区块链和网络安全如何监管
⑴ 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。
⑵ 区块链可以加强网络安全吗
区块链技术可以帮助我们提升加密以及认证等保护机制的安全性,这对于物联网安全以及DDoS防御社区来说绝对是一条好消息,区块链技术同样也可以应用于其他领域,长沙高新区发起的现在有一个中芯区块链服务平台项目的,是区块链+公共服务模式,正在征集企业上链的。以后相关企业事务和政府事务可以在链上合作了。也是湖南省区块链重点项目之一。
⑶ 金窝窝的区块链技术怎样对大数据进行安全保障
首先,利用区块链中全部数据链条进行预测和分析,监管部门可以及时发现和预防可能存在的系统性风险,区块链去中心化的特征,可以消除大数据风控中的信息孤岛,通过信息共享完善风险控制。
其次,区块链的分布式数据库可改善大数据风控数据质量不佳的问题,使得数据格式多样化、数据形式碎片化、有效数据缺失和数据内容不完整等问题得到解决。
最后,区块链可以防范数据泄露问题。由于区块链数据库是一个去中心化的数据库,任何节点对数据的操作都会被其他节点发现,从而加强了对数据泄露的监控。
⑷ 区块链技术如何成为网络安全的关键因素
区块链技术如何成为网络安全的关键因素
许多领先的网络安全公司使用区块链技术来防止数据篡改。此外,美国医疗保健公司正在开始探索这项技术。储存电子健康记录有一些缺点,但从现在起,分散的数据库有希望通过建立一个创新的保健结构来彻底将这些文件变革。区块链也许是通过扩展使用网络来解决我们所面临的问题的一种方法,并且最终会有更安全的网络通信。
区块链的内部
加密货币是一种数字货币,它使用加密技术进行安全的交易,任何类型的加密货币都可以使用区块链。
区块链技术现在是一种分散的、公共的分类账技术,之所以被称为区块链技术,是因为它允许数字货币在不依赖中央机构的情况下维护可信的交易网络过程。
这种结构确保系统不受政府干预和操纵,市场参与者可以跟踪虚拟货币交易,而不需要中央记录。每笔交易都按时间顺序记录并添加到区块链中。每个参与这个过程的主机都会得到一个副本。
每笔交易都按时间顺序记录并添加到块链中。参与这个过程的每个主机都会得到一个块链的副本。这一概念包括一种独特的方法来验证交易,在数字货币范围内,它还具有数字化、编码和存储任何类型的文件的能力,这对网络安全非常重要。
医疗保健公司及其创新策略
区块链是一种安全的架构,可以用它构建一个健康保健系统,以及正确的结构和参数。在这个系统中,病人将有准确和最新的记录,这些记录可以防止被篡改或监视。这些数据可以方便快捷地与任何需要它的提供者共享。
电子健康记录(EHR)是存储病人病史的一组数据。这些记录包括与每个人的治疗相关的所有关键的行政临床数据。这些可能是各种各样的参数,如进度图、潜在问题、药物、免疫、过去的病史和实验室数据。
EHR提供了信息的自动访问,从而简化了临床医生的工作流程。它也有能力通过各种接口,包括基于证据的决策支助、质量管理和成果报告,直接或间接地支持与护理有关的其他活动。
EHR的主要缺点是,这些记录没有与当前信息保持同步,而且数据不容易在提供者之间共享。另一个限制是在潜在的网络危险的情况下,数据存储不安全。对于这些缺点,区块链似乎是一个更智能的结构。
以波士顿市为例。那有26个不同的电子病历系统,每个系统都有自己的语言来表示和共享数据。这种情况下的信息在需要的时候是无法获得的,这就造成了金钱上的损失,有时甚至是人命的损失。而且,黑客有机会窃取、删除或修改记录,在紧急情况下,医生可能无法获得关键的医疗信息。这种混乱会对患者造成直接伤害。
区块链结构可以保证多年的病人数据安全,并且可以使数据录入中的任何人为错误更容易追踪和更正。在这里,患者自己可以检查和更新信息,甚至在他们收集和观察的时候进行新的记录。黑客和欺诈都将极不容易发生。
区块链能力综述
区块链还可以在安全方面帮助其他网络通信领域。
Acronis基金会的主席JohnZanni说,“我们相信区块链技术在未来几年将在科技和IT领域产生变革,就像互联网在九十年代和本世纪初为世界所做的那样。几年前,我们开始与以太坊区块链合作,研究如何更好地保护数据。今天,我们的存储和备份软件的一部分允许用户对任何数字数据进行公证,并将指纹保存在区块链上,以确保它不会被篡改。”
随着现实世界与数字世界的相互碰撞,数据已成为许多企业的关键角色。但是,确保这些数据保持安全、可靠、保密和可信已成为一项持续的挑战。
此外,就网络安全而言,当今行业面临的最大问题之一是数据篡改,即数据可能以授权的方式被意外或故意地篡改。
专家需要关注区块链,并计划如何将这一技术应用到众多潜在的应用中,为我们的未来铺平道路。
⑸ 区块链技术如何提升互联网保险安全性
重庆金窝窝网络分析区块链技术的安全性如下:
1-区块链技术有利于加强对客户信息的保护;
2-区块链技术能进一步提升消费体验;
3-区块链技术可降低信息不对称风险;
4-区块链技术能保证交易信息安全真实可靠。
⑹ 区块链的安全法则
区块链的安全法则,即第一法则:
存储即所有
一个人的财产归属及安全性,从根本上来说取决于财产的存储方式及定义权。在互联网世界里,海量的用户数据存储在平台方的服务器上,所以,这些数据的所有权至今都是个迷,一如你我的社交ID归谁,难有定论,但用户数据资产却推高了平台的市值,而作为用户,并未享受到市值红利。区块链世界使得存储介质和方式的变化,让资产的所有权交付给了个体。
拓展资料
区块链系统面临的风险不仅来自外部实体的攻击,也可能有来自内 部参与者的攻击,以及组件的失效,如软件故障。因此在实施之前,需 要制定风险模型,认清特殊的安全需求,以确保对风险和应对方案的准 确把握。
1. 区块链技术特有的安全特性
● (1) 写入数据的安全性
在共识机制的作用下,只有当全网大部分节点(或多个关键节点)都 同时认为这个记录正确时,记录的真实性才能得到全网认可,记录数据才 允许被写入区块中。
● (2) 读取数据的安全性
区块链没有固有的信息读取安全限制,但可以在一定程度上控制信 息读取,比如把区块链上某些元素加密,之后把密钥交给相关参与者。同时,复杂的共识协议确保系统中的任何人看到的账本都是一样的,这是防 止双重支付的重要手段。
● (3) 分布式拒绝服务(DDOS)
攻击抵抗 区块链的分布式架构赋予其点对点、多冗余特性,不存在单点失效的问题,因此其应对拒绝服务攻击的方式比中心化系统要灵活得多。即使一个节点失效,其他节点不受影响,与失效节点连接的用户无法连入系统, 除非有支持他们连入其他节点的机制。
2. 区块链技术面临的安全挑战与应对策略
● (1) 网络公开不设防
对公有链网络而言,所有数据都在公网上传输,所有加入网络的节点 可以无障碍地连接其他节点和接受其他节点的连接,在网络层没有做身份验证以及其他防护。针对该类风险的应对策略是要求更高的私密性并谨慎控制网络连接。对安全性较高的行业,如金融行业,宜采用专线接入区块链网络,对接入的连接进行身份验证,排除未经授权的节点接入以免数据泄漏,并通过协议栈级别的防火墙安全防护,防止网络攻击。
● (2) 隐私
公有链上交易数据全网可见,公众可以跟踪这些交易,任何人可以通过观察区块链得出关于某事的结论,不利于个人或机构的合法隐私保护。 针对该类风险的应对策略是:
第一,由认证机构代理用户在区块链上进行 交易,用户资料和个人行为不进入区块链。
第二,不采用全网广播方式, 而是将交易数据的传输限制在正在进行相关交易的节点之间。
第三,对用 户数据的访问采用权限控制,持有密钥的访问者才能解密和访问数据。
第四,采用例如“零知识证明”等隐私保护算法,规避隐私暴露。
● (3) 算力
使用工作量证明型的区块链解决方案,都面临51%算力攻击问题。随 着算力的逐渐集中,客观上确实存在有掌握超过50%算力的组织出现的可 能,在不经改进的情况下,不排除逐渐演变成弱肉强食的丛林法则。针对 该类风险的应对策略是采用算法和现实约束相结合的方式,例如用资产抵 押、法律和监管手段等进行联合管控。
⑺ 区块链技术的升级让区块链应用实现可监管性
区块链技术的升级让区块链应用实现可监管性
互联网时代,计算机在很早就提出了很多可信计算的方式,就是任何一个区块链技术节点采用了可信计算的模块。所以可信计算能够让分布式网络里面的技术的升级与迭代更容易。
在区块链技术的实名制方面,美国有一个区块链技术实验室,他们提出了很多实名制的技术方案。比如说目前区块链技术是点对点的,很多国家比如韩国他们每个人有电子证书,在交易时要采用实名制的电子证书进行签名。当然也有更简单的方案,我们可以把整台设备的IP地址等作为交易的一部分,存储在区块链应用上。
这样的话整个区块链技术的交易就能够实现技术的实名制。所以这是一种可选的实名制,我们可以建设一个实名制的区块链应用网络,也可以建设一个匿名的区块链应用网络。
超级钥匙也是目前区块链技术发展的重大进步,因为一个分布式网络,我们如何对它进行监管,如何对它进行控制?密码学,我们叫所谓的多重签名。
我们(yunbaokeji)设计不一样的区块链应用网络,如果是一个银行使用的区块链应用网络,我们可以设计一个超级钥匙,所有节点的钥匙必须跟超级钥匙一起才能生成钱包。
那么这个超级钥匙,要掌握在也许是监管者手中,也许是某些机构的手里,他们能够对区块链应用进行有限的控制。比如说目前区块链应用上的数据是不能删除的,那么超级钥匙其实是能够让有权力的机构对分布式的网络进行修改。
那么区块链到底是一种什么样的技术呢:
(1) 分布式去中心化,
(2) 无须信任系统,
(3) 不可篡改和加密安全性. 这些字分开我都认识,但是合起来是在说什么呢?
1,分布式去中心化,网上铺天盖地都是讲这个的,无需多说,简而言之,不再需要一个中心放置服务器,大家的数据全从这个服务器上获取,而是将数据放在联网的N台设备上,所有人都可以下载储存。
2.无须信任系统。 你相信银行吗?因为银行是国家认可成立的,区块链实现了一种不需第三方的信任方式,用互联网上N台设备储存数据,人人皆可验证这些数据。只要超过一半人认为你是对的,你就是对的。没有哪个人或组织可以修改互联网上超过一半的内容吧。你不相信别人,总该相信自己的验证结果吧,如果你不相信自己,那恭喜你,你是名伟大的哲学家。
3.不可篡改和加密安全性
区块链采用了一系列技术,比如SHA256和RIPEMD160等密码学算法来保证不可篡改和加密安全性,举个例子0101100011101110 这代表了一个字符,算法要求左移4位,以0补充,把左边4位扔掉,右边被4个0得到结果,根据结果怎么去反推原来的是多少?当然这只是个简单的例子。
⑻ 中国对区块链有哪些管制
其一,区块链标准化,形成标准体系来全方面解决问题,标准包括国际标准、国标、行标、待研发标准。
其二,测试验证,包含要素有测试用例、测试方案、测试工具、测试环境。依据有GB/T 25000.10- 、4.3.1产品质量模型、《区块链 参考架构》。
其三,推进标准应用示范。总共可以划分三个阶段,首先需要经历研究阶段,包括白皮书编写工作、草案形成、2016年底成立的标准工作组。再到今年筹备开发大赛,提供平台为了促进区块链技术的发展,而下一阶段的工作重点是寻找各行业(金融服务、供应链管理、文娱等)真实的应用案例,塑造典型。李鸣表示这将会在今年下半年逐步开展。
其四,构建开源社区,open source 包括开源官网、行业联盟、培训与认证、峰会与黑客马拉松、技术委员会、沟通工具等。目标是形成自主、安全、可控的区块链通用技术解决方案,社区跟踪研究国外区块链开源发展趋势,探讨国内技术开源的可能性,并形成适合中国的开源方案。
⑼ 区块链的哪些技术特征加大了监管难度
区块链特征:
1、去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施,没有中心管制,除了自成一体的区块链本身,通过分布式核算和存储,各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征。
2、开放性。区块链技术基础是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人开放,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
3、独立性。基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法),整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。
4、安全性。只要不能掌控全部数据节点的51%,就无法肆意操控修改网络数据,这使区块链本身变得相对安全,避免了主观人为的数据变更。
区块链
区块链(BlockChain)技术是一种使用去中心化共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库的技术,它能够让区块链中的参与者在无需建立信任关系的前提下实现一个统一的账本系统。区块是公共账本,多点维护;链就是盖上时间戳(Timestamps),不可伪造。
目前所有的系统背后都有一个数据库,也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。现在就是谁的系统谁来记账,各个银行的账本就是各个银行在记,支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。以上内容参考:网络--区块链
⑽ 区块链如何提高安全性和数据共享
针对现有区块链技术的安全特性和缺点,需要围绕物理、数据、应用系统、加密、风控等方面构建安全体系,整体提升区块链系统的安全性能。
1、物理安全
运行区块链系统的网络和主机应处于受保护的环境,其保护措施根据具体业务的监管要求不同,可采用不限于VPN专网、防火墙、物理隔离等方法,对物理网络和主机进行保护。
2、数据安全
区块链的节点和节点之间的数据交换,原则上不应明文传输,例如可采用非对称加密协商密钥,用对称加密算法进行数据的加密和解密。数据提供方也应严格评估数据的敏感程度、安全级别,决定数据是否发送到区块链,是否进行数据脱敏,并采用严格的访问权限控制措施。
3、应用系统安全
应用系统的安全需要从身份认证、权限体系、交易规则、防欺诈策
略等方面着手,参与应用运行的相关人员、交易节点、交易数据应事前受控、事后可审计。以金融区块链为例,可采用容错能力更强、抗欺诈性和性能更高的共识算法,避免部分节点联合造假。
4、密钥安全
对区块链节点之间的通信数据加密,以及对区块链节点上存储数据加密的密钥,不应明文存在同一个节点上,应通过加密机将私钥妥善保存。在密钥遗失或泄漏时,系统可识别原密钥的相关记录,如帐号控制、通信加密、数据存储加密等,并实施响应措施使原密钥失效。密钥还应进行严格的生命周期管理,不应为永久有效,到达一定的时间周期后需进行更换。
5、风控机制
对系统的网络层、主机操作、应用系统的数据访问、交易频度等维度,应有周密的检测措施,对任何可疑的操作,应进行告警、记录、核查,如发现非法操作,应进行损失评估,在技术和业务层面进行补救,加固安全措施,并追查非法操作的来源,杜绝再次攻击。
文章来源:中国区块链技术和应用发展白皮书