在區(qū)塊鏈的學術定義中,我們把區(qū)塊鏈定義為一個非安全環(huán)境下,去中心化、采用非對稱加密、和分布式存儲的記賬技術。
今天著重探討一下區(qū)塊鏈網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡相比在安全性方面的優(yōu)勢,并剖析這些安全優(yōu)勢的技術原理,以及帶來的新的安全問題(非安全性)。
從區(qū)塊鏈的定義中我們很容易得到幾個與安全有關的重要信息,非安全環(huán)境下、非對稱加密、分布式存儲。下面一起來逐個剖析。
1.非安全環(huán)境
以公有鏈為例,區(qū)塊鏈是一個開放式的網(wǎng)絡形態(tài),任何一個節(jié)點都可以自由加入或者退出,因為不需要授權和頒發(fā)許可證,區(qū)塊鏈網(wǎng)絡對每一個節(jié)點的行為和意圖無從考證,沒有人知道,某個節(jié)點是不是以攻擊和破壞為目的加入網(wǎng)絡的,任何一個節(jié)點都可能是破壞份子,所以區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是在非安全環(huán)境下建立起來的。
2.區(qū)塊鏈很安全
?、非對稱加密
非對稱加密指的是加密和解密分別采用不同的密鑰(公鑰和私鑰)。聽起來很復雜,其實就是生活的技術化。
打個比方:張三要給王五轉(zhuǎn)賬,采用的平臺是支付寶。
張三有個賬戶,這個必須公開,否則別人沒辦法轉(zhuǎn)錢,這個賬戶就是公鑰。張三自己還有一個轉(zhuǎn)賬密碼,這個誰都不能說,就是私鑰。同樣王五也是如此。
轉(zhuǎn)賬過程是,王五把賬戶(公鑰)給張三,張三登陸自己賬戶(公鑰),輸入自己密碼(私鑰)進行轉(zhuǎn)賬,成功后,通知王五,王五趕緊登陸賬戶(公鑰),輸入密碼(私鑰)查看錢已到賬,再看轉(zhuǎn)賬人是張三(對方公鑰),交易完成。
區(qū)塊鏈采用非對稱加密之后,可以這么理解,每一筆交易(訂單)就是一封信,信封上的收信人名稱誰都可以看到,但是信封里面的信(內(nèi)容或訂單數(shù)據(jù)),只有收信人本人才有打開閱讀的權限,這樣就可以有效防止泄露隱私數(shù)據(jù)。
?、分布式記賬
不止于非對稱加密,區(qū)塊鏈網(wǎng)絡最大的優(yōu)勢在于去中心化,和分布式存儲。中心化的網(wǎng)絡所有數(shù)據(jù)都存儲在一個中心數(shù)據(jù)庫中。以支付寶支付為例,交易記錄只存儲在支付寶的數(shù)據(jù)庫中,一旦支付寶數(shù)據(jù)庫被攻擊、或支付寶數(shù)據(jù)庫服務器出現(xiàn)故障無法恢復,所有基于支付寶的交易、支付寶中的資產(chǎn)都將凍結(jié),這是風險因素之一,另外一個安全風險在于支付寶數(shù)據(jù)可以被篡改,擁有支付寶系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理權限的人(黑客或內(nèi)部員工)是可以修改自己或他人的交易記錄的,盡管支付寶會使用法律、和公司內(nèi)部管理條例來約束員工的行為;會采用技術手段來對抗黑客攻擊,但是中心化的數(shù)據(jù)庫被篡改數(shù)據(jù)的可能性仍然客觀存在。
而在區(qū)塊鏈系統(tǒng)之下,沒有集中式的數(shù)據(jù)庫存儲,而是采用分布式多節(jié)點存儲,每筆交易,都有多份拷貝,假設有100個網(wǎng)絡節(jié)點,就會有100份拷貝,黑客想要篡改數(shù)據(jù),除非同時修改這100份拷貝,另外如果網(wǎng)絡中有2個或者20、甚至30個節(jié)點出現(xiàn)故障,也不影響網(wǎng)絡的正常運轉(zhuǎn)。
區(qū)塊鏈還有一個優(yōu)勢明顯的特性,鏈上的區(qū)塊以及數(shù)據(jù),只能新增不能修改,也不能刪除,篡改數(shù)據(jù)的可能性幾乎為0,因為即使有人篡改了區(qū)塊數(shù)據(jù),是誰修改的,什么時間修改的都一清二楚,鋌而走險的人將原形畢露。
3.區(qū)塊鏈不安全
?、無法保證匿名性
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中,每個人或者每個節(jié)點,都有一串代表自己唯一身份的數(shù)字ID,所有人都可以是匿名的,但這僅僅只存在于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡世界中,一旦與現(xiàn)實世界發(fā)生聯(lián)系,假設有一天可以用比特幣在便利店購物,你的真實用戶信息將會與比特幣錢包地址產(chǎn)生關聯(lián),店員就可以把比特幣支付地址和該用戶的相貌、性別關聯(lián)起來,如果是在淘寶上購物,快遞公司還有可能會泄露買家的姓名、電話、家庭住址等隱私信息,匿名性將不復存在。
?、無法保證隱私性
區(qū)塊鏈是一個以鏈式結(jié)構(gòu)存儲的賬本,溯源性在很多方面體現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢,比如打擊盜版、網(wǎng)絡犯罪等破壞活動,但是也正因為區(qū)塊鏈的溯源性,導致隱私可能被泄露,當每個人的網(wǎng)絡活動(行為)都被公開記錄在一個人人都可以隨意訪問的網(wǎng)絡之中時,任何人都可以通過溯源窺探你在網(wǎng)絡上的蛛絲馬跡。顯然,這侵犯了人們的隱私權,違背了人們的意愿,也是一個仍待探索的課題。
?、智能合約漏洞
基于智能合約的分布式自治系統(tǒng)(DAOs)是當前一個炙手可熱的概念,在眾多領域相關應用也開始嶄露頭角,但是智能合約到目前為止并沒有一套完整和成熟的標準,一旦把某個存在漏洞的智能合約部署到了區(qū)塊鏈上,被黑客利用,后果不堪設想。
在2016年6月17日,被號稱區(qū)塊鏈業(yè)界最大的眾籌項目TheDAO(被攻擊前 擁有1億美元左右資產(chǎn))遭到攻擊,導致300多萬以太幣資產(chǎn)被分離出TheDAO 資產(chǎn)池。遭受攻擊的原因就是編寫的智能合約存在著重大缺陷,TheDAO編寫的智能合約中有一個splitDAO函數(shù),攻擊者通過此函數(shù)中的漏洞,重復利用自己的DAO資產(chǎn)來不斷從TheDAO項目的資產(chǎn)池中分離DAO資產(chǎn)給自己。而由于theDAO項目是個完全去中心化自治組織系統(tǒng),智能合約一經(jīng)發(fā)布,則無法更改的特性,導致theDAO團隊也束手無策。
這也從側(cè)面說明,目前去中心化的自治組織(DAO)并不能完全自治,至少在自救(容錯、修復錯誤)這點上還存在著很大的不可靠性,一旦智能合約出現(xiàn)漏洞,將可能帶來災難,這是不可忽視的風險之一。
4.安全相對論
區(qū)塊鏈網(wǎng)絡和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡相比,在安全性方面有著天然的優(yōu)勢,非對稱加密保證的交易數(shù)據(jù)的安全性;分布式存儲和記賬,顯著降低了數(shù)據(jù)篡改、網(wǎng)絡攻擊、以及網(wǎng)絡癱瘓的可能性。
與此同時,區(qū)塊鏈又給我們帶來了新的安全課題。
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡發(fā)生聯(lián)系時,用戶信息和網(wǎng)絡行為的隱私保護仍待解決,而在基于智能合約的分布式自治系統(tǒng)(DAOs)中,智能合約沒有統(tǒng)一成熟的規(guī)范和標準,也給了不法份子可乘之機。
安全是一個相對的概念,沒有任何技術能標榜自己是絕安全的,安全級別的高低取決于使用技術的人和環(huán)境,了解區(qū)塊鏈的相對安全性,是提升對區(qū)塊鏈認知的重要基礎。
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