區(qū)塊鏈的發(fā)展與安全

倪榮 肖自強

摘要：區(qū)塊鏈隨著全球虛擬數(shù)字和作為基礎(chǔ)架構(gòu)被人們所熟知，是具有去中心化，點對點傳輸，共識機(jī)制，加密算法等特點的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。幾年來，區(qū)塊鏈已逐步的脫離比特幣，成為技術(shù)創(chuàng)新的熱點，應(yīng)用于金融，教育，公共管理，物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)。文章簡述了區(qū)塊鏈技術(shù)，介紹了區(qū)塊鏈的發(fā)展和安全。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；比特幣；數(shù)字貨幣；去中心化

中圖分類號：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）12-0024-02

Abstract： with the global virtual digital and infrastructure well known， block chain has the characteristics of decentralization， point-to-point transmission， consensus mechanism， encryption algorithm and other characteristics of distributed database technology. Block chain has become a hotspot of technological innovation by gradually breaking away from bitcoin. It is applied to finance， education， public administration， Internet of things and other industries. This paper introduces the technical principle， application and development of block chain， and discusses the future of block chain.

Key words： block chain； bitcoin； digital currency； decentralization

區(qū)塊鏈?zhǔn)俏磥碜钣星熬暗男驴萍贾?，什么是區(qū)塊鏈？區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式賬本技術(shù)作為比特幣等加密貨幣的基礎(chǔ)，并使得數(shù)據(jù)記錄和傳遞更加透明和可審計，以及更難被攻擊。區(qū)塊鏈可以讓各個組織更加透明、民主化、去中心化、更有效以及更安全。

區(qū)塊鏈作為比特幣的底層技術(shù)，具有去中心化，透明性，開放性，自治性，信息不可篡改，匿名性等特點。其中去中心化的特點使區(qū)塊鏈技術(shù)廣泛地應(yīng)用于金融等行業(yè)，通過加密算法，時間戳，樹形結(jié)構(gòu)，共識機(jī)制和獎勵機(jī)制，在節(jié)點無須信任的分布式網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)基于去中心化信用的點對點交易，解決了目前中心化模式存在的可存在的可靠性差，安全性低，高成本，低效率等問題。雖然近幾年比特幣快速發(fā)展，但其交易的匿名性和作為貨幣的發(fā)行權(quán)無法掌握，多數(shù)國家機(jī)構(gòu)不承認(rèn)其貨幣屬性，而區(qū)塊鏈憑借其獨特的優(yōu)勢，吸引眾多目光，相關(guān)研究和應(yīng)用一時間呈現(xiàn)井噴的趨勢。區(qū)塊鏈技術(shù)更是被認(rèn)為是繼大型計算機(jī)、個人計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動社交之后的第5次顛覆式計算范式，是人類信用進(jìn)化史上繼血親信用，貴金屬信用，央行紙幣信用之后的第4個里程碑。[1]

本文介紹區(qū)塊鏈的技術(shù)原理，并且對區(qū)塊鏈的應(yīng)用和安全性進(jìn)行討論。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個分布式賬本技術(shù)，區(qū)塊鏈所具備的去中心化、加密算法、智能合約等特征使得區(qū)塊鏈有別于的傳統(tǒng)技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)改變了傳統(tǒng)技術(shù)的中心化，弱化了中央服務(wù)器的概念。各個節(jié)點即是服務(wù)器也是客戶端，每個節(jié)點可以直接交換資源而不是通過服務(wù)器的橋接，用戶與用戶之間可以實現(xiàn)資源的直接分享和利用。在區(qū)塊鏈中每一個節(jié)點都是同等的地位。每一筆交易的完成會被所以節(jié)點記錄，保證了交易的安全性。

時間戳、哈希算法、Merkle樹技術(shù)是區(qū)塊鏈獨有的技術(shù)，時間戳記錄了區(qū)塊鏈上發(fā)生的事情，具有不可更改性。比傳統(tǒng)制度更加可信，適用于知識產(chǎn)權(quán)方面。哈希算法，只能加密不能解密的密碼學(xué)算法，可以將任意長度的信息轉(zhuǎn)換成一段固定長度的字符串。每個輸入值對應(yīng)唯一的輸出值，兩者沒有任何規(guī)律。哈希算法確保了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的唯一性，保證了安全，使區(qū)塊鏈更加公正。Merkie葉子節(jié)點存儲的是數(shù)據(jù)文件的哈希值，非葉子節(jié)點存儲的是對其下面所有的葉子節(jié)點值的組合結(jié)果進(jìn)行哈希計算后得出的哈希值。區(qū)塊鏈利用Merkle樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放所有葉子節(jié)點的哈希值。Merkle樹的運用大大減少數(shù)據(jù)的傳輸量和計算的復(fù)雜度。

區(qū)塊鏈的獨特技術(shù)有效保護(hù)了數(shù)據(jù)的安全，信息不可篡改等特性使得區(qū)塊鏈的技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用和市場。

2 區(qū)塊鏈的發(fā)展

從2008年到2018年，區(qū)塊鏈經(jīng)過了十年的發(fā)展，區(qū)塊鏈的技術(shù)從當(dāng)初的第一個應(yīng)用----比特幣發(fā)展到金融，教育，大數(shù)據(jù)，媒體等各行各業(yè)?？梢哉f區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，無疑是革命性的。傳統(tǒng)行業(yè)的中心化模式被區(qū)塊鏈去中心化所代替，區(qū)塊鏈的特性使人們對數(shù)據(jù)的公平公正，透明，安全具有很大的期待。

如今，區(qū)塊鏈技術(shù)不斷的發(fā)展，區(qū)塊鏈在游戲方面有著不小的成就.CryptoKitties 是第一個在區(qū)塊鏈上大獲成功的游戲，CryptoKitties一款以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的養(yǎng)貓游戲，游戲中的每一只貓都是以區(qū)塊鏈技術(shù)而生成的，保證了其獨一無二的個性。這款游戲上線后短短幾十天交易量達(dá)到了千萬美元。貓的價值最高以3億人民幣的價格成交，一時間區(qū)塊鏈游戲噴涌而出，僅國內(nèi)就有網(wǎng)易星球，百度的萊茨狗，公信包等游戲。這些看似游戲的區(qū)塊鏈應(yīng)用其實本質(zhì)是都類似于比特幣，只不過將形式從貨幣轉(zhuǎn)變成貓，狗等卡通圖案。之所以火爆，其主要原因是人為的炒作。人們抱著一夜暴富的愿景從事區(qū)塊鏈游戲，夢想著憑著游戲里的區(qū)塊鏈產(chǎn)品來實現(xiàn)財富自由。將其游戲看成了林另類的數(shù)字貨幣。

隨著人們對區(qū)塊鏈的認(rèn)識不斷深入，在未來5～10年，區(qū)塊鏈將顛覆很多行業(yè)。銀行業(yè)和支付，網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)，保險業(yè) 云存儲 投票 醫(yī)療業(yè)等行業(yè)可能或正在被顛覆。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用將重新定義世界。

3 區(qū)塊鏈的安全

比特幣的誕生到數(shù)字貨幣的大行其道，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展相對而言比較緩慢但。隨著人們對區(qū)塊鏈技術(shù)的了解不斷加深，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用逐漸發(fā)展。2018年初，區(qū)塊鏈成為中國互聯(lián)網(wǎng)最閃耀的明星。區(qū)塊鏈+成為新的風(fēng)口，無數(shù)投資者，企業(yè)家相繼涌入。春節(jié)期間，一個聚集了許多著名投資人的“三點鐘無眠區(qū)塊鏈”微信群刷爆網(wǎng)絡(luò)。體現(xiàn)出了區(qū)塊鏈巨大的吸引力。

區(qū)塊鏈的本身具有安全性，和數(shù)據(jù)的不可篡改性。但區(qū)塊鏈的安全并不能使其應(yīng)用安全得到保證，2018年3月7日一個值得中國數(shù)字貨幣投資者記住的日子，同時也讓所有人認(rèn)識到數(shù)據(jù)安全的重要性。3月7日夜晚，世界第二大交易所“幣安”被黑客攻擊，大量賬戶被盜。幣安交易所發(fā)現(xiàn)后立刻停止數(shù)字貨幣提現(xiàn)功能，在大家都以為黑客空手而歸時，黑客用所盜賬戶中大量代幣轉(zhuǎn)換成比特幣，造成大量代幣市價下跌。隨后黑客用1萬個比特幣兌換一種VIA的小代幣，從而使其幣值拉高100倍。但因為交易所已關(guān)閉提現(xiàn)功能，所以黑客無法套現(xiàn)獲利。但黑客的目的不是套現(xiàn)獲利，早在攻擊之前，黑客在世界大交易所掛出大量數(shù)字貨幣和代幣空單。比特幣等數(shù)字貨幣價格下跌后收割獲利，據(jù)猜測這次黑客獲利可達(dá)4億以上。

黑客的攻擊暴露區(qū)塊鏈的用戶個人數(shù)據(jù)的安全，區(qū)塊鏈本身的安全性使我們更放心地進(jìn)行交易，但由于個人對自身數(shù)據(jù)的安全程度不同，使區(qū)塊鏈應(yīng)用還具有一定的安全危險。

區(qū)塊鏈的安全還收到“51%攻擊”的威脅，所謂的51%攻擊指的是如果掌握了區(qū)塊鏈上51%的算力就可以改變區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。作為以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的數(shù)字貨幣同樣有遭受51%攻擊的可能性，以比特幣來說現(xiàn)在比特幣價格大約在1萬美元/枚，市值在2100億左右。也就是說如果進(jìn)行51%攻擊，那需要價值1050億美元進(jìn)行攻擊。沒有人有這個能力，即使有，攻擊過后比特幣也不會被人認(rèn)可，比特幣可能沒有任何價值。像對比特幣，以太幣等主流數(shù)字貨幣進(jìn)行攻擊代價太大而且風(fēng)險太大，而攻擊小流數(shù)字貨幣又沒有價值。所以51%攻擊看似不可能使數(shù)字貨幣等區(qū)塊鏈應(yīng)用被人們所信賴。隨著量子計算機(jī)技術(shù)的成熟，量子計算機(jī)的誕生使51%攻擊成為可能。

未來區(qū)塊鏈的發(fā)展依然伴隨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)，51%攻擊，私鑰和終端安全，共識機(jī)制安全等安全問題依然需要人們不斷的探索去解決。

4 結(jié)束語

區(qū)塊鏈作為比特幣的等數(shù)字貨幣的基層架構(gòu)，隨著數(shù)字貨幣的火爆而被發(fā)現(xiàn)和認(rèn)可。區(qū)塊鏈的的去中心化，分布式賬本技術(shù)和安全性對傳統(tǒng)的技術(shù)具有革命性的意義。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用廣泛，在傳統(tǒng)金融，物聯(lián)網(wǎng)，教育，信用等領(lǐng)域發(fā)展迅速。但即使經(jīng)歷10年的發(fā)展，區(qū)塊鏈的應(yīng)用仍然處在初期的探索階段。各國政府都在積極的探討和研究，相信不久的將來區(qū)塊鏈技術(shù)可以像互聯(lián)網(wǎng)一樣改變我們的生活。

參考文獻(xiàn)：

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