區塊鏈網路安全與數據

A. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈到底是什麼什麼叫區塊鏈

狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

【基礎架構】

一般說來，區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法；網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。

拓展資料：

【區塊鏈核心技術】

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題，因此它針對這個問題提出了四個技術創新：

1.分布式賬本，就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成，而且每一個節點都記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監督交易合法性，同時也可以共同為其作證。

區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面：一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據，傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的，依靠共識機制保證存儲的一致性，而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多，理論上講除非所有的節點被破壞，否則賬目就不會丟失，從而保證了賬目數據的安全性。

2.非對稱加密和授權技術，存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到，從而保證了數據的安全和個人的隱私。

3.共識機制，就是所有記賬節點之間怎麼達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制，適用於不同的應用場景，在效率和安全性之間取得平衡。

區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點，其中「少數服從多數」並不完全指節點個數，也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時，所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。

4.智能合約，智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據，可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例，如果說每個人的信息（包括醫療信息和風險發生的信息）都是真實可信的，那就很容易的在一些標准化的保險產品中，去進行自動化的理賠。

在保險公司的日常業務中，雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁，但是對可信數據的依賴是有增無減。因此，筆者認為利用區塊鏈技術，從數據管理的角度切入，能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈-網路

B. 區塊鏈技術在網路安全中的作用是什麼

提高網路安全
區塊鏈是一個建立在提供絕對安全和信任的模型上的、分散的、分布式的電子分類記賬方式。使用加密技術，按時間順序和公開記錄記錄交易，每一個塊都有時間標記並與前一個鏈接。重要的是，這些數字「塊」只能通過所有參與者的共識來更新，數據攔截、修改和刪除幾乎是不可能的。

C. 區塊鏈應用在網路安全中發揮什麼作用

區塊鏈技術可以幫助我們提升加密以及認證等保護機制的安全性，這對於物聯網安全以及DDoS防禦社區來說絕對是一條好消息!

區塊鏈就有成為安全社區一個重要解決方案的潛力，對於金融、能源和製造業來說亦是如此。就目前來說，驗證比特幣交易是它的一個主要用途，但這種技術也可以擴展到智能電網系統以及內容交付網路等應用場景之中。

如何將區塊鏈應用到網路安全之中?

無論是保護數據完整性，還是利用數字化識別技術來防止物聯網設備免受DDoS攻擊，區塊鏈技術都可以發揮關鍵作用，至少現在它已經顯示出了這種能力。

物聯網安全以及DDoS防禦社區

某家區塊鏈初創公司聲稱他們的去中心化「記賬「系統可以幫助用戶抵禦流量超過100Gbps的DDoS攻擊。有趣的是，這家公司表示這種去中心化的系統允許用戶出租自己的額外帶寬，並將帶寬訪問許可權」提交「到區塊鏈分布式節點，當網站遭受DDoS攻擊時，網站可以利用這些出租帶寬來緩解DDoS攻擊。

提升保密性和數據完整性

雖然區塊鏈最初的設計並沒有考慮到具體的訪問控制，但是現在某些區塊鏈技術實現已經解決了數據保密以及訪問控制的問題了。在這個任何數據都有可能被篡改的時代，這顯然是個嚴重問題，但是完整的數據加密惡意保證數據在傳輸過程中不被他人通過中間人攻擊等形式來訪問或篡改。

整個IoT產業都需要數據完整性保障。比如說，IBM在其Watson IoT平台中就允許用戶在私有區塊鏈網路中管理IoT數據，而這種區塊鏈網路已經整合進了他們Big Blue的雲服務中。除此之外，愛立信公司的區塊鏈數據完整性服務有提供了全面的審計、兼容和可信賴數據服務來允許開發人員利用Predix PaaS平台來進行技術實現。

其中最佳應用就是我們公共事業部門的轉型和創建以市民為中心的基礎設施了。這將使市民能夠擁有自己的身份，每一筆交易都可驗證。我們可以使用智慧合約和經簽名的斷言來制定公共服務的要素，比如待遇給付等等。

物聯網&智能設備

現在整個IT社區的注意力已經開始轉移到物聯網&智能設備的身上了，而安全性絕對是首要考慮因素之一。雖然物聯網可以提升我們的工作和生產效率，但這也意味著我們需要面臨更多的安全風險。很多公司因而尋求應用區塊鏈來保護IoT及工業IoT(IIoT)設備安全的方法——因為區塊鏈技術可增強身份驗證，改善數據溯源和流動性，並輔助記錄管理。

根據卡巴斯基實驗室反病毒專家Alexey Malanov的說法，區塊鏈技術有助於追蹤黑客攻擊，他補充道：

「網路入侵者通常會清除許可權日誌，以隱藏未授權訪問設備的痕跡。但如果日誌分布在多個設備中(例如通過區塊鏈技術實現)，則可以將風險盡可能降低。」

數字經濟發展基金主席German Klimenko表示：「目前，國防部正在大力推動IT發展和研究工作，這對行業來說是一件好事。」

北約和五角大樓也在研究區塊鏈「防禦性」應用。該技術被積極用於保護系統免受網路攻擊。北約將使用區塊鏈來保護金融信息、供應和物流鏈，而五角大樓正在開發一個防黑客攻擊的數據傳輸系統。

總的來說，區塊鏈技術並不是萬能的，至少現在還不是。無論是從技術完整性出發，還是從系統實現方面考量，現在的區塊鏈技術都無法100%確保設備的安全。註：以上內容來源網路。

D. 區塊鏈技術是如何保證數據的安全性的

區塊鏈在信息安全上的優勢和數軟體區塊鏈技術實驗室根據自身開發經驗和技術特點總結以下方面： 1.利用高冗餘的資料庫保障信息的數據完整性； 2.利用密碼學的相關原理進行數據驗證，保證不可篡改； 3.在許可權管理方面運用了多私鑰規則進行訪問許可權控制。

E. 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。

F. 區塊鏈如何提高安全性和數據共享

針對現有區塊鏈技術的安全特性和缺點，需要圍繞物理、數據、應用系統、加密、風控等方面構建安全體系，整體提升區塊鏈系統的安全性能。
1、物理安全
運行區塊鏈系統的網路和主機應處於受保護的環境，其保護措施根據具體業務的監管要求不同，可採用不限於VPN專網、防火牆、物理隔離等方法，對物理網路和主機進行保護。
2、數據安全
區塊鏈的節點和節點之間的數據交換，原則上不應明文傳輸，例如可採用非對稱加密協商密鑰，用對稱加密演算法進行數據的加密和解密。數據提供方也應嚴格評估數據的敏感程度、安全級別，決定數據是否發送到區塊鏈，是否進行數據脫敏，並採用嚴格的訪問許可權控制措施。
3、應用系統安全
應用系統的安全需要從身份認證、許可權體系、交易規則、防欺詐策
略等方面著手，參與應用運行的相關人員、交易節點、交易數據應事前受控、事後可審計。以金融區塊鏈為例，可採用容錯能力更強、抗欺詐性和性能更高的共識演算法，避免部分節點聯合造假。
4、密鑰安全
對區塊鏈節點之間的通信數據加密，以及對區塊鏈節點上存儲數據加密的密鑰，不應明文存在同一個節點上，應通過加密機將私鑰妥善保存。在密鑰遺失或泄漏時，系統可識別原密鑰的相關記錄，如帳號控制、通信加密、數據存儲加密等，並實施響應措施使原密鑰失效。密鑰還應進行嚴格的生命周期管理，不應為永久有效，到達一定的時間周期後需進行更換。
5、風控機制
對系統的網路層、主機操作、應用系統的數據訪問、交易頻度等維度，應有周密的檢測措施，對任何可疑的操作，應進行告警、記錄、核查，如發現非法操作，應進行損失評估，在技術和業務層面進行補救，加固安全措施，並追查非法操作的來源，杜絕再次攻擊。

文章來源：中國區塊鏈技術和應用發展白皮書

G. 區塊鏈技術如何成為網路安全的關鍵因素

區塊鏈技術如何成為網路安全的關鍵因素
許多領先的網路安全公司使用區塊鏈技術來防止數據篡改。此外，美國醫療保健公司正在開始探索這項技術。儲存電子健康記錄有一些缺點，但從現在起，分散的資料庫有希望通過建立一個創新的保健結構來徹底將這些文件變革。區塊鏈也許是通過擴展使用網路來解決我們所面臨的問題的一種方法，並且最終會有更安全的網路通信。
區塊鏈的內部
加密貨幣是一種數字貨幣，它使用加密技術進行安全的交易，任何類型的加密貨幣都可以使用區塊鏈。
區塊鏈技術現在是一種分散的、公共的分類賬技術，之所以被稱為區塊鏈技術，是因為它允許數字貨幣在不依賴中央機構的情況下維護可信的交易網路過程。
這種結構確保系統不受政府幹預和操縱，市場參與者可以跟蹤虛擬貨幣交易，而不需要中央記錄。每筆交易都按時間順序記錄並添加到區塊鏈中。每個參與這個過程的主機都會得到一個副本。
每筆交易都按時間順序記錄並添加到塊鏈中。參與這個過程的每個主機都會得到一個塊鏈的副本。這一概念包括一種獨特的方法來驗證交易，在數字貨幣范圍內，它還具有數字化、編碼和存儲任何類型的文件的能力，這對網路安全非常重要。
醫療保健公司及其創新策略
區塊鏈是一種安全的架構，可以用它構建一個健康保健系統，以及正確的結構和參數。在這個系統中，病人將有準確和最新的記錄，這些記錄可以防止被篡改或監視。這些數據可以方便快捷地與任何需要它的提供者共享。
電子健康記錄(EHR)是存儲病人病史的一組數據。這些記錄包括與每個人的治療相關的所有關鍵的行政臨床數據。這些可能是各種各樣的參數，如進度圖、潛在問題、葯物、免疫、過去的病史和實驗室數據。
EHR提供了信息的自動訪問，從而簡化了臨床醫生的工作流程。它也有能力通過各種介面，包括基於證據的決策支助、質量管理和成果報告，直接或間接地支持與護理有關的其他活動。
EHR的主要缺點是，這些記錄沒有與當前信息保持同步，而且數據不容易在提供者之間共享。另一個限制是在潛在的網路危險的情況下，數據存儲不安全。對於這些缺點，區塊鏈似乎是一個更智能的結構。
以波士頓市為例。那有26個不同的電子病歷系統，每個系統都有自己的語言來表示和共享數據。這種情況下的信息在需要的時候是無法獲得的，這就造成了金錢上的損失，有時甚至是人命的損失。而且，黑客有機會竊取、刪除或修改記錄，在緊急情況下，醫生可能無法獲得關鍵的醫療信息。這種混亂會對患者造成直接傷害。
區塊鏈結構可以保證多年的病人數據安全，並且可以使數據錄入中的任何人為錯誤更容易追蹤和更正。在這里，患者自己可以檢查和更新信息，甚至在他們收集和觀察的時候進行新的記錄。黑客和欺詐都將極不容易發生。
區塊鏈能力綜述
區塊鏈還可以在安全方面幫助其他網路通信領域。
Acronis基金會的主席JohnZanni說，「我們相信區塊鏈技術在未來幾年將在科技和IT領域產生變革，就像互聯網在九十年代和本世紀初為世界所做的那樣。幾年前，我們開始與以太坊區塊鏈合作，研究如何更好地保護數據。今天，我們的存儲和備份軟體的一部分允許用戶對任何數字數據進行公證，並將指紋保存在區塊鏈上，以確保它不會被篡改。」
隨著現實世界與數字世界的相互碰撞，數據已成為許多企業的關鍵角色。但是，確保這些數據保持安全、可靠、保密和可信已成為一項持續的挑戰。
此外，就網路安全而言，當今行業面臨的最大問題之一是數據篡改，即數據可能以授權的方式被意外或故意地篡改。
專家需要關注區塊鏈，並計劃如何將這一技術應用到眾多潛在的應用中，為我們的未來鋪平道路。

H. 大數據與區塊鏈

這個故事還是要從比特幣談起

比特幣這個電子現金系統是同時去中介化(個人與個人之間的電子現金無須可信第三方中介的介入)和去中心化(由某個機構負責維護)的(交易雙方可以在無須建立信任關系的前提下完成交易)

哈希函數:將任意長的字元串，轉變成固定長度的輸出(計算過程不能太復雜)，只要輸入字元串發生微小變化，哈希函數的輸出就會完全不同。

區塊鏈:把大的東西切分成很多個區塊進行存儲，只要其中有一個東西被篡改，下邊的數據都不一樣，就會被發現

採用區塊鏈(數據結構 哈希函數)，保障賬本不能被篡改，採用數字簽名技術，保證只有自己才能夠使用自己的賬戶，採用p2p網路和pow共識機制，保證去中心化的運作方式

區塊鏈是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據，利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據，利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問安全的一種全新的分布式基礎架構與計算機範式。

三要素:

區塊鏈的本質就是分布式賬本，是一種資料庫。區塊鏈用哈希演算法實現信息不可篡改，用公鑰，私鑰來標識身份，以去中心化和去中介化的方式，來集體維護一個可靠資料庫。

大數據與區塊鏈的區別主要表現在以下幾個方面。

(1)數據量。區塊鏈技術是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈處理的數據量小，具有細致的處理方式。而大數據管理的是海量數據，要求廣度和數量，處理方式上會更粗糙。

(2)結構化和非結構化。區塊鏈是結構定義嚴謹的塊，通過指針組成的鏈，是典型的結構化數據，而大數據需要處理的更多的是非結構化數據。

(3)獨立和整合。區塊鏈系統為保證安全性，信息是相對獨立的，而大數據的重點是信息的整合分析。

(4)直接和間接。區塊鏈是一個分布式賬本，本質上就是一個資料庫，而大數據指的是對數據深度分析和挖掘，是一種間接的數據。

(5)CAP理論。C(Consistency)是一致性，它是指任何一個讀操作總是能夠讀到之前完成的寫操作的結果，也就是在分布式環境中，多點的數據是一致的。A(Availability)是可用性，它是指快速獲取數據，可以在確定的時間內返回操作結果。P(Tolerance of Network Partition)是分區容忍性，它是指當出現網路分區的情況時(即系統中的一部分節點無法和其他節點進行通信)，分離的系統也能夠正常運行。CAP理論告訴我們，一個分布式系統不可能同時滿足一致性、可用性和分區容忍性這3個需求，最多隻能同時滿足其中2個，正所謂「魚和熊掌不可兼得」。大數據通常選擇實現AP，區塊鏈則選擇實現CP。

(6)基礎網路。大數據底層的基礎設施通常是計算機集群，而區塊鏈的基礎設施通常是P2P網路。

(7)價值來源。對於大數據而言，數據是信息，需要從數據中提煉得到價值。而對於區塊鏈而言，數據是資產，是價值的傳承。

(8)計算模式。在大數據的場景中，是把一件事情分給多個人做，比如，在MapRece計算框架中，一個大型任務會被分解成很多個子任務，分配給很多個節點同時去計算。而在區塊鏈的場景中，是讓多個人重復做一件事情，比如，P2P網路中的很多個節點同時記錄一筆交易。

I. 區塊鏈以什麼方式保證網路中數據的安全性

區塊鏈保證網路中數據的安全性的方式：
在區塊鏈技術中，數字加密技術是其關鍵之處，一般運用的是非對稱加密演算法，即加密時的密碼與解鎖時的密碼是不一樣的。簡單來說，就是我們有專屬的私鑰，只要把自己的私鑰保護好，把公鑰給對方，對方用公鑰加密文件生成密文，再將密文傳給你，我們再用私鑰解密得到明文，就能夠保障傳輸內容不被別人看到，這樣子，加密數據就傳輸完畢啦！
同時，還有數字簽名為我們加多一重保障，用來證明文件發給對方過程中沒有被篡改。由此可見區塊鏈的加密技術能夠有效解決數據流通共享過程中的安全問題，可謂是大有施展之處。