持唯一一條主鏈的特性,而一旦出現其他鏈,則是出現了分叉。分叉的出現會導致區塊鏈在兩個不同的空間維度中出現了副本,當然解決這個問題還需靠設定合理的共識規則來避免。區塊鏈概念火熱的時候,許多相關的top域名被注冊,並用作了區塊鏈平台。
Ⅷ 區塊鏈技術現存問題有哪些
1.性能問題
體積問題
區塊鏈對數據備份的要求對存儲空間提出挑戰。區塊鏈要求在一筆交易達成後向全網廣播,系統內每個節點都要進行數據備份。
以比特幣為例,自創世區塊至今的區塊數據已經超過 60GB,並且區塊鏈數據量還在不斷增加,這將給比特幣核心客戶端的運行帶來很大挑戰。
處理速度問題
比特幣區塊鏈目前最高每秒處理 6.67 筆交易,一次確認時間大約為 10 分鍾,容易造成大量交易的堵塞延遲,可能會限制小額多次交易和對時間敏感度較高交易的應用。
盡管目前有了一些克服手段,但全面解決交易效率的方法仍然亟待發掘 。
耗能過高
第三,挖礦過程中的算力並不產生額外的實際社會價值,還會浪費大量的電子資源,隨著比特幣的日益普及,區塊鏈逐漸成為高耗能的資本密集型行業。
2.中心化問題
節點的不平等
第一,理論上,分布式網路中每個節點應當被平等對待,但是為了挖礦獲得回報,各節點可能會增加算力進行硬體競賽,從而導致節點的不平等,破壞區塊鏈記賬權的隨機性。
產業化、規模化挖礦產生了礦池
理論上如果礦池通過共謀掌握 51% 以上的算力進行系統供給,就可以實現雙重支付,實際過程中盡管其成本遠超收益,但不能否認合謀供給存在的可能性。
3.隱私安全問題
私鑰容易被竊取
第一,目前區塊鏈採用的是非對稱密鑰機制,盡管具有很高的安全性,但是私鑰保存在用戶本地,容易被黑客竊取。
區塊鏈數據的透明性容易造成隱私泄露
公有鏈中每個參與者都可以獲得完整的數據備份,整個系統是公開透明的,比特幣通過隔斷交易地址和持有人真實身份的關聯保護隱私。
當區塊鏈需要承載更多的業務時,節點如何驗證信息執行命令就需要更多的考慮。
4.升級和激勵問題
公有鏈中參與節點的數量龐大
無論是升級還是修復錯誤都無法關閉系統集中進行,可能需要考慮放鬆去中心化的問題。
各個節點之間存在著競爭博弈
要求激勵相容機制的完善,如何使去中心化系統中的自利節點能夠自發開展區塊數據驗證及記賬工作,並設計合理的懲罰函數抑制非理性競爭,是區塊鏈面臨的另一挑戰。
Ⅸ 區塊鏈安全問題應該怎麼解決
區塊鏈項目(尤其是公有鏈)的一個特點是開源。通過開放源代碼,來提高項目的可信性,也使更多的人可以參與進來。但源代碼的開放也使得攻擊者對於區塊鏈系統的攻擊變得更加容易。近兩年就發生多起黑客攻擊事件,近日就有匿名幣Verge(XVG)再次遭到攻擊,攻擊者鎖定了XVG代碼中的某個漏洞,該漏洞允許惡意礦工在區塊上添加虛假的時間戳,隨後快速挖出新塊,短短的幾個小時內謀取了近價值175萬美元的數字貨幣。雖然隨後攻擊就被成功制止,然而沒人能夠保證未來攻擊者是否會再次出擊。
當然,區塊鏈開發者們也可以採取一些措施
一是使用專業的代碼審計服務,
二是了解安全編碼規范,防患於未然。
密碼演算法的安全性
隨著量子計算機的發展將會給現在使用的密碼體系帶來重大的安全威脅。區塊鏈主要依賴橢圓曲線公鑰加密演算法生成數字簽名來安全地交易,目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理論上都不能承受量子攻擊,將會存在較大的風險,越來越多的研究人員開始關注能夠抵抗量子攻擊的密碼演算法。
當然,除了改變演算法,還有一個方法可以提升一定的安全性:
參考比特幣對於公鑰地址的處理方式,降低公鑰泄露所帶來的潛在的風險。作為用戶,尤其是比特幣用戶,每次交易後的余額都採用新的地址進行存儲,確保有比特幣資金存儲的地址的公鑰不外泄。
共識機制的安全性
當前的共識機制有工作量證明(Proof of Work,PoW)、權益證明(Proof of Stake,PoS)、授權權益證明(Delegated Proof of Stake,DPoS)、實用拜占庭容錯(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)等。
PoW 面臨51%攻擊問題。由於PoW 依賴於算力,當攻擊者具備算力優勢時,找到新的區塊的概率將會大於其他節點,這時其具備了撤銷已經發生的交易的能力。需要說明的是,即便在這種情況下,攻擊者也只能修改自己的交易而不能修改其他用戶的交易(攻擊者沒有其他用戶的私鑰)。
在PoS 中,攻擊者在持有超過51%的Token 量時才能夠攻擊成功,這相對於PoW 中的51%算力來說,更加困難。
在PBFT 中,惡意節點小於總節點的1/3 時系統是安全的。總的來說,任何共識機制都有其成立的條件,作為攻擊者,還需要考慮的是,一旦攻擊成功,將會造成該系統的價值歸零,這時攻擊者除了破壞之外,並沒有得到其他有價值的回報。
對於區塊鏈項目的設計者而言,應該了解清楚各個共識機制的優劣,從而選擇出合適的共識機制或者根據場景需要,設計新的共識機制。
智能合約的安全性
智能合約具備運行成本低、人為干預風險小等優勢,但如果智能合約的設計存在問題,將有可能帶來較大的損失。2016 年6 月,以太坊最大眾籌項目The DAO 被攻擊,黑客獲得超過350 萬個以太幣,後來導致以太坊分叉為ETH 和ETC。
對此提出的措施有兩個方面:
一是對智能合約進行安全審計,
二是遵循智能合約安全開發原則。
智能合約的安全開發原則有:對可能的錯誤有所准備,確保代碼能夠正確的處理出現的bug 和漏洞;謹慎發布智能合約,做好功能測試與安全測試,充分考慮邊界;保持智能合約的簡潔;關注區塊鏈威脅情報,並及時檢查更新;清楚區塊鏈的特性,如謹慎調用外部合約等。
數字錢包的安全性
數字錢包主要存在三方面的安全隱患:第一,設計缺陷。2014 年底,某簽報因一個嚴重的隨機數問題(R 值重復)造成用戶丟失數百枚數字資產。第二,數字錢包中包含惡意代碼。第三,電腦、手機丟失或損壞導致的丟失資產。
應對措施主要有四個方面:
一是確保私鑰的隨機性;
二是在軟體安裝前進行散列值校驗,確保數字錢包軟體沒有被篡改過;
三是使用冷錢包;
四是對私鑰進行備份。