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        淺談區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展和安全問題

        2017-12-27 20:03:44許可嘉中南大學(xué)
        數(shù)碼世界 2017年6期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        許可嘉 中南大學(xué)

        淺談區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展和安全問題

        許可嘉 中南大學(xué)

        本文通過對區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展歷史,首先講了區(qū)塊鏈的概念、特點(diǎn)和核心技術(shù),然后闡釋它在多個領(lǐng)域里面的應(yīng)用發(fā)展,接著提到它現(xiàn)有的安全問題,最后對其未來發(fā)展依然充滿憧憬。

        區(qū)塊鏈 去中心化 智能合約 應(yīng)用安全

        1 引言

        區(qū)塊鏈概念在《比特幣:一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文中首次提出作為比特幣系統(tǒng)的基本設(shè)計框架。盡管比特幣經(jīng)歷坎坷一波三折,但人們發(fā)現(xiàn)比特幣底層協(xié)議的區(qū)塊鏈技術(shù)還有很多應(yīng)用空間,通過提煉和完善,形成了獨(dú)立的區(qū)塊鏈技術(shù)。并且在很多領(lǐng)域都逐漸成為技術(shù)和業(yè)務(wù)的熱門話題。

        2 區(qū)塊鏈概念

        區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N通過去中心化的方式集體維護(hù)分布式可靠數(shù)據(jù)庫,每個數(shù)據(jù)區(qū)塊記錄一定時間內(nèi)的系統(tǒng)交易信息,并使用“指針”鏈接到下一個數(shù)據(jù)區(qū)塊形成一條主鏈,以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本,能夠有先后關(guān)系的、安全存儲簡單的、能在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證的數(shù)據(jù)。

        3 特點(diǎn)和核心技術(shù)

        3.1 特點(diǎn)

        ①去中心化:由于使用分布式核算和存儲,不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu),對每一個節(jié)點(diǎn)一視同仁,擁有相同的權(quán)利和義務(wù),各個節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時可以自動達(dá)成交易共識和信任,安全而且提升系統(tǒng)效率和降低成本;②去信任:表現(xiàn)在整個系統(tǒng)交易過程中的數(shù)據(jù)交換不需要監(jiān)管與信任,除了交易各方的私有信息被加密外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開,節(jié)點(diǎn)之間無法欺騙彼此;③集體維護(hù)性:系統(tǒng)是由其中所有具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的;④可靠的數(shù)據(jù)庫:系統(tǒng)中每一個節(jié)點(diǎn)都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫拷貝,系統(tǒng)參與者獲得的公開數(shù)據(jù)都是經(jīng)過參與者認(rèn)定的數(shù)據(jù),對單個節(jié)點(diǎn)作出修改并不起作用。

        3.2 核心技術(shù)

        智能合約:智能合約是一種可描述業(yè)務(wù)規(guī)則的數(shù)字化合約,這使得交易時可變成一種靈活智能的可編程模式,自動執(zhí)行的預(yù)先定義好的規(guī)則和程序。透明腳本代碼可以使得符合條件時在各方監(jiān)督下自動執(zhí)行,并且無法反悔、操縱和篡改。

        4 應(yīng)用前景

        區(qū)塊鏈技術(shù)廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中,擁有廣闊的應(yīng)用前景。在物流業(yè)上,利用區(qū)塊鏈技術(shù)來跟蹤貨物存檔交易和交貨細(xì)節(jié),不僅隨時可以對其進(jìn)行驗(yàn)證,來保證貨物的安全性,而且可以壓縮中間環(huán)節(jié)來提高行業(yè)整體效益。在教育領(lǐng)域,通過區(qū)塊鏈技術(shù)使得對個體實(shí)現(xiàn)分布式學(xué)習(xí)行為和結(jié)果的記錄與存儲,并上傳云端,企業(yè)在用人招聘時就可以通過合法渠道獲取學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)證據(jù)數(shù)據(jù),來評估應(yīng)聘者簡歷是否真是并且是否適合該待招崗位。比特幣是區(qū)塊鏈技術(shù)工業(yè)化最成功也是目前最成熟的一個例子,如今各國政府和央行都明確表示要發(fā)展數(shù)字貨幣,那相應(yīng)的區(qū)塊鏈技術(shù)必定也會隨之水漲船高,越來越成熟,不僅在數(shù)字貨幣領(lǐng)域,也會在其他領(lǐng)域大放光彩。

        5 安全問題

        區(qū)塊鏈技術(shù)目前還在起步階段,爆出的許多安全問題,例如以太坊的DAO合約漏洞和因多重簽名缺陷損失12萬個比特幣(6800萬美元)的Bitfinex等。有密碼方案安全問題,由于屬于算法高度密集工程的區(qū)塊鏈技術(shù)由于大量應(yīng)用了各種密碼學(xué)技術(shù),很難產(chǎn)生錯誤。即便是理論上很完備的算法,也會有各種實(shí)現(xiàn)上的錯誤。有隱私問題,由于沒有中心化的運(yùn)營方,這也意味著數(shù)據(jù)庫是透明的,因?yàn)槊恳粋€參與者都能夠獲得完整的數(shù)據(jù)備份。雖然在比特幣系統(tǒng)中通過隔斷交易地址和地址持有人真實(shí)身份的關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)匿名的功能。但如果應(yīng)用到實(shí)名資產(chǎn),具體的借款合同等其他領(lǐng)域,隱私保護(hù)成了難點(diǎn),驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)很難在不知曉具體合同信息的情況下執(zhí)行合同。還有51%攻擊問題,在比特幣環(huán)境下要做到一筆交易合法有效的,那么只要使半數(shù)以上的節(jié)點(diǎn)通過。雖然理論上幾乎不可能做到掌握分布式網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)算力,但還是可能產(chǎn)生非51%算力的雙花攻擊,比如某個礦池連續(xù)產(chǎn)出3個區(qū)塊。

        6 結(jié)論

        區(qū)塊鏈技術(shù)代表著一種全新的交易方式。它們引進(jìn)了穩(wěn)健的、智能的下一代應(yīng)用程序,利用這些應(yīng)用程序來登記和交換物理、虛擬、有形和無形資產(chǎn)。雖然目前還存在不少安全問題,但在多個領(lǐng)域應(yīng)用前景具有極大潛力,在多方支持下,定能得到很好的發(fā)展。

        [1]楊現(xiàn)民,李新,吳煥慶.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)[J].學(xué)術(shù)時空,2017.2:38-39

        [2]沈鑫,裴慶祺,劉雪峰.區(qū)塊鏈技術(shù)綜述[J].網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報,2016,2(11):12-18

        [3]程華,楊云志.區(qū)塊鏈發(fā)展趨勢與商業(yè)銀行應(yīng)對策略研究[J].金融監(jiān)管研究,2016,6:74-75

        [4]李政道,任曉聰.區(qū)塊鏈對互聯(lián)網(wǎng)金融的影響探析及未來展望[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究,2016,10:76

        [5]朱濤,姚翔,童耀剛.分布式賬本技術(shù)的應(yīng)用價值與挑戰(zhàn)[J].中國信息化周報,2017,2:1

        啟 事

        本刊2017年第5期(總第139期),綜合欄目,《分析大數(shù)據(jù)環(huán)境下的臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科服務(wù)》(P218——P219)一文,文章作者更正為“祖澤民”,特此聲明。

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