区块链安全与应用

⑴ 区块链技术主要应用领域有哪些

答：区块链技术主要应用领域有金融领域、物联网和物流领域、公共服务领域、数字版权领域、保险领域和公益领域。

一、金融领域

区块链在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值。

二、物联网和物流领域

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本，追溯物品的生产和运送过程，并且提高供应链管理的效率。

三、公共服务领域

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关，但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题，可以用区块链来改造。

四、数字版权领域

通过区块链技术，可以对作品进行鉴权，证明文字、视频、音频等作品的存在，保证权属的真实、唯一性。

五、保险领域

在保险理赔方面，保险机构负责资金归集、投资、理赔，往往管理和运营成本较高。

六、公益领域

区块链上存储的数据，高可靠且不可篡改，天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息，如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等，均可以存放于区块链上，并且有条件地进行透明公开公示，方便社会监督 。

⑵ 区块链使用安全如何来保证呢

区块链本身解决的就是陌生人之间大规模协作问题，即陌生人在不需要彼此信任的情况下就可以相互协作。那么如何保证陌生人之间的信任来实现彼此的共识机制呢？中心化的系统利用的是可信的第三方背书，比如银行，银行在老百姓看来是可靠的值得信任的机构，老百姓可以信赖银行，由银行解决现实中的纠纷问题。但是，去中心化的区块链是如何保证信任的呢？
实际上，区块链是利用现代密码学的基础原理来确保其安全机制的。密码学和安全领域所涉及的知识体系十分繁杂，我这里只介绍与区块链相关的密码学基础知识，包括Hash算法、加密算法、信息摘要和数字签名、零知识证明、量子密码学等。您可以通过这节课来了解运用密码学技术下的区块链如何保证其机密性、完整性、认证性和不可抵赖性。
基础课程第七课 区块链安全基础知识
一、哈希算法（Hash算法）
哈希函数（Hash），又称为散列函数。哈希函数：Hash(原始信息) = 摘要信息，哈希函数能将任意长度的二进制明文串映射为较短的（一般是固定长度的）二进制串（Hash值）。
一个好的哈希算法具备以下4个特点:
1、 一一对应：同样的明文输入和哈希算法，总能得到相同的摘要信息输出。
2、 输入敏感：明文输入哪怕发生任何最微小的变化，新产生的摘要信息都会发生较大变化，与原来的输出差异巨大。
3、 易于验证：明文输入和哈希算法都是公开的，任何人都可以自行计算，输出的哈希值是否正确。
4、 不可逆：如果只有输出的哈希值，由哈希算法是绝对无法反推出明文的。
5、 冲突避免：很难找到两段内容不同的明文，而它们的Hash值一致（发生碰撞）。
举例说明：
Hash(张三借给李四10万，借期6个月) = 123456789012
账本上记录了123456789012这样一条记录。
可以看出哈希函数有4个作用：
简化信息
很好理解，哈希后的信息变短了。
标识信息
可以使用123456789012来标识原始信息，摘要信息也称为原始信息的id。
隐匿信息
账本是123456789012这样一条记录，原始信息被隐匿。
验证信息
假如李四在还款时欺骗说，张三只借给李四5万，双方可以用哈希取值后与之前记录的哈希值123456789012来验证原始信息
Hash（张三借给李四5万，借期6个月）=987654321098
987654321098与123456789012完全不同，则证明李四说谎了，则成功的保证了信息的不可篡改性。
常见的Hash算法包括MD4、MD5、SHA系列算法，现在主流领域使用的基本都是SHA系列算法。SHA（Secure Hash Algorithm）并非一个算法，而是一组hash算法。最初是SHA-1系列，现在主流应用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512算法（通称SHA-2），最近也提出了SHA-3相关算法，如以太坊所使用的KECCAK-256就是属于这种算法。
MD5是一个非常经典的Hash算法，不过可惜的是它和SHA-1算法都已经被破解，被业内认为其安全性不足以应用于商业场景，一般推荐至少是SHA2-256或者更安全的算法。
哈希算法在区块链中得到广泛使用，例如区块中，后一个区块均会包含前一个区块的哈希值，并且以后一个区块的内容+前一个区块的哈希值共同计算后一个区块的哈希值，保证了链的连续性和不可篡改性。
二、加解密算法
加解密算法是密码学的核心技术，从设计理念上可以分为两大基础类型：对称加密算法与非对称加密算法。根据加解密过程中所使用的密钥是否相同来加以区分，两种模式适用于不同的需求，恰好形成互补关系，有时也可以组合使用，形成混合加密机制。
对称加密算法（symmetric cryptography,又称公共密钥加密，common-key cryptography），加解密的密钥都是相同的，其优势是计算效率高，加密强度高；其缺点是需要提前共享密钥，容易泄露丢失密钥。常见的算法有DES、3DES、AES等。
非对称加密算法（asymmetric cryptography，又称公钥加密，public-key cryptography），与加解密的密钥是不同的，其优势是无需提前共享密钥；其缺点在于计算效率低，只能加密篇幅较短的内容。常见的算法有RSA、SM2、ElGamal和椭圆曲线系列算法等。 对称加密算法，适用于大量数据的加解密过程；不能用于签名场景：并且往往需要提前分发好密钥。非对称加密算法一般适用于签名场景或密钥协商，但是不适于大量数据的加解密。
三、信息摘要和数字签名
顾名思义，信息摘要是对信息内容进行Hash运算，获取唯一的摘要值来替代原始完整的信息内容。信息摘要是Hash算法最重要的一个用途。利用Hash函数的抗碰撞性特点，信息摘要可以解决内容未被篡改过的问题。
数字签名与在纸质合同上签名确认合同内容和证明身份类似，数字签名基于非对称加密，既可以用于证明某数字内容的完整性，同时又可以确认来源（或不可抵赖）。
我们对数字签名有两个特性要求，使其与我们对手写签名的预期一致。第一，只有你自己可以制作本人的签名，但是任何看到它的人都可以验证其有效性；第二，我们希望签名只与某一特定文件有关，而不支持其他文件。这些都可以通过我们上面的非对称加密算法来实现数字签名。
在实践中，我们一般都是对信息的哈希值进行签名，而不是对信息本身进行签名，这是由非对称加密算法的效率所决定的。相对应于区块链中，则是对哈希指针进行签名，如果用这种方式，前面的是整个结构，而非仅仅哈希指针本身。
四 、零知识证明（Zero Knowledge proof）
零知识证明是指证明者在不向验证者提供任何额外信息的前提下，使验证者相信某个论断是正确的。
零知识证明一般满足三个条件：
1、 完整性（Complteness）：真实的证明可以让验证者成功验证；
2、 可靠性（Soundness）：虚假的证明无法让验证者通过验证；
3、 零知识（Zero-Knowledge）：如果得到证明，无法从证明过程中获知证明信息之外的任何信息。
五、量子密码学（Quantum cryptography）
随着量子计算和量子通信的研究受到越来越多的关注，未来量子密码学将对密码学信息安全产生巨大冲击。
量子计算的核心原理就是利用量子比特可以同时处于多个相干叠加态，理论上可以通过少量量子比特来表达大量信息，同时进行处理，大大提高计算速度。
这样的话，目前的大量加密算法，从理论上来说都是不可靠的，是可被破解的，那么使得加密算法不得不升级换代，否则就会被量子计算所攻破。
众所周知，量子计算现在还仅停留在理论阶段，距离大规模商用还有较远的距离。不过新一代的加密算法，都要考虑到这种情况存在的可能性。

⑶ 区块链有哪些应用

简单介绍一下区块链技术在金融领域的应用

1、区块链技术在银行业中的应用

区块链技术最大的特征就是去中心化， 而这一特征将为银行业降低大量成本。

• 首先，去中心化意味着银行体系之间建立信任机制不再需要中介，节约了中介的费用。

• 其次，数字货币的发展将可能实现银行实时的数字化交易。例如，在票据交易中，一直以来银行的票据交易都要依靠第三方实现有价凭证的传递，即使是电子票据的交易，也需要通过央行 ECDS 系统的信息进行交互认证。而区块链技术可以实现点对点的价值的传递，不再需要中心化的系统进行控制，这不仅仅加快了票据传递的速度，更重要的是，可以减少人为因素造成的失误，流程方面的减少自然会降低银行对于人员的需求量，节约了银行的人工成本。

• 最后，在清算、结算方面也会有所影响。 银行的清算、结算业务一直以来都是由中央结算来完成的，效率较低。通过区块链技术进行结算将大幅度提高银行的效率。

区块链技术在银行的跨境支付业务中也发挥着较大的作用。在全球化贸易高度发达的今天，跨境支付越来越频繁，银行在跨境贸易中往往充当着第三方服务的职能，例如进行电子转账、资产托管等。但跨境支付一般需要耗时 2 天左右才能到账，效率很低，也降低了在途资金的利用率。而在区块链技术中，跨境支付的双方可以通过点到点的方式完成，实现全天候支付、实时到账、从而加快了清算、结算的速度，进而提高银行处理业务的效率。

区块链技术的另一特征就是去风险化，银行可以建立自己的区块链，这样就能保证银行客户的交易信息和交易记录是真实有效的， 是不会被任意篡改的，银行可以有效地辨别客户的信息，了解客户的各方面情况，识别客户的异常交易，防止被客户所欺骗，也可以及时发现非法洗钱、转移资金等犯罪行为，从而降低银行的监管成本。

2、区块链技术在保险业中的应用

区块链技术在保险业中也具有无可比拟的优势。从数据管理角度来看，保险公司应用区块链技术可以有效提高风险管控能力， 包括保险公司的风险监督与投保人的风险管理两个方面。

区块链技术在保险业中的应用，可以加强保险公司内部的风险监督。 区块链技术可以将保险公司的日常运营流程记录在节点上，可以实现对公司资金流向、投资情况、赔付多少等业务进行事中控制，提高公司风险管控能力。

此外，区块链技术安全、可靠、无法随意篡改，保证投保人得到的信息真实有效，使得投保人的风险管理能力增强。

3、区块链技术在证券行业的应用

区块链技术在证券行业的应用可以增加证券发行的灵活性，发行证券的公司可以采用智能合约，通过设定证券发行的方式、时间，在最理想的状态下甚至可以 24 小时不间断地发行证券。

在智能合约的运行下，实现买卖双方的自动配对，并通过分布式的数字化登记系统，自动完成结算、清算步骤。 区块链上的交易记录不会被随便更改，因此录入的信息在实际上产生了公示的效果，因而证券交易所产生所有权的确权不会有任何争议。

除此之外，区块链技术让证券交易流程更加公开、透明。 通过区块链技术，证券行业无需中央机构来运行和管理，也不需要投行来进行承销，实现真正的点对点的交易，减少证券交易中的暗箱操作与内幕交易等违规行为，并可以实现对证券行业的有效监管。

4、区块链技术与金融基础设施

区块链技术是以一种分散化的机制进行价值交换，将会导致以中心化为特征的现有的金融基础设施发生翻天覆地的变化。

抵押品、 质押品以及股票、债券、 衍生品等资产通常需要一个值得信任的中央机构来进行登记或者保管，而区块链却能够用全新的方式来记录和保存这些产品的数据，将会对这些产品的登记制度产生影响。

区块链通过智能合约，可以对信息和价值进行接收和反应，自动完成价值的转移，自动地完成交易、清算和结算，将冲击现有的大额交易系统、中央证券存管、证券结算和场外衍生品交易等现有金融基础设施。

5、区块链技术在供应链中的应用

区块链技术在供应链中的应用，首先是提供了信用保障，区块链上记录着商品的流通信息等，能够证明商品及其流转的真实可靠性，从而能够对链上企业的效用情况等进行一个综合的评价，成为了企业银行贷款信用、融资信用、交易信用的一个有效的保障。

• 首先， 区块链可以将供应链上所有的交易数据都带有时间戳，不可随意篡改，即使能篡改某个节点的交易数据，也无法只手遮天，所以区块链解决了银行对企业信息被篡改的疑虑，这对一些微小企业来说，只要信用好，向银行贷款的可能性将大大提高。

• 其次，区块链所记载的上下游企业之间的信息，通过有效的整合，既可以为企业在生产、销售等环节提供支持，也可以供下游企业来分析顾客偏好，从而可以制定具有针对性的服务。

⑷ 区块链如何保证使用安全

区块链项目（尤其是公有链）的一个特点是开源。通过开放源代码，来提高项目的可信性，也使更多的人可以参与进来。但源代码的开放也使得攻击者对于区块链系统的攻击变得更加容易。近两年就发生多起黑客攻击事件，近日就有匿名币Verge（XVG）再次遭到攻击，攻击者锁定了XVG代码中的某个漏洞，该漏洞允许恶意矿工在区块上添加虚假的时间戳，随后快速挖出新块，短短的几个小时内谋取了近价值175万美元的数字货币。虽然随后攻击就被成功制止，然而没人能够保证未来攻击者是否会再次出击。

当然，区块链开发者们也可以采取一些措施

一是使用专业的代码审计服务，

二是了解安全编码规范，防患于未然。

密码算法的安全性

随着量子计算机的发展将会给现在使用的密码体系带来重大的安全威胁。区块链主要依赖椭圆曲线公钥加密算法生成数字签名来安全地交易，目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理论上都不能承受量子攻击，将会存在较大的风险，越来越多的研究人员开始关注能够抵抗量子攻击的密码算法。

当然，除了改变算法，还有一个方法可以提升一定的安全性：

参考比特币对于公钥地址的处理方式，降低公钥泄露所带来的潜在的风险。作为用户，尤其是比特币用户，每次交易后的余额都采用新的地址进行存储，确保有比特币资金存储的地址的公钥不外泄。

共识机制的安全性

当前的共识机制有工作量证明（Proof of Work，PoW）、权益证明（Proof of Stake，PoS）、授权权益证明（Delegated Proof of Stake，DPoS）、实用拜占庭容错（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）等。

PoW 面临51%攻击问题。由于PoW 依赖于算力，当攻击者具备算力优势时，找到新的区块的概率将会大于其他节点，这时其具备了撤销已经发生的交易的能力。需要说明的是，即便在这种情况下，攻击者也只能修改自己的交易而不能修改其他用户的交易（攻击者没有其他用户的私钥）。

在PoS 中，攻击者在持有超过51%的Token 量时才能够攻击成功，这相对于PoW 中的51%算力来说，更加困难。

在PBFT 中，恶意节点小于总节点的1/3 时系统是安全的。总的来说，任何共识机制都有其成立的条件，作为攻击者，还需要考虑的是，一旦攻击成功，将会造成该系统的价值归零，这时攻击者除了破坏之外，并没有得到其他有价值的回报。

对于区块链项目的设计者而言，应该了解清楚各个共识机制的优劣，从而选择出合适的共识机制或者根据场景需要，设计新的共识机制。

智能合约的安全性

智能合约具备运行成本低、人为干预风险小等优势，但如果智能合约的设计存在问题，将有可能带来较大的损失。2016 年6 月，以太坊最大众筹项目The DAO 被攻击，黑客获得超过350 万个以太币，后来导致以太坊分叉为ETH 和ETC。

对此提出的措施有两个方面：

一是对智能合约进行安全审计，

二是遵循智能合约安全开发原则。

智能合约的安全开发原则有：对可能的错误有所准备，确保代码能够正确的处理出现的bug 和漏洞；谨慎发布智能合约，做好功能测试与安全测试，充分考虑边界；保持智能合约的简洁；关注区块链威胁情报，并及时检查更新；清楚区块链的特性，如谨慎调用外部合约等。

数字钱包的安全性

数字钱包主要存在三方面的安全隐患：第一，设计缺陷。2014 年底，某签报因一个严重的随机数问题（R 值重复）造成用户丢失数百枚数字资产。第二，数字钱包中包含恶意代码。第三，电脑、手机丢失或损坏导致的丢失资产。

应对措施主要有四个方面：

一是确保私钥的随机性；

二是在软件安装前进行散列值校验，确保数字钱包软件没有被篡改过；

三是使用冷钱包；

四是对私钥进行备份。

⑸ 区块链项目的分类和应用有哪些

从目前主流的区块链项目来看，区块链项目主要为四类：第一类：币类；第二类：平台类；第三类：应用类；第四类：资产代币化。

币类主要充当区块链资产领域的“交换媒介”，交换媒介指一般等价物，比如以前的黄金、银票等。（交易区块链资产上“币汇交易所”）

平台类项目是指建立技术平台，用于满足各种区块链应用开发，可以降低在区块链上开发应用的门槛。

应用类项目范围比较广泛，涵盖金融、社交、游戏、产权保护等诸多领域，也是目前区块链资产增长最快的领域。

资产代币化项目是指是实物资产的区块链映射，也就是实物资产上链，目前不超过10个品种。

01币类

第一类是币类项目，也是最早的区块链项目。币类项目主要包括比特币和莱特币等项目。此外，还有一类资产具有匿名的特点，主要功能包括实现支付的同时可以保护支付双方的隐私，比较知名的有达世币(Dash)、门罗币(Monero)及采用零知识证明的大零币(Zcash)等。币类主要充当区块链资产领域的“交换媒介”，交换媒介就是你用来换取商品的一般等价物，比如以前黄金、白银、银票可以作为交换媒介。目前全球的数字资产种类超过2100个品种，币类区块链项目数量近期增长较快，截止2018年6月市值最大的依旧是比特币。

02平台类

第二类是平台类区块链项目，平台类区块链项目主要功能为建立技术平台，满足各种区块链应用开发所需的技术要求；简单的说，平台类应用让开发者可以在区块链上直接发行数字资产，编写智能合约等。智能合约就是在区块链数据库上运行的计算机程序，可以满足其源代码设定条件下自动执行。

举个例子，你在区块链上开发一个基于房屋租金协议的智能合约，当业主收到租金时就会触发自动执行，并将公寓的安全密钥给到租户。

平台类区块链项目的主要功能是建立底层的技术平台，让开发者在底层技术平台上做应用开发，相当一部分平台尚处于开发状态当中，截止到2018年6月份，市值最大的是以太坊。

03应用类

第三类是应用类区块链项目，应用类项目就是基于区块链开发平台（例如以太坊）开发的能够解决实体经济各个领域诸多问题的区块链项目。

例如基于区块链的预测平台Augur，基于区块链的算力交易平台Golem，基于区块链的奢侈品溯源平台VeChain，基于区块链提供资产兑换及转移服务的OmiseGo。利用区块链技术，这些项目可以更好地解决信任问题、跨国界流通等问题，同时，利用区块链上的智能合约和代币，可以更好地实现自动执行，大大提高社会经济活动的效率。应用类区块链项目范围比较广泛，涵盖金融、社交、游戏、产权保护等诸多领域，也是目前区块链项目市值增值最快的领域。

04资产代币化

第四类是资产代币化区块链项目，资产代币化是指将区块链资产挂钩黄金和美元等实物资产，是实物资产的区块链映射，截至2018年2月不超过10个品种，比较典型的代表是对标美元的USDT，对标黄金的Digix Dao，DigixDAO每个代币代表1克由伦敦金银市场协会认证的黄金。资产代币化具有方便交易，便于保管等优势。首先，资产代币化更方便交易。因为区块链资产可以拆分，具有更好地流动性。

举个例子，目前房产需要整体转让，如果房产可以代币化，便可以拆分购买，更方便交易。其次，实物资产代币化更利于保管。黄金等在实物交易中，很容易形成磨损、造成损失，但是实物资产代币化后并不需要进行实物转移，更利于实物资产的保管。

⑹ 区块链使用安全的问题该怎么解决

这里需要提到区块链的基本系统结构有以下几种
①网络路由 ②密码算法 ③脚本系统 ③共识机制
区块链安全问题的话，主要是由脚本系统来完成的脚本系统，在区块链技术，当中是一个相对来说抽象的概念也是极其重要的一个功能，区块链中，之所以能形成一个有价值的网络依靠的就是脚本系统，就像发动机一样驱动的，区块链，不断地进行数据的收发所谓脚本就是指一组成规则再确认系统中某些系统的程序，规则是固定的，比如在比特币系统中只能进行比特币发送与接收发送与接收，就是通过比特币的脚本程序来完成的，系统允许用户自主编程序规则，好了之后就可以部署，到区块链账本中，这样就可以扩展整个区块链系统的功能，如以太坊就是通过这一套自定义的脚本系统，从而实现了智能合约的功能，那么具体的场景应用或者说实际生活案例比如说订单物流信息供应链信息。

⑺ 大家都在应用哪个区块链，安全合规吗

个人认为腾讯安全领御区块链很合适，助腾讯安全多年安全运营经验和多维度产品能力，领御区块链技术打造了城市级的区块链基础服务设施，被广泛地应用于各个行业、各类场景中。。有不明白的可以再问我