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區塊鏈的隱私保護方法

發布時間:2025-09-13 03:03:45

區塊鏈如何加密的

區塊鏈技術如何保障信息主體隱私和權益

隱私保護手段可以分為三類:

一是對交易信息的隱私保護,對交易的發送者、交易接受者以及交易金額的隱私保護,有混幣、環簽名和機密交易等。

二是對智能合約的隱私保護,針對合約數據的保護方案,包含零知識證明、多方安全計算、同態加密等。

三是對鏈上數據的隱私保護,主要有賬本隔離、私有數據和數據加密授權訪問等解決方案。

拓展資料:

一、區塊鏈加密演算法隔離身份信息與交易數據

1、區塊鏈上的交易數據,包括交易地址、金額、交易時間等,都公開透明可查詢。但是,交易地址對應的所用戶身份,是匿名的。通過區塊鏈加密演算法,實現用戶身份和用戶交易數據的分離。在數據保存到區塊鏈上之前,可以將用戶的身份信息進行哈希計算,得到的哈希值作為該用戶的唯一標識,鏈上保存用戶的哈希值而非真實身份數據信息,用戶的交易數據和哈希值進行捆綁,而不是和用戶身份信息進行捆綁。

2、由此,用戶產生的數據是真實的,而使用這些數據做研究、分析時,由於區塊鏈的不可逆性,所有人不能通過哈希值還原注冊用戶的姓名、電話、郵箱等隱私數據,起到了保護隱私的作用。

二、區塊鏈「加密存儲+分布式存儲」

加密存儲,意味著訪問數據必須提供私鑰,相比於普通密碼,私鑰的安全性更高,幾乎無法被暴力破解。分布式存儲,去中心化的特性在一定程度上降低了數據全部被泄漏的風險,而中心化的資料庫存儲,一旦資料庫被黑客攻擊入侵,數據很容易被全部盜走。通過「加密存儲+分布式存儲」能夠更好地保護用戶的數據隱私。

三、區塊鏈共識機制預防個體風險

共識機制是區塊鏈節點就區塊信息達成全網一致共識的機制,可以保障最新區塊被准確添加至區塊鏈、節點存儲的區塊鏈信息一致不分叉,可以抵禦惡意攻擊。區塊鏈的價值之一在於對數據的共識治理,即所有用戶對於上鏈的數據擁有平等的管理許可權,因此首先從操作上杜絕了個體犯錯的風險。通過區塊鏈的全網共識解決數據去中心化,並且可以利用零知識證明解決驗證的問題,實現在公開的去中心化系統中使用用戶隱私數據的場景,在滿足互聯網平台需求的同時,也使部分數據仍然只掌握在用戶手中。

四、區塊鏈零知識證明

零知識證明指的是證明者能夠在不向驗證者提供任何有用的信息的情況下,使驗證者相信某個論斷是正確的,即證明者既能充分證明自己是某種權益的合法擁有者,又不把有關的信息泄漏出去,即給外界的「知識」為「零」。應用零知識證明技術,可以在密文情況下實現數據的關聯關系驗證,在保障數據隱私的同時實現數據共享。

區塊鏈的密碼技術有

密碼學技術是區塊鏈技術的核心。區塊鏈的密碼技術有數字簽名演算法和哈希演算法。

數字簽名演算法

數字簽名演算法是數字簽名標準的一個子集,表示了只用作數字簽名的一個特定的公鑰演算法。密鑰運行在由SHA-1產生的消息哈希:為了驗證一個簽名,要重新計算消息的哈希,使用公鑰解密簽名然後比較結果。縮寫為DSA。

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數字簽名是電子簽名的特殊形式。到目前為止,至少已經有20多個國家通過法律認可電子簽名,其中包括歐盟和美國,我國的電子簽名法於2004年8月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第十一次會議通過。數字簽名在ISO7498-2標准中定義為:「附加在數據單元上的一些數據,或是對數據單元所作的密碼變換,這種數據和變換允許數據單元的接收者用以確認數據單元來源和數據單元的完整性,並保護數據,防止被人(例如接收者)進行偽造」。數字簽名機制提供了一種鑒別方法,以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題,利用數據加密技術、數據變換技術,使收發數據雙方能夠滿足兩個條件:接收方能夠鑒別發送方所宣稱的身份;發送方以後不能否認其發送過該數據這一事實。

數字簽名是密碼學理論中的一個重要分支。它的提出是為了對電子文檔進行簽名,以替代傳統紙質文檔上的手寫簽名,因此它必須具備5個特性。

(1)簽名是可信的。

(2)簽名是不可偽造的。

(3)簽名是不可重用的。

(4)簽名的文件是不可改變的。

(5)簽名是不可抵賴的。

哈希(hash)演算法

Hash,就是把任意長度的輸入(又叫做預映射,pre-image),通過散列演算法,變換成固定長度的輸出,該輸出就是散列值。這種轉換是一種壓縮映射,其中散列值的空間通常遠小於輸入的空間,不同的輸入可能會散列成相同的輸出,但是不可逆向推導出輸入值。簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數。

哈希(Hash)演算法,它是一種單向密碼體制,即它是一個從明文到密文的不可逆的映射,只有加密過程,沒有解密過程。同時,哈希函數可以將任意長度的輸入經過變化以後得到固定長度的輸出。哈希函數的這種單向特徵和輸出數據長度固定的特徵使得它可以生成消息或者數據。

比特幣區塊鏈為代表,其中工作量證明和密鑰編碼過程中多次使用了二次哈希,如SHA(SHA256(k))或者RIPEMD160(SHA256(K)),這種方式帶來的好處是增加了工作量或者在不清楚協議的情況下增加破解難度。

以比特幣區塊鏈為代表,主要使用的兩個哈希函數分別是:

1.SHA-256,主要用於完成PoW(工作量證明)計算;

2.RIPEMD160,主要用於生成比特幣地址。如下圖1所示,為比特幣從公鑰生成地址的流程。

【深度知識】區塊鏈之加密原理圖示(加密,簽名)

先放一張以太坊的架構圖:

在學習的過程中主要是採用單個模塊了學習了解的,包括P2P,密碼學,網路,協議等。直接開始總結:

秘鑰分配問題也就是秘鑰的傳輸問題,如果對稱秘鑰,那麼只能在線下進行秘鑰的交換。如果在線上傳輸秘鑰,那就有可能被攔截。所以採用非對稱加密,兩把鑰匙,一把私鑰自留,一把公鑰公開。公鑰可以在網上傳輸。不用線下交易。保證數據的安全性。

如上圖,A節點發送數據到B節點,此時採用公鑰加密。A節點從自己的公鑰中獲取到B節點的公鑰對明文數據加密,得到密文發送給B節點。而B節點採用自己的私鑰解密。

2、無法解決消息篡改。

如上圖,A節點採用B的公鑰進行加密,然後將密文傳輸給B節點。B節點拿A節點的公鑰將密文解密。

1、由於A的公鑰是公開的,一旦網上黑客攔截消息,密文形同虛設。說白了,這種加密方式,只要攔截消息,就都能解開。

2、同樣存在無法確定消息來源的問題,和消息篡改的問題。

如上圖,A節點在發送數據前,先用B的公鑰加密,得到密文1,再用A的私鑰對密文1加密得到密文2。而B節點得到密文後,先用A的公鑰解密,得到密文1,之後用B的私鑰解密得到明文。

1、當網路上攔截到數據密文2時,由於A的公鑰是公開的,故可以用A的公鑰對密文2解密,就得到了密文1。所以這樣看起來是雙重加密,其實最後一層的私鑰簽名是無效的。一般來講,我們都希望簽名是簽在最原始的數據上。如果簽名放在後面,由於公鑰是公開的,簽名就缺乏安全性。

2、存在性能問題,非對稱加密本身效率就很低下,還進行了兩次加密過程。

如上圖,A節點先用A的私鑰加密,之後用B的公鑰加密。B節點收到消息後,先採用B的私鑰解密,然後再利用A的公鑰解密。

1、當密文數據2被黑客攔截後,由於密文2隻能採用B的私鑰解密,而B的私鑰只有B節點有,其他人無法機密。故安全性最高。

2、當B節點解密得到密文1後,只能採用A的公鑰來解密。而只有經過A的私鑰加密的數據才能用A的公鑰解密成功,A的私鑰只有A節點有,所以可以確定數據是由A節點傳輸過來的。

經兩次非對稱加密,性能問題比較嚴重。

基於以上篡改數據的問題,我們引入了消息認證。經過消息認證後的加密流程如下:

當A節點發送消息前,先對明文數據做一次散列計算。得到一個摘要,之後將照耀與原始數據同時發送給B節點。當B節點接收到消息後,對消息解密。解析出其中的散列摘要和原始數據,然後再對原始數據進行一次同樣的散列計算得到摘要1,比較摘要與摘要1。如果相同則未被篡改,如果不同則表示已經被篡改。

在傳輸過程中,密文2隻要被篡改,最後導致的hash與hash1就會產生不同。

無法解決簽名問題,也就是雙方相互攻擊。A對於自己發送的消息始終不承認。比如A對B發送了一條錯誤消息,導致B有損失。但A抵賴不是自己發送的。

在(三)的過程中,沒有辦法解決交互雙方相互攻擊。什麼意思呢?有可能是因為A發送的消息,對A節點不利,後來A就抵賴這消息不是它發送的。

為了解決這個問題,故引入了簽名。這里我們將(二)-4中的加密方式,與消息簽名合並設計在一起。

在上圖中,我們利用A節點的私鑰對其發送的摘要信息進行簽名,然後將簽名+原文,再利用B的公鑰進行加密。而B得到密文後,先用B的私鑰解密,然後對摘要再用A的公鑰解密,只有比較兩次摘要的內容是否相同。這既避免了防篡改問題,有規避了雙方攻擊問題。因為A對信息進行了簽名,故是無法抵賴的。

為了解決非對稱加密數據時的性能問題,故往往採用混合加密。這里就需要引入對稱加密,如下圖:

在對數據加密時,我們採用了雙方共享的對稱秘鑰來加密。而對稱秘鑰盡量不要在網路上傳輸,以免丟失。這里的共享對稱秘鑰是根據自己的私鑰和對方的公鑰計算出的,然後適用對稱秘鑰對數據加密。而對方接收到數據時,也計算出對稱秘鑰然後對密文解密。

以上這種對稱秘鑰是不安全的,因為A的私鑰和B的公鑰一般短期內固定,所以共享對稱秘鑰也是固定不變的。為了增強安全性,最好的方式是每次交互都生成一個臨時的共享對稱秘鑰。那麼如何才能在每次交互過程中生成一個隨機的對稱秘鑰,且不需要傳輸呢?

那麼如何生成隨機的共享秘鑰進行加密呢?

對於發送方A節點,在每次發送時,都生成一個臨時非對稱秘鑰對,然後根據B節點的公鑰和臨時的非對稱私鑰可以計算出一個對稱秘鑰(KA演算法-KeyAgreement)。然後利用該對稱秘鑰對數據進行加密,針對共享秘鑰這里的流程如下:

對於B節點,當接收到傳輸過來的數據時,解析出其中A節點的隨機公鑰,之後利用A節點的隨機公鑰與B節點自身的私鑰計算出對稱秘鑰(KA演算法)。之後利用對稱秘鑰機密數據。

對於以上加密方式,其實仍然存在很多問題,比如如何避免重放攻擊(在消息中加入Nonce),再比如彩虹表(參考KDF機制解決)之類的問題。由於時間及能力有限,故暫時忽略。

那麼究竟應該採用何種加密呢?

主要還是基於要傳輸的數據的安全等級來考量。不重要的數據其實做好認證和簽名就可以,但是很重要的數據就需要採用安全等級比較高的加密方案了。

密碼套件是一個網路協議的概念。其中主要包括身份認證、加密、消息認證(MAC)、秘鑰交換的演算法組成。

在整個網路的傳輸過程中,根據密碼套件主要分如下幾大類演算法:

秘鑰交換演算法:比如ECDHE、RSA。主要用於客戶端和服務端握手時如何進行身份驗證。

消息認證演算法:比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用於消息摘要。

批量加密演算法:比如AES,主要用於加密信息流。

偽隨機數演算法:例如TLS1.2的偽隨機函數使用MAC演算法的散列函數來創建一個主密鑰——連接雙方共享的一個48位元組的私鑰。主密鑰在創建會話密鑰(例如創建MAC)時作為一個熵來源。

在網路中,一次消息的傳輸一般需要在如下4個階段分別進行加密,才能保證消息安全、可靠的傳輸。

握手/網路協商階段:

在雙方進行握手階段,需要進行鏈接的協商。主要的加密演算法包括RSA、DH、ECDH等

身份認證階段:

身份認證階段,需要確定發送的消息的來源來源。主要採用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密,DSA簽名)等。

消息加密階段:

消息加密指對發送的信息流進行加密。主要採用的加密方式包括DES、RC4、AES等。

消息身份認證階段/防篡改階段:

主要是保證消息在傳輸過程中確保沒有被篡改過。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。

ECC:EllipticCurvesCryptography,橢圓曲線密碼編碼學。是一種根據橢圓上點倍積生成公鑰、私鑰的演算法。用於生成公私秘鑰。

ECDSA:用於數字簽名,是一種數字簽名演算法。一種有效的數字簽名使接收者有理由相信消息是由已知的發送者創建的,從而發送者不能否認已經發送了消息(身份驗證和不可否認),並且消息在運輸過程中沒有改變。ECDSA簽名演算法是ECC與DSA的結合,整個簽名過程與DSA類似,所不一樣的是簽名中採取的演算法為ECC,最後簽名出來的值也是分為r,s。主要用於身份認證階段。

ECDH:也是基於ECC演算法的霍夫曼樹秘鑰,通過ECDH,雙方可以在不共享任何秘密的前提下協商出一個共享秘密,並且是這種共享秘鑰是為當前的通信暫時性的隨機生成的,通信一旦中斷秘鑰就消失。主要用於握手磋商階段。

ECIES:是一種集成加密方案,也可稱為一種混合加密方案,它提供了對所選擇的明文和選擇的密碼文本攻擊的語義安全性。ECIES可以使用不同類型的函數:秘鑰協商函數(KA),秘鑰推導函數(KDF),對稱加密方案(ENC),哈希函數(HASH),H-MAC函數(MAC)。

ECC是橢圓加密演算法,主要講述了按照公私鑰怎麼在橢圓上產生,並且不可逆。ECDSA則主要是採用ECC演算法怎麼來做簽名,ECDH則是採用ECC演算法怎麼生成對稱秘鑰。以上三者都是對ECC加密演算法的應用。而現實場景中,我們往往會採用混合加密(對稱加密,非對稱加密結合使用,簽名技術等一起使用)。ECIES就是底層利用ECC演算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非對稱加密,對稱加密和簽名的功能。

metacharset="utf-8"

這個先訂條件是為了保證曲線不包含奇點。

所以,隨著曲線參數a和b的不斷變化,曲線也呈現出了不同的形狀。比如:

所有的非對稱加密的基本原理基本都是基於一個公式K=kG。其中K代表公鑰,k代表私鑰,G代表某一個選取的基點。非對稱加密的演算法就是要保證該公式不可進行逆運算(也就是說G/K是無法計算的)。*

ECC是如何計算出公私鑰呢?這里我按照我自己的理解來描述。

我理解,ECC的核心思想就是:選擇曲線上的一個基點G,之後隨機在ECC曲線上取一個點k(作為私鑰),然後根據kG計算出我們的公鑰K。並且保證公鑰K也要在曲線上。*

那麼kG怎麼計算呢?如何計算kG才能保證最後的結果不可逆呢?這就是ECC演算法要解決的。

首先,我們先隨便選擇一條ECC曲線,a=-3,b=7得到如下曲線:

在這個曲線上,我隨機選取兩個點,這兩個點的乘法怎麼算呢?我們可以簡化下問題,乘法是都可以用加法表示的,比如22=2+2,35=5+5+5。那麼我們只要能在曲線上計算出加法,理論上就能算乘法。所以,只要能在這個曲線上進行加法計算,理論上就可以來計算乘法,理論上也就可以計算k*G這種表達式的值。

曲線上兩點的加法又怎麼算呢?這里ECC為了保證不可逆性,在曲線上自定義了加法體系。

現實中,1+1=2,2+2=4,但在ECC演算法里,我們理解的這種加法體系是不可能。故需要自定義一套適用於該曲線的加法體系。

ECC定義,在圖形中隨機找一條直線,與ECC曲線相交於三個點(也有可能是兩個點),這三點分別是P、Q、R。

那麼P+Q+R=0。其中0不是坐標軸上的0點,而是ECC中的無窮遠點。也就是說定義了無窮遠點為0點。

同樣,我們就能得出P+Q=-R。由於R與-R是關於X軸對稱的,所以我們就能在曲線上找到其坐標。

P+R+Q=0,故P+R=-Q,如上圖。

以上就描述了ECC曲線的世界裡是如何進行加法運算的。

從上圖可看出,直線與曲線只有兩個交點,也就是說直線是曲線的切線。此時P,R重合了。

也就是P=R,根據上述ECC的加法體系,P+R+Q=0,就可以得出P+R+Q=2P+Q=2R+Q=0

於是乎得到2P=-Q(是不是與我們非對稱演算法的公式K=kG越來越近了)。

於是我們得出一個結論,可以算乘法,不過只有在切點的時候才能算乘法,而且只能算2的乘法。

假若2可以變成任意個數進行想乘,那麼就能代表在ECC曲線里可以進行乘法運算,那麼ECC演算法就能滿足非對稱加密演算法的要求了。

那麼我們是不是可以隨機任何一個數的乘法都可以算呢?答案是肯定的。也就是點倍積計算方式。

選一個隨機數k,那麼k*P等於多少呢?

我們知道在計算機的世界裡,所有的都是二進制的,ECC既然能算2的乘法,那麼我們可以將隨機數k描述成二進制然後計算。假若k=151=10010111

由於2P=-Q所以這樣就計算出了kP。這就是點倍積演算法。所以在ECC的曲線體系下是可以來計算乘法,那麼以為這非對稱加密的方式是可行的。

至於為什麼這樣計算是不可逆的。這需要大量的推演,我也不了解。但是我覺得可以這樣理解:

我們的手錶上,一般都有時間刻度。現在如果把1990年01月01日0點0分0秒作為起始點,如果告訴你至起始點為止時間流逝了整1年,那麼我們是可以計算出現在的時間的,也就是能在手錶上將時分秒指針應該指向00:00:00。但是反過來,我說現在手錶上的時分秒指針指向了00:00:00,你能告訴我至起始點算過了有幾年了么?

ECDSA簽名演算法和其他DSA、RSA基本相似,都是採用私鑰簽名,公鑰驗證。只不過演算法體系採用的是ECC的演算法。交互的雙方要採用同一套參數體系。簽名原理如下:

在曲線上選取一個無窮遠點為基點G=(x,y)。隨機在曲線上取一點k作為私鑰,K=k*G計算出公鑰。

簽名過程:

生成隨機數R,計算出RG.

根據隨機數R,消息M的HASH值H,以及私鑰k,計算出簽名S=(H+kx)/R.

將消息M,RG,S發送給接收方。

簽名驗證過程:

接收到消息M,RG,S

根據消息計算出HASH值H

根據發送方的公鑰K,計算HG/S+xK/S,將計算的結果與RG比較。如果相等則驗證成功。

公式推論:

HG/S+xK/S=HG/S+x(kG)/S=(H+xk)/GS=RG

在介紹原理前,說明一下ECC是滿足結合律和交換律的,也就是說A+B+C=A+C+B=(A+C)+B。

這里舉一個WIKI上的例子說明如何生成共享秘鑰,也可以參考AliceAndBob的例子。

Alice與Bob要進行通信,雙方前提都是基於同一參數體系的ECC生成的公鑰和私鑰。所以有ECC有共同的基點G。

生成秘鑰階段:

Alice採用公鑰演算法KA=ka*G,生成了公鑰KA和私鑰ka,並公開公鑰KA。

Bob採用公鑰演算法KB=kb*G,生成了公鑰KB和私鑰kb,並公開公鑰KB。

計算ECDH階段:

Alice利用計算公式Q=ka*KB計算出一個秘鑰Q。

Bob利用計算公式Q'=kb*KA計算出一個秘鑰Q'。

共享秘鑰驗證:

Q=kaKB=ka*kb*G=ka*G*kb=KA*kb=kb*KA=Q'

故雙方分別計算出的共享秘鑰不需要進行公開就可採用Q進行加密。我們將Q稱為共享秘鑰。

在以太坊中,採用的ECIEC的加密套件中的其他內容:

1、其中HASH演算法採用的是最安全的SHA3演算法Keccak。

2、簽名演算法採用的是ECDSA

3、認證方式採用的是H-MAC

4、ECC的參數體系採用了secp256k1,其他參數體系參考這里

H-MAC全程叫做Hash-.其模型如下:

在以太坊的UDP通信時(RPC通信加密方式不同),則採用了以上的實現方式,並擴展化了。

首先,以太坊的UDP通信的結構如下:

其中,sig是經過私鑰加密的簽名信息。mac是可以理解為整個消息的摘要,ptype是消息的事件類型,data則是經過RLP編碼後的傳輸數據。

其UDP的整個的加密,認證,簽名模型如下:

❷ 區塊鏈怎麼防漏洞(區塊鏈防作弊)

區塊鏈有哪些安全軟肋

區塊鏈有哪些安全軟肋

區塊鏈是比特幣中的核心技術,在無法建立信任關系的互聯網上,區塊鏈技術依靠密碼學和巧妙的分布式演算法,無需藉助任何第三方中心機構的介入,用數學的方法使參與者達成共識,保證交易記錄的存在性、合約的有效性以及身份的不可抵賴性。

區塊鏈技術常被人們提及的特性是去中心化、共識機制等,由區塊鏈引申出來的虛擬數字貨幣是目前全球最火爆的項目之一,正在成就出新的一批億萬級富豪。像幣安交易平台,成立短短幾個月,就被國際知名機構評級市值達400億美金,成為了最富有的一批數字貨幣創業先驅者。但是自從有數字貨幣交易所至今,交易所被攻擊、資金被盜事件層出不窮,且部分數字貨幣交易所被黑客攻擊損失慘重,甚至倒閉。

一、令人震驚的數字貨幣交易所被攻擊事件

從最早的比特幣,到後來的萊特幣、以太幣,目前已有幾百種數字貨幣。隨著價格的攀升,各種數字貨幣系統被攻擊、數字貨幣被盜事件不斷增加,被盜金額也是一路飆升。讓我們來回顧一下令人震驚的數字貨幣被攻擊、被盜事件。

2014年2月24日,當時世界最大的比特幣交易所運營商Mt.Gox宣布其交易平台的85萬個比特幣已經被盜一空,承擔著超過80%的比特幣交易所的Mt.Gox由於無法彌補客戶損失而申請破產保護。

經分析,原因大致為Mt.Gox存在單點故障結構這種嚴重的錯誤,被黑客用於發起DDoS攻擊:

比特幣提現環節的簽名被黑客篡改並先於正常的請求進入比特幣網路,結果偽造的請求可以提現成功,而正常的提現請求在交易平台中出現異常並顯示為失敗,此時黑客實際上已經拿到提現的比特幣了,但是他繼續在Mt.Gox平台請求重復提現,Mt.Gox在沒有進行事務一致性校驗(對賬)的情況下,重復支付了等額的比特幣,導致交易平台的比特幣被竊取。

2016年8月4日,最大的美元比特幣交易平台Bitfinex發布公告稱,網站發現安全漏洞,導致近12萬枚比特幣被盜,總價值約為7500萬美元。

2018年1月26日,日本的一家大型數字貨幣交易平台Coincheck系統遭遇黑客攻擊,導致時價580億日元、約合5.3億美元的數字貨幣「新經幣」被盜,這是史上最大的數字貨幣盜竊案。

2018年3月7日,世界第二大數字貨幣交易所幣安(Binance)被黑客攻擊的消息讓幣圈徹夜難眠,黑客竟然玩起了經濟學,買空賣空「炒幣」割韭菜。根據幣安公告,黑客的攻擊過程包括:

1)在長時間里,利用第三方釣魚網站偷盜用戶的賬號登錄信息。黑客通過使用Unicode字元冒充正規Binance網址域名里的部分字母對用戶實施網頁釣魚攻擊。

2)黑客獲得賬號後,自動創建交易API,之後便靜默潛伏。

3)3月7日黑客通過盜取的APIKey,利用買空賣空的方式,將VIA幣值直接拉暴100多倍,比特幣大跌10%,以全球總計1700萬個比特幣計算,比特幣一夜丟了170億美元。

二、黑客攻擊為什麼能屢屢得手

基於區塊鏈的數字貨幣其火熱行情讓黑客們垂涎不已,被盜金額不斷刷新紀錄,盜竊事件的發生也引發了人們對數字貨幣安全的擔憂,人們不禁要問:區塊鏈技術安全嗎?

隨著人們對區塊鏈技術的研究與應用,區塊鏈系統除了其所屬信息系統會面臨病毒、木馬等惡意程序威脅及大規模DDoS攻擊外,還將由於其特性而面臨獨有的安全挑戰。

1.演算法實現安全

由於區塊鏈大量應用了各種密碼學技術,屬於演算法高度密集工程,在實現上比較容易出現問題。歷史上有過此類先例,比如NSA對RSA演算法實現埋入缺陷,使其能夠輕松破解別人的加密信息。一旦爆發這種級別的漏洞,可以說構成區塊鏈整個大廈的地基將不再安全,後果極其可怕。之前就發生過由於比特幣隨機數產生器出現問題所導致的比特幣被盜事件,理論上,在簽名過程中兩次使用同一個隨機數,就能推導出私鑰。

2.共識機制安全

當前的區塊鏈技術中已經出現了多種共識演算法機制,最常見的有PoW、PoS、DPos。但這些共識機制是否能實現並保障真正的安全,需要更嚴格的證明和時間的考驗。

3.區塊鏈使用安全

區塊鏈技術一大特點就是不可逆、不可偽造,但前提是私鑰是安全的。私鑰是用戶生成並保管的,理論上沒有第三方參與。私鑰一旦丟失,便無法對賬戶的資產做任何操作。一旦被黑客拿到,就能轉移數字貨幣。

4.系統設計安全

像Mt.Gox平台由於在業務設計上存在單點故障,所以其系統容易遭受DoS攻擊。目前區塊鏈是去中心化的,而交易所是中心化的。中心化的交易所,除了要防止技術盜竊外,還得管理好人,防止人為盜竊。

總體來說,從安全性分析的角度,區塊鏈面臨著演算法實現、共識機制、使用及設計上挑戰,同時黑客通過利用系統安全漏洞、業務設計缺陷也可達成攻擊目的。目前,黑客攻擊已經在對區塊鏈系統安全性造成越來越大的影響。

三、如何保證區塊鏈的安全

為了保證區塊鏈系統安全,建議參照NIST的網路安全框架,從戰略層面、一個企業或者組織的網路安全風險管理的整個生命周期的角度出發構建識別、保護、檢測、響應和恢復5個核心組成部分,來感知、阻斷區塊鏈風險和威脅。

除此之外,根據區塊鏈技術自身特點重點關注演算法、共識機制、使用及設計上的安全。

針對演算法實現安全性:一方面選擇採用新的、本身經得起考驗的密碼技術,如國密公鑰演算法SM2等。另一方面對核心演算法代碼進行嚴格、完整測試的同時進行源碼混淆,增加黑客逆向攻擊的難度和成本。

針對共識演算法安全性:PoW中使用防ASIC雜湊函數,使用更有效的共識演算法和策略。

針對使用安全性:對私鑰的生成、存儲進行保護,敏感數據加密存儲。

針對設計安全性:一方面要保證設計的功能盡量完善,如採用私鑰白盒簽名技術,防止病毒、木馬在系統運行過程中提取私鑰;設計私鑰泄露追蹤功能,盡可能減少私鑰泄露後的損失。另一方面,應對某些關鍵業務設計去中心化,防止單點故障攻擊。

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。

關於區塊鏈領域的3個建議

包括區塊鏈等新興產業,在發展的早期,存在著一個運行和欺詐的市場,規模確實很大

另一方面,我們可以看到,在信息工具中,特別是在新興的defi協議中,defi協議的攻擊者准備充分,不僅針對協議漏洞的利用,還針對跨鏈資產的轉移、混合貨幣服務的使用、一系列操作,以及一般攻擊之後,在半小時內清理了資金。這對法規來說是一個巨大的挑戰

特別是當沒有自動工具來幫助分析時,防止攻擊變得非常困難

回到問題上來。我建議,如果你真的對這個領域感興趣,首先,不要投資你的生命。根據你能承受的損失金額,再做更多的相關監督和調整。不要相信所謂的專家、內部人士、內部信息和高回報率。盡量不要相信這些信息

我希望你能尊重常識。當你注意到投資的高回報率時,人們就會看到你的本金。他們最終是針對人們的貪婪心理進行欺騙或攻擊

如果不幸發生這樣的事情,我們應該盡最大努力在第一時間與社區互動,發現並揭露問題。藉助社區的力量,找到更好的渠道向警方報案,並以正義的力量追究責任。網路安全問題

從我國《網路安全法》的頒布到此前的滴滴事件,都與網路安全問題有關。如果這個問題處理得不好,可能會影響企業未來的發展,可能會涉及行政處罰甚至刑事責任

2.注意數據保護

互聯網企業,特別是區塊鏈企業,需要大量的數據存儲和處理、脫敏和清洗。也許這些數據也會涉及一些敏感數據。如果這些數據處理不當,將導致數據泄漏。它還將產生法律責任,包括民事、行政甚至刑事

3.深入監督

最近,我們在一些法律服務中發現了一些企業,因為隨著政府監管政策的不斷加強,他們可能從事一些以前的領域,例如采礦業和涉及數字資產的行業,這些行業在該國是不允許繼續存在的。那麼一些企業可能會想,我們是否可以改名或改名以逃避國家監管

但是,我們認為目前的監管是一種滲透性監管。不是因為你的名字與采礦、數字資產和國家限制的數字貨幣無關,國家不會監督你。國家取決於你的企業做什麼

因此,對於這三種風險,我們的建議是:

1.在網路安全方面,區塊鏈企業通過網路提供服務和產品,企業是網路運營商。根據國家法律的相關規定,您應當承擔網路運營商法律賦予的義務和責任。區塊鏈信息服務也有備案制度,應按照法律規定積極備案

2.在數據保護方面,我們的相關法律法規也非常完善。企業在處理數據時應加強數據安全保護,包括數據存儲的安全。還可以利用區塊鏈

的匿名性和防篡改特性保護用戶的數據在使用數據的過程中,應獲得用戶的明確同意。現在法律規定非常明確,應該給予用戶理解數據用途的權利,並隨時刪除數據

4.在形式和實質問題上,我們認為無論業務、可追溯性、證書存儲或應用的哪個方面,區塊鏈企業都應該服務於基礎設施建設,我國的技術創新與實體經濟。而不是用這種技術快速賺錢

#比特幣[超話]##數字貨幣##歐易OKEx#

區塊鏈面臨哪些風險需要解決的?

雖然在資本和人才湧入的推動下,區塊鏈行業迎來快速發展,但是作為一個新興產業,其安全漏洞頻繁示警的狀況引發了人們對區塊鏈風險的擔憂。

國家信息技術安全研究中心主任俞克群指出,對於隱私暴露、數據泄露、信息篡改、網路詐騙等問題,區塊鏈的出現給人們帶來了很多期望。但區塊鏈的安全問題依然存在諸多的挑戰。

俞克群表示,目前區塊鏈還處在初級階段,存在著密碼演算法的安全性、協議安全性、使用安全性、系統安全性等諸多的挑戰。

國家互聯網應急中心運行部主任嚴寒冰也指出,區塊鏈如果要在全球經濟佔有重要地位,必須首先解決其面臨的安全問題。

嚴寒冰指出,區塊鏈安全問題包含多個方面。比如說傳統的安全問題,包括私鑰的保護,包括應用層軟體傳統的漏洞等。另外,新的協議層面也有一些新的協議帶來的漏洞。

去中心化漏洞平台(DVP)提供的數據也顯示區塊鏈安全問題的嚴峻性。DVP負責人吳家志透露,自7月24日來的一周內,DVP就已經收到白帽子所提供的312個漏洞,涉及175個項目方。其中包括智能合約、知名公鏈,交易所等一系列項目。高危漏洞達122個,占所有漏洞的39.1%,中危漏洞53個,占所有漏洞的17%。

中國信息安全測評中心主任助理李斌分析說,當前區塊鏈分為公有鏈、私有鏈、聯盟鏈三種,無論哪一類在演算法、協議、使用、時限和系統等多個方面都面臨安全挑戰。尤為關鍵的是,目前區塊鏈還面臨的是51%的攻擊問題,即節點通過掌握全網超過51%的算例就有能力成功的篡改和偽造區塊鏈數據。

值得注意的是,除了外部惡意攻擊風險,區塊鏈也面臨其內生風險的威脅。俞克群提醒說,如何圍繞著整個區塊鏈的應用系統的設備、數據、應用、加密、認證以及許可權等等方面構築一個完整的安全應用體系,是各方必須要面臨的重要問題。

吳家志也分析說,作為新興產業,區塊鏈產業的從業人員安全意識較為缺乏,導致目前的區塊鏈相關軟硬體的安全系數不高,存在大量的安全漏洞,此外,整個區塊鏈生態環節眾多,相較之下,相關的安全從業人員力量分散,難以形成合力來解決問題。迎接上述挑戰需要系統化的解決方案。

內容來源中新網

區塊鏈是怎樣防止數據篡改的?

區塊鏈是分布式數據存儲、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。

跟傳統的分布式存儲有所不同,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。

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。

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。

基於以上特點,這種數據存儲技術是可以完美防止數據被篡改的可能性,在現實中也可以運用到很多領域之中,比我們的電子存證技術在電子合同簽署上提供了更安全可靠的保證。

區塊鏈如何保證使用安全?

區塊鏈項目(尤其是公有鏈)的一個特點是開源。通過開放源代碼,來提高項目的可信性,也使更多的人可以參與進來。但源代碼的開放也使得攻擊者對於區塊鏈系統的攻擊變得更加容易。近兩年就發生多起黑客攻擊事件,近日就有匿名幣Verge(XVG)再次遭到攻擊,攻擊者鎖定了XVG代碼中的某個漏洞,該漏洞允許惡意礦工在區塊上添加虛假的時間戳,隨後快速挖出新塊,短短的幾個小時內謀取了近價值175萬美元的數字貨幣。雖然隨後攻擊就被成功制止,然而沒人能夠保證未來攻擊者是否會再次出擊。

當然,區塊鏈開發者們也可以採取一些措施

一是使用專業的代碼審計服務,

二是了解安全編碼規范,防患於未然。

密碼演算法的安全性

隨著量子計算機的發展將會給現在使用的密碼體系帶來重大的安全威脅。區塊鏈主要依賴橢圓曲線公鑰加密演算法生成數字簽名來安全地交易,目前最常用的ECDSA、RSA、DSA等在理論上都不能承受量子攻擊,將會存在較大的風險,越來越多的研究人員開始關注能夠抵抗量子攻擊的密碼演算法。

當然,除了改變演算法,還有一個方法可以提升一定的安全性:

參考比特幣對於公鑰地址的處理方式,降低公鑰泄露所帶來的潛在的風險。作為用戶,尤其是比特幣用戶,每次交易後的余額都採用新的地址進行存儲,確保有比特幣資金存儲的地址的公鑰不外泄。

共識機制的安全性

當前的共識機制有工作量證明(ProofofWork,PoW)、權益證明(ProofofStake,PoS)、授權權益證明(DelegatedProofofStake,DPoS)、實用拜占庭容錯(,PBFT)等。

PoW面臨51%攻擊問題。由於PoW依賴於算力,當攻擊者具備算力優勢時,找到新的區塊的概率將會大於其他節點,這時其具備了撤銷已經發生的交易的能力。需要說明的是,即便在這種情況下,攻擊者也只能修改自己的交易而不能修改其他用戶的交易(攻擊者沒有其他用戶的私鑰)。

在PoS中,攻擊者在持有超過51%的Token量時才能夠攻擊成功,這相對於PoW中的51%算力來說,更加困難。

在PBFT中,惡意節點小於總節點的1/3時系統是安全的。總的來說,任何共識機制都有其成立的條件,作為攻擊者,還需要考慮的是,一旦攻擊成功,將會造成該系統的價值歸零,這時攻擊者除了破壞之外,並沒有得到其他有價值的回報。

對於區塊鏈項目的設計者而言,應該了解清楚各個共識機制的優劣,從而選擇出合適的共識機制或者根據場景需要,設計新的共識機制。

智能合約的安全性

智能合約具備運行成本低、人為干預風險小等優勢,但如果智能合約的設計存在問題,將有可能帶來較大的損失。2016年6月,以太坊最大眾籌項目TheDAO被攻擊,黑客獲得超過350萬個以太幣,後來導致以太坊分叉為ETH和ETC。

對此提出的措施有兩個方面:

一是對智能合約進行安全審計,

二是遵循智能合約安全開發原則。

智能合約的安全開發原則有:對可能的錯誤有所准備,確保代碼能夠正確的處理出現的bug和漏洞;謹慎發布智能合約,做好功能測試與安全測試,充分考慮邊界;保持智能合約的簡潔;關注區塊鏈威脅情報,並及時檢查更新;清楚區塊鏈的特性,如謹慎調用外部合約等。

數字錢包的安全性

數字錢包主要存在三方面的安全隱患:第一,設計缺陷。2014年底,某簽報因一個嚴重的隨機數問題(R值重復)造成用戶丟失數百枚數字資產。第二,數字錢包中包含惡意代碼。第三,電腦、手機丟失或損壞導致的丟失資產。

應對措施主要有四個方面:

一是確保私鑰的隨機性;

二是在軟體安裝前進行散列值校驗,確保數字錢包軟體沒有被篡改過;

三是使用冷錢包;

四是對私鑰進行備份。

❸ 區塊鏈真相:一文看懂區塊鏈的4大核心技術和4大特性

區塊鏈的4大核心技術和4大特性

一、區塊鏈的四大核心技術

  1. P2P網路技術

    定義:P2P網路技術即點對點網路傳輸協議,是區塊鏈的基礎計算架構。

    特點:在區塊鏈分布式網路中,無需中央伺服器,各個節點作為獨立的個體存在,既能提供服務也能發送請求。節點間直接交換資源,信息經過驗證後擴散到整個網路,實現用戶間資源的直接分享與利用。

    作用:保障了區塊鏈技術的分布式和去中心化特性。

  2. 加密技術

    定義:區塊鏈使用非對稱加密演算法,包括公鑰和私鑰兩個密鑰。

    工作原理:信息發送方使用私鑰簽名、接收方公鑰加密;接收方使用對方公鑰驗證身份、私鑰解密。

    作用:保障信息在分布式網路中點對點傳遞的安全性、完整性、一致性和不可篡改性。

  3. 智能合約

    定義:智能合約是一套以數字形式定義的承諾,允許在沒有第三方監督的情況下進行可信交易。

    特點:自動執行、不可逆轉,無需人為干預。

    作用:簡化交易流程,提供安全保障,自動執行合約條款。

  4. 共識機制

    定義:在分布式網路中,通過機器演算法形成共識,是區塊鏈形成信任的核心技術。

    作用:確保網路中各個節點對交易狀態達成共識,構建信任基礎。

二、區塊鏈的四大特性

  1. 去中心化

    定義:區塊鏈技術通過全網記賬機制替代傳統交易中的第三方中介機構職能。

    特點:去中介、去人為干預,實現信任共識。但並非絕對去中心化,根據應用場景不同,可有完全去中心、多中心和弱中心。

    作用:提高交易效率,降低信任成本。

  2. 透明性

    定義:交易的關聯方共享數據,共同維護分布式共享賬本。

    特點:賬本分布式共享、數據分布式存儲、交易分布式記錄,對所有人公開。

    作用:確保交易信息真實可信,實現公眾共同監管。

  3. 信息不可篡改性

    定義:區塊鏈上的交易信息一旦上鏈,除非控制超過51%的節點,否則無法被篡改。

    特點:利用哈希演算法和密碼學技術保障信息安全性。

    作用:確保交易信息的真實性和完整性,防止欺詐和篡改。

  4. 隱私匿名性

    定義:區塊鏈利用密碼學隱私保護機制保護交易人的隱私信息。

    特點:交易者在參與交易過程中身份不被透露,交易細節不被第三方或無關方查看。

    作用:解決節點間的信任問題,促進信用的累積。

綜上所述,區塊鏈作為一種新興技術,憑借其四大核心技術和四大特性,在提升交易效率、降低信任成本、保障信息安全等方面具有顯著優勢。同時,區塊鏈精神所體現的公平、公信、公正、共治和可問責等價值觀,也為解決財富分配和公平正義等社會問題提供了新的思路和可能。

❹ 區塊鏈是怎樣防止數據篡改的

區塊鏈是分布式數據存儲、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。

跟傳統的分布式存儲有所不同,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。

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。

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。

基於以上特點,這種數據存儲技術是可以完美防止數據被篡改的可能性,在現實中也可以運用到很多領域之中,比我們的電子存證技術在電子合同簽署上提供了更安全可靠的保證。

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