区块链的秘钥存储
㈠ 区块链与大数据存储究竟有着怎样的关系
区块链和大数据存储的关系如下:
一、数据安全:区块链让数据真正“放心”流动起来
区块链以其可信任性、安全性和不可篡改性,让更多数据被解放出来。用一个典型案例来说明,即区块链是如何推进基因测序大数据产生的。区块链测序可以利用私钥限制访问权限,从而规避法律对个人获取基因数据的限制问题,并且利用分布式计算资源,低成本完成测序服务。区块链的安全性让测序成为工业化的解决方案,实现了全球规模的测序,从而推进数据的海量增长。
二、数据开放共享:区块链保障数据私密性
政府掌握着大量高密度、高价值数据,如医疗数据、人口数据等。政府数据开放是大势所趋,将对整个经济社会的发展产生不可估量的推动力。然而,数据开放的主要难点和挑战是如何在保护个人隐私的情况下开放数据。基于区块链的数据脱敏技术能保证数据私密性,为隐私保护下的数据开放提供了解决方案。数据脱敏技术主要是采用了哈希处理等加密算法。例如,基于区块链技术的英格码系统(Enigma),在不访问原始数据情况下运算数据,可以对数据的私密性进行保护,杜绝数据共享中的信息安全问题。例如,公司员工可放心地开放可访问其工资信息的路径,并共同计算出群内平均工资。每个参与者可得知其在该组中的相对地位,但对其他成员的薪酬一无所知。
数据HASH脱敏处理示意图
三、数据存储:区块链是一种不可篡改的、全历史的、强背书的数据库存储技术
区块链技术,通过网络中所有节点共同参与计算,互相验证其信息的真伪以达成全网共识,可以说区块链技术是一种特定数据库技术。迄今为止我们的大数据还处于非常基础的阶段,基于全网共识为基础的数据可信的区块链数据,是不可篡改的、全历史的、也使数据的质量获得前所未有的强信任背书,也使数据库的发展进入一个新时代。
四、数据分析:区块链确保数据安全性
数据分析是实现数据价值的核心。在进行数据分析时,如何有效保护个人隐私和防止核心数据泄露,成为首要考虑的问题。例如,随着指纹数据分析应用和基因数据检测与分析手段的普及,越来越多的人担心,一旦个人健康数据发生泄露,将可能导致严重后果。区块链技术可以通过多签名私钥、加密技术、安全多方计算技术来防止这类情况的出现。当数据被哈希后放置在区块链上,使用数字签名技术,就能够让那些获得授权的人们才可以对数据进行访问。通过私钥既保证数据私密性,又可以共享给授权研究机构。数据统一存储在去中心化的区块链上,在不访问原始数据情况下进行数据分析,既可以对数据的私密性进行保护,又可以安全地提供给全球科研机构、医生共享,作为全人类的基础健康数据库,对未来解决突发疾病、疑难疾病带来极大的便利。
五、数据流通:区块链保障数据相关权益
对于个人或机构有价值的数据资产,可以利用区块链对其进行注册,交易记录是全网认可的、透明的、可追溯的,明确了大数据资产来源、所有权、使用权和流通路径,对数据资产交易具有很大价值。
一方面,区块链能够破除中介拷贝数据威胁,有利于建立可信任的数据资产交易环境。数据是一种非常特殊的商品,与普通商品有着本质区别,主要是具有所有权不清晰、 “看过、复制即被拥有”等特征,这也决定了使用传统商品中介的交易方式无法满足数据的共享、交换和交易。因为中介中心有条件、有能力复制和保存所有流经的数据,这对数据生产者极不公平。这种威胁仅仅依靠承诺是无法消除的,而这种威胁的存在也成为阻碍数据流通巨大障碍。基于去中心化的区块链,能够破除中介中心拷贝数据的威胁,保障数据拥有者的合法权益。
另一方面,区块链提供了可追溯路径,能有效破解数据确权难题。区块链通过网络中多个参与计算的节点来共同参与数据的计算和记录,并且互相验证其信息的有效,既可以进行信息防伪,又提供了可追溯路径。把各个区块的交易信息串起来,就形成了完整的交易明细清单,每笔交易来龙去脉非常清晰、透明。另外,当人们对某个区块的“值”有疑问时,可方便地回溯历史交易记录进而判别该值是否正确,识别出该值是否已被篡改或记录有误。
一切在区块链上有了保障,大数据自然会更加活跃起来。
币盈中国平台上众筹项目的代币都是基于区块链技术开发出来的,相关的信息都会记录到区块链上。
㈡ 区块链密码算法是怎样的
区块链作为新兴技术受到越来越广泛的关注,是一种传统技术在互联网时代下的新的应用,这其中包括分布式数据存储技术、共识机制和密码学等。随着各种区块链研究联盟的创建,相关研究得到了越来越多的资金和人员支持。区块链使用的Hash算法、零知识证明、环签名等密码算法:
Hash算法
哈希算法作为区块链基础技术,Hash函数的本质是将任意长度(有限)的一组数据映射到一组已定义长度的数据流中。若此函数同时满足:
(1)对任意输入的一组数据Hash值的计算都特别简单;
(2)想要找到2个不同的拥有相同Hash值的数据是计算困难的。
满足上述两条性质的Hash函数也被称为加密Hash函数,不引起矛盾的情况下,Hash函数通常指的是加密Hash函数。对于Hash函数,找到使得被称为一次碰撞。当前流行的Hash函数有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。
比特币使用的是SHA256,大多区块链系统使用的都是SHA256算法。所以这里先介绍一下SHA256。
1、 SHA256算法步骤
STEP1:附加填充比特。对报文进行填充使报文长度与448模512同余(长度=448mod512),填充的比特数范围是1到512,填充比特串的最高位为1,其余位为0。
STEP2:附加长度值。将用64-bit表示的初始报文(填充前)的位长度附加在步骤1的结果后(低位字节优先)。
STEP3:初始化缓存。使用一个256-bit的缓存来存放该散列函数的中间及最终结果。
STEP4:处理512-bit(16个字)报文分组序列。该算法使用了六种基本逻辑函数,由64 步迭代运算组成。每步都以256-bit缓存值为输入,然后更新缓存内容。每步使用一个32-bit 常数值Kt和一个32-bit Wt。其中Wt是分组之后的报文,t=1,2,...,16 。
STEP5:所有的512-bit分组处理完毕后,对于SHA256算法最后一个分组产生的输出便是256-bit的报文。
2、环签名
2001年,Rivest, shamir和Tauman三位密码学家首次提出了环签名。是一种简化的群签名,只有环成员没有管理者,不需要环成员间的合作。环签名方案中签名者首先选定一个临时的签名者集合,集合中包括签名者。然后签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名,而无需他人的帮助。签名者集合中的成员可能并不知道自己被包含在其中。
环签名方案由以下几部分构成:
(1)密钥生成。为环中每个成员产生一个密钥对(公钥PKi,私钥SKi)。
(2)签名。签名者用自己的私钥和任意n个环成员(包括自己)的公钥为消息m生成签名a。
(3)签名验证。验证者根据环签名和消息m,验证签名是否为环中成员所签,如果有效就接收,否则丢弃。
环签名满足的性质:
(1)无条件匿名性:攻击者无法确定签名是由环中哪个成员生成,即使在获得环成员私钥的情况下,概率也不超过1/n。
(2)正确性:签名必需能被所有其他人验证。
(3)不可伪造性:环中其他成员不能伪造真实签名者签名,外部攻击者即使在获得某个有效环签名的基础上,也不能为消息m伪造一个签名。
3、环签名和群签名的比较
(1)匿名性。都是一种个体代表群体签名的体制,验证者能验证签名为群体中某个成员所签,但并不能知道为哪个成员,以达到签名者匿名的作用。
(2)可追踪性。群签名中,群管理员的存在保证了签名的可追踪性。群管理员可以撤销签名,揭露真正的签名者。环签名本身无法揭示签名者,除非签名者本身想暴露或者在签名中添加额外的信息。提出了一个可验证的环签名方案,方案中真实签名者希望验证者知道自己的身份,此时真实签名者可以通过透露自己掌握的秘密信息来证实自己的身份。
(3)管理系统。群签名由群管理员管理,环签名不需要管理,签名者只有选择一个可能的签名者集合,获得其公钥,然后公布这个集合即可,所有成员平等。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。
㈢ 区块链的概念是什么
从字面理解,区块链包含了两个概念:区块、链。区块链本身是由一个个区块(Block)组成,而不同节点链接在一起构建的网络,就是区块链。区块链的主要作用是储存信息,任何需要保存的信息,都可以写入区块链,也可以从里面读取。
每个区块存储:一些有效的记录或交易;涉及该块的信息;通过每个块的散列到前一个块和下一个块的链接——可以被认为是块的指纹的唯一代码。
因此,每个块在链内具有特定且不可移动的位置,因为每个块包含来自前一块的散列的信息。整个链存储在构成区块链的每个网络节点中,因此链的精确副本存储在所有网络参与者中。
用途
从本质上讲,区块链可用于存储任何类型的信息,这些信息必须保持完整,并且比通过中间人以安全,分散和更便宜的方式保持可用。此外,由于存储的信息是加密的,因此可以保证其机密性,因为只有拥有加密密钥的人才能访问它。
在医疗保健中使用区块链。例如,健康记录可以合并并存储在区块链中。这意味着每个患者的病史都是安全的,同时,每个被授权的医生都可以使用,无论患者接受治疗的健康中心如何。甚至制药行业也可以使用这种技术来验证药品并防止伪造。
区块链对于管理数字资产和文档也非常有用。到目前为止,数字化的问题在于一切都很容易复制,但Blockchain允许您记录购买,契约,文档或任何其他类型的在线资产,而不会被伪造。
㈣ 区块链技术的六大核心算法
区块链技术的六大核心算法
区块链核心算法一:拜占庭协定
拜占庭的故事大概是这么说的:拜占庭帝国拥有巨大的财富,周围10个邻邦垂诞已久,但拜占庭高墙耸立,固若金汤,没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败,同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强,至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻,但实际过程出现背叛,那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事,不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。
在这个分布式网络里:每个将军都有一份实时与其他将军同步的消息账本。账本里有每个将军的签名都是可以验证身份的。如果有哪些消息不一致,可以知道消息不一致的是哪些将军。尽管有消息不一致的,只要超过半数同意进攻,少数服从多数,共识达成。
由此,在一个分布式的系统中,尽管有坏人,坏人可以做任意事情(不受protocol限制),比如不响应、发送错误信息、对不同节点发送不同决定、不同错误节点联合起来干坏事等等。但是,只要大多数人是好人,就完全有可能去中心化地实现共识
区块链核心算法二:非对称加密技术
在上述拜占庭协定中,如果10个将军中的几个同时发起消息,势必会造成系统的混乱,造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息,但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了,即:一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后,各个节点收到发起者的消息必须签名盖章,确认各自的身份。
在如今看来,非对称加密技术完全可以解决这个签名问题。非对称加密算法的加密和解密使用不同的两个密钥.这两个密钥就是我们经常听到的”公钥”和”私钥”。公钥和私钥一般成对出现, 如果消息使用公钥加密,那么需要该公钥对应的私钥才能解密; 同样,如果消息使用私钥加密,那么需要该私钥对应的公钥才能解密。
区块链核心算法三:容错问题
我们假设在此网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送,并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入、退出网络,可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等,还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统,提供的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,并适用于任何网络环境。
区块链核心算法四:Paxos 算法(一致性算法)
Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是,在一个分布式数据库系统中,如果各节点的初始状态一致,每个节点都执行相同的操作序列,那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列,需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中,是分布式计算中的重要问题。节点通信存在两种模型:共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。
区块链核心算法五:共识机制
区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说,其实从技术角度来看可以把PoW看做重复使用的Hashcash,生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币,生成区块时,必须得到所有参与者的同意,那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度,因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。
区块链核心算法六:分布式存储
分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在网络中的各个角落。所以,分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据,而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋,不是放在同一个篮子里,而是分开放在不同的地方,加起来的总和是100个。
㈤ 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
㈥ 什么是区块链加密算法
区块链加密算法(EncryptionAlgorithm)
非对称加密算法是一个函数,通过使用一个加密钥匙,将原来的明文文件或数据转化成一串不可读的密文代码。加密流程是不可逆的,只有持有对应的解密钥匙才能将该加密信息解密成可阅读的明文。加密使得私密数据可以在低风险的情况下,通过公共网络进行传输,并保护数据不被第三方窃取、阅读。
区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。
区块链的应用领域有数字货币、通证、金融、防伪溯源、隐私保护、供应链、娱乐等等,区块链、比特币的火爆,不少相关的top域名都被注册,对域名行业产生了比较大的影响。
㈦ 区块链中的数据存在哪里
区块链的数据中都存在终端或者是存在服务器里面的。因为都说的是区块链嘛,他的用户终端也可以是服务器,服务器也可以是用户终端,所以都储存在这些设备上面。
㈧ 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。
㈨ 区块链钱包有什么作用呢,有能说明白的嘛
区块链钱包的本质是一个私钥,它是一个随机的哈希值字符串,拥有了私钥就拥有了该钱包的使用权。如果按照私钥存储方式可划分为:冷钱包和热钱包
冷钱包是指网络不能访问到你私钥的钱包,一般会拿笔记本记录,虽然免去被黑客盗取私钥的风险,但是也有可能遗失。
热钱包是指互联网能购访问你私钥的钱包。热钱包往往是在线钱包的形式,不容易遗失,但是也同样具有风险。