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[12324] 2018-02-05_区块链安全技术：企业应用区块链技术时如何考量？

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2018-02-05_区块链安全技术：企业应用区块链技术时如何考量？ 区 块 链 安 全 技 术 ： 企 业 应 用 区 块 链 技 术 时 如 何 考 量 ？ k y l i n 1 4 1 5   F r e e B u f   2 0 1 8 - 0 2 - 0 5 加 密 货 币 、 区 块 链 概 念 在 加 密 货 币 、 区 块 链 概 念 在   2 0 1 7   年 下 半 年 以 及 年 下 半 年 以 及   2 0 1 8   年 的 前 三 周 ， 都 获 得 了 更 广 泛 的 公 众 关 注 。 也 许 从 技 术 发 展 年 的 前 三 周 ， 都 获 得 了 更 广 泛 的 公 众 关 注 。 也 许 从 技 术 发 展 的 本 身 来 看 ， 区 块 链 技 术 在 过 去 的 一 年 中 ， 并 没 有 特 别 显 著 的 发 展 ， 但 是 资 本 圈 和 公 众 的 关 注 热 度 仍 然 成 为 该 的 本 身 来 看 ， 区 块 链 技 术 在 过 去 的 一 年 中 ， 并 没 有 特 别 显 著 的 发 展 ， 但 是 资 本 圈 和 公 众 的 关 注 热 度 仍 然 成 为 该 技 术 继 续 成 长 的 助 力 。 技 术 继 续 成 长 的 助 力 。 当 前 的 网 络 犯 罪 行 为 日 益 复 杂 ， 金 融 交 易 数 据 、 健 康 医 疗 记 录 、 个 人 身 份 信 息 和 信 息 资 产 ， 都 是 黑 客 能 够 通 过 相 应 的 攻 击 （ D D o S ， 勒 索 等 ） 进 行 获 利 的 重 要 资 产 来 源 。 而 这 项 全 新 的 区 块 链 技 术 是 否 会 成 为 网 络 安 全 的 助 力 还 是 障 碍 ？ 去 中 心 化 的 、 数 字 化 的 公 开 账 本 ， 这 可 能 帮 助 增 强 平 台 的 网 络 防 御 能 力 吗 ？ 应 用 共 识 机 制 是 够 能 够 阻 止 欺 诈 活 动 ？ 本 本 文 将 从 企 业 级 区 块 链 应 用 的 角 度 ， 阐 述 应 用 区 块 链 技 术 时 应 当 考 虑 的 安 全 防 护 问 题 。 文 将 从 企 业 级 区 块 链 应 用 的 角 度 ， 阐 述 应 用 区 块 链 技 术 时 应 当 考 虑 的 安 全 防 护 问 题 。 基 本 概 念 基 本 概 念 区 块 链 技 术 ， 可 以 理 解 为 分 布 式 数 据 存 储 ， 或 者 交 易 ／ 数 字 事 件 的 公 开 账 本 。 想 要 记 录 和 存 储 在 公 开 账 本 上 的 每 笔 交 易 都 需 要 按 照 共 识 机 制 ， 被 系 统 中 大 多 数 的 参 与 者 通 过 后 ， 才 能 够 得 到 确 认 。 而 在 交 易 信 息 计 入 区 块 链 之 后 ， 任 何 人 都 无 法 删 除 这 份 信 息 。 所 以 说 ， 区 块 链 中 包 含 的 是 所 有 确 定 的 经 过 验 证 的 交 易 记 录 。 用 简 单 的 比 方 来 说 ， 在 几 千 个 人 监 督 的 市 场 环 境 中 ， 你 就 不 能 像 肆 无 忌 惮 地 顶 风 “ 作 案 ” 了 。 区 块 链 应 用 最 典 型 的 例 子 是 比 特 币 ， 这 种 加 密 货 币 和 比 特 币 牢 牢 地 绑 定 在 一 起 ， 无 需 政 府 监 管 的 匿 名 货 币 价 值 也 超 过 亿 级 美 元 。 这 会 触 及 到 一 些 政 府 和 金 融 机 构 监 管 的 问 题 。 比 特 币 的 底 层 技 术 设 计 上 应 该 是 没 有 问 题 的 ， 运 行 多 年 也 一 致 表 现 良 好 ， 并 在 金 融 应 用 和 非 金 融 应 用 上 都 有 很 多 方 案 。 尽 管 区 块 链 技 术 在   2 0 0 8   至 今 的 实 践 过 程 中 ， 没 有 出 现 过 差 错 ， 但 随 着 技 术 的 发 展 ， 这 也 不 能 保 证 在 未 来 不 会 发 现 问 题 。 一 、 数 据 机 密 性 一 、 数 据 机 密 性 经 典 的 C I A   安 全 三 原 则 模 型 中 ， 我 们 知 道 机 密 性 、 完 整 性 和 可 用 性 是 信 息 安 全 的 三 个 目 标 。 从 信 息 安 全 机 密 性 角 度 来 看 ， 如 何 保 护 数 据 的 访 问 和 使 用 权 限 一 直 是 件 困 难 的 事 。 无 论 一 个 企 业 和 组 织 投 入 了 多 少 钱 到 安 全 系 统 中 ， 如 果 雇 员 或 者 用 户 的 密 码 被 黑 客 窃 取 ， 所 有 的 这 些 努 力 都 可 能 白 费 。 而 区 块 链 能 够 提 供 的 恰 恰 是 强 验 证 机 制 。 应 用 区 块 链 技 术 开 发 应 用 时 ， 考 虑 网 络 的 访 问 权 限 依 旧 是 建 立 数 据 安 全 保 护 中 最 基 础 的 一 道 防 线 。 如 果 攻 击 者 可 以 获 取 进 入 区 块 链 节 点 的 权 限 ， 验 证 和 授 权 控 制 仍 然 可 能 受 到 影 响 ， 最 终 可 能 像 其 他 技 术 一 样 被 黑 客 突 破 ， 影 响 数 据 保 护 策 略 。
当 然 ， 在 区 块 链 技 术 本 身 的 设 计 中 ， 权 限 控 制 已 经 考 虑 在 内 ， 但 也 有 一 些 区 块 链 应 用 在 原 生 设 置 上 添 加 了 其 他 的 机 密 性 及 访 问 控 制 机 制 （ 如 通 过 区 块 的 数 据 加 密 和 A A A 功 能 ） 。 区 块 数 据 的 完 整 加 密 可 以 保 障 非 授 权 的 一 方 无 法 在 数 据 还 在 传 输 过 程 （ 特 别 是 在 不 受 信 任 的 网 络 上 传 输 ） 时 窃 取 数 据 。 网 络 权 限 网 络 权 限 如 果 是 公 有 链 应 用 ， 我 们 通 常 不 需 要 对 网 络 权 限 进 行 限 制 ， 因 为 公 有 链 的 协 议 已 经 让 所 有 人 ／ 节 点 参 与 到 区 块 链 网 络 中 来 。 而 私 有 链 则 恰 恰 相 反 ， 我 们 需 要 更 合 适 的 安 全 控 制 策 略 来 保 护 网 络 的 访 问 权 限 。 为 了 保 障 私 有 链 的 私 有 属 性 ， 本 地 的 网 络 和 系 统 还 需 要 应 用 多 层 的 安 全 防 护 措 施 来 进 行 防 护 （ 防 火 墙 ， V P N ， V L A N ， 入 侵 检 测 和 入 侵 保 护 系 统 等 等 ） 来 执 行 所 谓 的 纵 深 防 御 策 略 纵 深 防 御 策 略 。 但 现 实 是 ， 这 些 安 全 控 制 策 略 依 然 不 能 够 保 证 安 全 ， 更 好 的 建 议 是 直 接 在 区 块 链 应 用 中 加 入 安 全 控 制 功 能 ， 成 为 私 有 链 上 的 第 一 道 也 是 最 重 要 的 防 线 。 除 此 之 外 ， 企 业 还 需 要 考 虑 ， 如 何 合 理 处 理 好 区 块 链 网 络 架 构 中 无 法 连 接 和 阶 段 性 活 跃 的 节 点 。 区 块 链 应 用 在 这 些 节 点 无 法 工 作 的 情 况 下 也 需 要 保 证 性 能 。 而 在 这 些 节 点 可 以 工 作 的 时 候 ， 还 能 如 何 利 用 这 些 节 点 进 行 增 速 。 企 业 同 时 还 需 要 考 虑 整 体 的 安 全 风 险 面 貌 ， 并 区 分 风 险 等 级 ， 将 重 点 放 在 保 护 核 心 资 产 上 。 为 了 满 足 以 上 的 需 求 ， 区 块 链 应 用 在 设 计 时 需 要 包 括 高 级 安 全 控 制 功 能 ， 如 应 用 P K I （ 公 钥 基 础 设 施 ） 来 对 用 户 进 行 认 证 和 授 权 。 企 业 可 以 利 用 分 布 式 的 公 钥 系 统 来 验 证 设 备 和 用 户 ， 为 每 个 设 备 提 供 特 定 的 S S L 证 书 而 不 是 密 码 。 如 果 证 书 数 据 的 管 理 是 在 区 块 链 上 进 行 的 ， 攻 击 者 就 无 法 再 使 用 假 证 书 。 数 据 权 限 与 披 露 数 据 权 限 与 披 露 如 果 企 业 的 区 块 链 数 据 传 输 是 通 过 完 全 加 密 来 进 行 的 话 ， 一 般 就 可 以 保 证 数 据 不 会 被 三 方 窃 取 和 阅 读 了 。 但 如 果 应 用 继 续 结 合 P K I 和 加 密 密 钥 ， 则 可 以 为 企 业 提 供 更 高 级 别 的 安 全 防 护 。 如 果 企 业 增 加 了 了 安 全 通 信 协 议 ， 那 么 即 使 在 攻 击 者 试 图 实 施 中 间 人 攻 击 的 情 况 下 ， 攻 击 者 都 会 无 法 伪 造 对 方 的 身 份 或 在 传 输 过 程 中 泄 漏 数 据 。 二 、 数 据 完 整 性 二 、 数 据 完 整 性 保 护 数 据 的 完 整 性 ， 在 信 息 系 统 的 整 个 生 命 周 期 中 都 是 尤 为 重 要 的 环 节 。 数 据 加 密 、 h a s h 比 对 或 者 使 用 数 字 签 名 都 是 系 统 使 用 者 在 不 同 状 态 中 （ 传 输 中 、 闲 置 中 、 使 用 中 ） 保 障 数 据 完 整 性 的 一 种 方 法 。 区 块 链 的 内 置 特 性 ， 即 共 识 机 制 和 公 开 账 本 带 来 的 数 据 不 可 篡 改 ／ 可 追 踪 性 ， 也 是 为 企 业 确 保 数 据 完 整 性 的 另 一 种 方 法 。 基 于 以 上 ， 现 有 一 些 观 点 认 为 ， 区 块 链 技 术 完 全 可 以 取 代 传 统 数 据 库 的 地 位 。 不 可 修 改 性 不 可 修 改 性 区 块 链 技 术 一 定 程 度 上 可 被 认 为 是 安 全 技 术 安 全 技 术 ， 因 为 它 能 让 用 技 术 用 户 相 信 — — 存 储 在 防 篡 改 的 分 布 式 账 本 上 的 交 易 内 容 是 有 效 有 效 的 。 它 所 采 用 的 分 布 式 架 构 、 顺 序 散 列 和 密 码 学 机 制 ， 能 够 抵 御 蠢 蠢 欲 动 的 黑 客 — — 攻 击 区 块 链 还 是 与 攻 击 普 通 数 据 库 显 然 是 截 然 不 同 的 。 企 业 应 用 区 块 链 搭 建 的 应 用 ， 可 以 在 数 据 的 完 整 性 和 可 信 任 的 两 个 维 度 上 得 到 一 定 的 保 障 。 区 块 链 的 共 识 机 制 可 以 保 障 节 点 在 添 加 到 链 之 前 ， 必 定 会 有 对 交 易 有 效 性 的 确 认 。 企 业 还 可 以 加 入 更 深 一 步 的 限 制 条 件 ， 来 避 免 多 数 节 点 落 入 同 一 方 后 发 生 5 1 % 攻 击 。 数 据 的 遗 忘 权 数 据 的 遗 忘 权 区 块 链 中 的 数 据 不 可 修 改 ， 这 容 易 让 我 们 想 到 今 年 5 月 就 要 实 施 的 欧 盟 G D P R （ 数 据 隐 私 保 护 协 议 ） 中 的 相 关 条 款 — — 科 技 企 业 需 要 实 现 用 户 数 据 的 遗 忘 ， 即 可 以 在 一 定 情 况 下 企 业 需 要 提 供 用 户 永 久 删 除 某 些 数 据 的 条 件 。 那 如 果 说 区 块 链 节 点 中 的 数 据 不 可 修 改 和 删 除 ， 在 网 络 安 全 信 息 合 规 上 岂 不 是 会 遭 遇 极 大 的 挑 战 ？ 显 然 ， 企 业 还 是 有 方 案 来 实 现 区 块 链 应 用 数 据 遗 忘 功 能 的 。 其 中 之 一 的 解 决 方 案 是 企 业 可 对 用 户 的 个 人 数 据 加 密 后 存
储 在 区 块 上 ， 在 需 要 实 施 遗 忘 时 将 密 钥 删 除 ， 以 确 保 敏 感 数 据 永 久 无 法 访 问 。 可 以 追 踪 可 以 追 踪 由 于 添 加 在 公 有 链 或 私 有 链 上 的 每 一 笔 交 易 ， 都 经 过 数 字 签 名 并 盖 过 时 间 戳 。 所 以 ， 企 业 可 以 追 溯 每 个 交 易 的 特 定 时 间 ， 并 在 区 块 链 上 识 别 交 易 的 双 方 （ 通 过 公 共 地 址 ） 。 这 个 可 追 踪 的 特 性 意 味 着 交 易 双 方 不 可 否 认 ， 这 样 可 以 保 证 黑 客 无 法 复 制 签 名 进 行 伪 造 ， 避 免 区 块 链 应 用 遭 受 篡 改 交 易 内 容 和 欺 诈 性 交 易 的 出 现 。 任 何 一 个 新 交 易 都 会 被 包 含 在 全 球 账 本 之 中 。 在 每 一 次 迭 代 过 程 中 ， 前 一 个 状 态 会 存 储 下 来 ， 形 成 可 追 踪 的 日 志 。 这 种 可 审 计 的 能 力 能 够 给 企 业 提 供 额 外 的 安 全 性 能 。 数 据 质 量 数 据 质 量 由 于 私 有 链 和 公 有 链 都 只 是 为 数 据 放 入 区 块 之 后 的 准 确 性 进 行 保 障 ， 区 块 链 技 术 无 法 保 障 数 据 的 质 量 。 三 、 数 据 可 用 性 三 、 数 据 可 用 性 由 于 信 息 是 动 态 的 ， 时 刻 在 发 生 变 化 ， 授 予 了 访 问 权 限 的 用 户 需 要 在 变 化 中 仍 然 保 持 对 于 数 据 的 访 问 。 N I S T 在 描 述 数 据 可 用 性 时 ， 将 其 定 义 为 “ 确 保 及 时 而 可 靠 地 使 用 信 息 的 权 限 ” 。 对 抗 对 抗 D D o S 在 2 0 1 7 年 里 ， 我 们 时 常 看 到 影 响 可 用 性 的 网 络 攻 击 ， D D o S 攻 击 频 发 也 对 网 络 服 务 能 够 造 成 很 大 的 损 害 。 而 区 块 链 分 布 式 的 特 性 则 表 现 在 ， 它 没 有 可 供 入 侵 的 “ 入 口 ” 或 单 点 错 误 ， 和 现 在 广 泛 的 数 据 库 驱 动 的 交 易 存 储 结 构 相 比 更 安 全 。 在 分 布 式 平 台 上 ， 如 果 黑 客 想 要 实 施 D D o S 攻 击 首 先 会 花 费 更 大 的 成 本 ， 运 用 大 量 的 交 易 来 冲 破 区 块 链 网 络 的 承 载 上 限 。 其 中 去 中 心 化 的 架 构 和 P 2 P 机 制 会 减 小 以 往 中 心 化   C / S   架 构 中 服 务 器 端 的 压 力 。 当 然 ， 企 业 在 区 块 链 应 用 的 网 络 层 和 应 用 层 中 ， 也 应 该 加 入 一 些 必 要 的 抗 D 防 护 措 施 。 小 结 小 结 2 0 1 6   和   2 0 1 7   年 ， 区 块 链 技 术 都 吸 引 了 大 量 金 融 和 科 技 企 业 进 行 投 资 ， 许 多 投 资 者 认 为 这 项 技 术 具 备 改 变 多 个 行 业 的 能 力 （ 如 医 疗 ， 公 共 事 务 ， 能 源 ， 工 业 ， 直 击 金 融 行 业 ） ， 但 现 状 是 各 大 企 业 仍 然 不 了 解 这 项 技 术 及 其 成 熟 度 ， 对 区 块 链 抱 有 的 知 识 一 种 不 切 实 际 的 幻 想 — — 他 们 希 望 部 署 区 块 链 来 获 取 利 益 ， 但 对 区 块 链 的 核 心 能 力 并 不 充 分 了 解 。
通 常 情 况 下 ， 幻 想 才 容 易 引 起 “ 泡 沫 ” 的 堆 积 ， 当 一 些 人 在 斥 责 这 场 “ 区 块 链 革 命 ” 是 几 十 年 前 互 联 网 泡 沫 的 翻 版 时 ， 我 们 可 以 做 的 是 看 看 技 术 本 身 能 够 给 世 界 带 来 什 么 ， 因 为 在 泡 沫 褪 去 的 时 候 总 还 有 能 够 屹 立 在 沙 滩 上 的 人 。 参 考 文 献 参 考 文 献 D e l o t t i   B l o c k c h a i n   a n d   C y b e r   S e c u r i t y , b y   E r i c   P i s c i n i B l o c k C h a i n   T e c h n o l o g y   B e y o n d   B i t c o i n I n t r o d u c t i o n   t o   S e c u r i t y   a n d   P r i v a c y   o n   t h e   B l o c k c h a i n B l o c k c h a i n   P r o t o c o l   A n a l y s i s   a n d   S e c u r i t y E n g i n e e r i n g 区 块 链 技 术 的 安 全 价 值 与 局 限 性 解 析 * 本 文 作 者 本 文 作 者 k y l i n ， 转 载 请 注 明 来 自 ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M
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