1. 區塊鏈使用安全如何來保證呢
區塊鏈本身解決的就是陌生人之間大規模協作問題，即陌生人在不需要彼此信任的情況下就可以相互協作。那麼如何保證陌生人之間的信任來實現彼此的共識機制呢？中心化的系統利用的是可信的第三方背書，比如銀行，銀行在老百姓看來是可靠的值得信任的機構，老百姓可以信賴銀行，由銀行解決現實中的糾紛問題。但是，去中心化的區塊鏈是如何保證信任的呢？
實際上，區塊鏈是利用現代密碼學的基礎原理來確保其安全機制的。密碼學和安全領域所涉及的知識體系十分繁雜，我這里只介紹與區塊鏈相關的密碼學基礎知識，包括Hash演算法、加密演算法、信息摘要和數字簽名、零知識證明、量子密碼學等。您可以通過這節課來了解運用密碼學技術下的區塊鏈如何保證其機密性、完整性、認證性和不可抵賴性。
基礎課程第七課 區塊鏈安全基礎知識
一、哈希演算法（Hash演算法）
哈希函數（Hash），又稱為散列函數。哈希函數：Hash(原始信息) = 摘要信息，哈希函數能將任意長度的二進制明文串映射為較短的（一般是固定長度的）二進制串（Hash值）。
一個好的哈希演算法具備以下4個特點:
1、 一一對應：同樣的明文輸入和哈希演算法，總能得到相同的摘要信息輸出。
2、 輸入敏感：明文輸入哪怕發生任何最微小的變化，新產生的摘要信息都會發生較大變化，與原來的輸出差異巨大。
3、 易於驗證：明文輸入和哈希演算法都是公開的，任何人都可以自行計算，輸出的哈希值是否正確。
4、 不可逆：如果只有輸出的哈希值，由哈希演算法是絕對無法反推出明文的。
5、 沖突避免：很難找到兩段內容不同的明文，而它們的Hash值一致（發生碰撞）。
舉例說明：
Hash(張三借給李四10萬，借期6個月) = 123456789012
賬本上記錄了123456789012這樣一條記錄。
可以看出哈希函數有4個作用：
簡化信息
很好理解，哈希後的信息變短了。
標識信息
可以使用123456789012來標識原始信息，摘要信息也稱為原始信息的id。
隱匿信息
賬本是123456789012這樣一條記錄，原始信息被隱匿。
驗證信息
假如李四在還款時欺騙說，張三隻借給李四5萬，雙方可以用哈希取值後與之前記錄的哈希值123456789012來驗證原始信息
Hash（張三借給李四5萬，借期6個月）=987654321098
987654321098與123456789012完全不同，則證明李四說謊了，則成功的保證了信息的不可篡改性。
常見的Hash演算法包括MD4、MD5、SHA系列演算法，現在主流領域使用的基本都是SHA系列演算法。SHA（Secure Hash Algorithm）並非一個演算法，而是一組hash演算法。最初是SHA-1系列，現在主流應用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512演算法（通稱SHA-2），最近也提出了SHA-3相關演算法，如以太坊所使用的KECCAK-256就是屬於這種演算法。
MD5是一個非常經典的Hash演算法，不過可惜的是它和SHA-1演算法都已經被破解，被業內認為其安全性不足以應用於商業場景，一般推薦至少是SHA2-256或者更安全的演算法。
哈希演算法在區塊鏈中得到廣泛使用，例如區塊中，後一個區塊均會包含前一個區塊的哈希值，並且以後一個區塊的內容+前一個區塊的哈希值共同計算後一個區塊的哈希值，保證了鏈的連續性和不可篡改性。
二、加解密演算法
加解密演算法是密碼學的核心技術，從設計理念上可以分為兩大基礎類型：對稱加密演算法與非對稱加密演算法。根據加解密過程中所使用的密鑰是否相同來加以區分，兩種模式適用於不同的需求，恰好形成互補關系，有時也可以組合使用，形成混合加密機制。
對稱加密演算法（symmetric cryptography,又稱公共密鑰加密，common-key cryptography），加解密的密鑰都是相同的，其優勢是計算效率高，加密強度高；其缺點是需要提前共享密鑰，容易泄露丟失密鑰。常見的演算法有DES、3DES、AES等。
非對稱加密演算法（asymmetric cryptography，又稱公鑰加密，public-key cryptography），與加解密的密鑰是不同的，其優勢是無需提前共享密鑰；其缺點在於計算效率低，只能加密篇幅較短的內容。常見的演算法有RSA、SM2、ElGamal和橢圓曲線系列演算法等。 對稱加密演算法，適用於大量數據的加解密過程；不能用於簽名場景：並且往往需要提前分發好密鑰。非對稱加密演算法一般適用於簽名場景或密鑰協商，但是不適於大量數據的加解密。
三、信息摘要和數字簽名
顧名思義，信息摘要是對信息內容進行Hash運算，獲取唯一的摘要值來替代原始完整的信息內容。信息摘要是Hash演算法最重要的一個用途。利用Hash函數的抗碰撞性特點，信息摘要可以解決內容未被篡改過的問題。
數字簽名與在紙質合同上簽名確認合同內容和證明身份類似，數字簽名基於非對稱加密，既可以用於證明某數字內容的完整性，同時又可以確認來源（或不可抵賴）。
我們對數字簽名有兩個特性要求，使其與我們對手寫簽名的預期一致。第一，只有你自己可以製作本人的簽名，但是任何看到它的人都可以驗證其有效性；第二，我們希望簽名只與某一特定文件有關，而不支持其他文件。這些都可以通過我們上面的非對稱加密演算法來實現數字簽名。
在實踐中，我們一般都是對信息的哈希值進行簽名，而不是對信息本身進行簽名，這是由非對稱加密演算法的效率所決定的。相對應於區塊鏈中，則是對哈希指針進行簽名，如果用這種方式，前面的是整個結構，而非僅僅哈希指針本身。
四 、零知識證明（Zero Knowledge proof）
零知識證明是指證明者在不向驗證者提供任何額外信息的前提下，使驗證者相信某個論斷是正確的。
零知識證明一般滿足三個條件：
1、 完整性（Complteness）：真實的證明可以讓驗證者成功驗證；
2、 可靠性（Soundness）：虛假的證明無法讓驗證者通過驗證；
3、 零知識（Zero-Knowledge）：如果得到證明，無法從證明過程中獲知證明信息之外的任何信息。
五、量子密碼學（Quantum cryptography）
隨著量子計算和量子通信的研究受到越來越多的關注，未來量子密碼學將對密碼學信息安全產生巨大沖擊。
量子計算的核心原理就是利用量子比特可以同時處於多個相干疊加態，理論上可以通過少量量子比特來表達大量信息，同時進行處理，大大提高計算速度。
這樣的話，目前的大量加密演算法，從理論上來說都是不可靠的，是可被破解的，那麼使得加密演算法不得不升級換代，否則就會被量子計算所攻破。
眾所周知，量子計算現在還僅停留在理論階段，距離大規模商用還有較遠的距離。不過新一代的加密演算法，都要考慮到這種情況存在的可能性。
2. 區塊鏈安全性主要通過什麼來保證
區塊鏈技術是一種分布式記錄技術，它通過對數據進行加密和分布式存儲，來保證數據的安全性和可靠性。
主要通過以下幾種方式來保證區塊鏈的安全性：
1.加密技術：區塊鏈採用的是對稱加密和非對稱加密演算法，可以有效保護數據的安全。
2.分布式存儲：區塊鏈的數據不是集中存儲在單一節點上，而是分散存儲在網路中的各個節點上，這有效防止了數據的篡改和丟失。
3.共識機制：區塊鏈通常採用共識機制來確認交易的合法性，這有助於防止惡意交易的發生。
4.合約機制：區塊鏈可以通過智能合約來自動執行交易，這有助於防止操縱交易的發生。
區塊鏈技術在實現安全性的同時，也帶來了一些挑戰。例如，區塊鏈的安全性可能受到漏洞的攻擊，或者因為私鑰泄露而導致資產被盜。因此，在使用區塊鏈技術時，還需要注意身份認證、密碼安全等方面的問題，以確保區塊鏈的安全性。
此外，區塊鏈技術的安全性也可能受到政策、法規等方面的影響。例如，在某些國家和地區，區塊鏈技術可能會受到審查和限制，這也可能會對區塊鏈的安全性產生影響。
總的來說，區塊鏈技術的安全性主要通過加密技術、分布式存儲、共識機制和合約機制等方式來保證，但是還需要注意其他方面的挑戰和影響因素。
3. 區塊鏈就業方向及前景
金融領域：區塊鏈技術可以用於數字貨幣、智能合約、支付結算等方面，為金融領域帶來更加高效、安全和便汪掘捷的服務。
物聯網領域：區塊鏈技術可以實現對物聯網設備的身份驗證、安全通信和數據管理，從而提高整個物聯網系統的安全性和可靠性。
公共服務領域：區塊鏈技術可以應用於政務、教育、醫療等公共服務領域，在信息共享、數據隱私保護、社會治理等方面發揮重要作用。
其他領域：區塊鏈技術還可以應用於供應鏈管理、知識產權保護、游戲等多個領域，擁有廣泛的應用前景。
因此，昌陵棗從就業方向上看，區塊鏈技術人才可以選擇進入金融機構、科技公司、創新企業、政府機構等不同類型的單位工作，並從事區塊鏈技術開發、應用研究、技術支持、項目管耐拆理等相關工作。同時，還可以通過創業等方式拓展自己的職業發展道路。
4. 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。
5. 區塊鏈在安全生產領域的應用
區塊鏈可以改變國防合同的供應鏈管理。國防部對新防禦系統的主要擔憂之一是這些組件是在世界各地製造的，因此與外國政府勾結的供應商可能會安裝不可檢測的後門進行間諜活動。在當今不透明的全球供應鏈中，有缺陷的微晶元或躲避間諜軟體是真正的風險。區塊鏈的准確和詳細的分類賬本機制，可以通過跟蹤每個分包商提供的內容並確保每個組件都是可追蹤的來減少這些風險。例如，如果把為飛機生產機載計算機微晶元放在中國，國防部審計員可以看到是誰製造的，什麼時候安裝的以及如何修改。每個操作都將添加到區塊鏈中，提供詳細的，不可更改的合同歷史記錄。區塊鏈還可以安全地管理承包商和政府雇員的身份。申請安全許可的任何人都知道這個過程是多麼麻煩。利用區
6. 區塊鏈技術安全都需要了解哪些問題
區塊鏈技術相信大家應該都不陌生了，而今天我們就一起來了解一下，在區塊鏈技術安全領域都有哪些問題是需塌緩要我們注意的，下面就開始今天的主要內容吧。
目前，企業內部進行的大多數區塊鏈項目都是所謂的「帶許可權的私有鏈」。與公有鏈不同的是，私有鏈只能由選定的用戶組訪問，這些用戶有權在該賬本上進行輸入、驗證、記錄和交換數據。
當然，對於一個從未獲准加入的「局外人」而言，這樣的網路幾乎不可能被攻陷的。但隨著私有鏈的出現，另一個問題就出現了：為了提高隱私性和安全性，我們真的需要團陵模舍棄去中心化嗎?
來自《麻省理工科技評論》(MITTechnologyReview)的MikeOrcutt寫道，私有鏈系統「可能會讓它的所有者感到更安全，但它實際上只是給予了他們更多的控制權，這意味著無論其他網路參與者是否同意，他們都可以進行更改。」這類系統需要提出平衡機制，為不同的用戶組授予不同級別的許可權，並對驗證者進行身份檢查，以確保他們是自己所聲稱的那個人。
這就是為什麼許多公司都在尋找兩者兼備的方法——公有鏈的去中心化和私有鏈的額外安全性。由IBM、Corda、Ripple等主要廠商開發的聯盟鏈，目前看來似乎是好的安全選擇。簡而言之，它們為企業提供了訪問集中式系統的許可權，且系統本身又具有一定程度的加密可審計性和安全性。
其他企業也在考慮如何通過調整公有鏈來滿足他們的安全需求。例如，以太坊區塊鏈已經提供了一些機制，可以利用這些機制來確保網路參與者的隱私，包括環簽名、隱身地址和存儲公有鏈的私有數據。
總的來說，區塊鏈領域正在朝著為公汪散有鏈、私有鏈、聯盟鏈網路定義技術粒度隱私層的新解決方案穩步發展。IT培訓發現各家公司正在積極調查和修補已知漏洞，並採用新的機制來確保各方都受到保護，任何惡意的駭客都無法攻破並利用賬本中的漏洞。
7. 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
8. 區塊鏈的研究方向
區塊鏈當前的主要研究方向集中在共識機制，隱私保護，應用，智能合約，監管等幾個主要的方向，其中當前大部分論文都是以應用為主要研究的對象，分別在物聯網、醫療、物流等供應鏈當中進行應用型系統研究，而其他的廣泛性的研究則是基於比特幣、幣、以太坊等公鏈之上進行研究。
9. 區塊鏈技術適合在哪些領域使用
金窩窩網路分析區塊鏈技術的使用領域：
區塊鏈從技術特性上來看，可以理解為一個分布式的資料庫，也可以理解為有無數個資料庫備份，只要對數據安全性有要求，部分數據可以在一定程度上的公開。
區塊鏈比較適合操作密度不是特別大的場景，比如票據流傳，社區投票，合同登記，身份驗證等領域。
10. 區塊鏈及其安全機制
塊鏈技術至今主要用於虛擬貨幣，主要例子是比特幣系統.塊鏈是分布式資料庫，由連續塊構成，包含多個信息.(多節點備份相同的數據，維持連續的交易文件).塊鏈沒有管理者，完老腔全沒有中心.如果中心進行交易，最大的擔心是交易的安全性.今天的編輯介紹塊鏈及其安全機制.
集中和分布交易的特點
塊鏈是分布式資料庫，具有中心化的特點.以下例子是金融系統中集中型和分橋腔布型的比較.對於紅色、黃色和藍色，根據傳統的金融機制，必須通過銀行進行交易.然而，在採用分布式區塊敏含衫鏈模型後，沒有必要通過銀行進行自主交易.
(1)集中模型:
1)通過銀行等金融機構進行交易
2)銀行統一管理餘額和賬號等信息
3)需要提前開戶並獲得身份證卡.
4)安全依賴於銀行，需要通過各種法規和制度檢查欺詐行為.
(2)分布模型:
1)在P2P網路上與用戶交易
2)地址由參與者自己管理，餘額由全球共享的分布帳簿管理
3)您需要安裝軟體並連接到P2P網路