带你了解区块链技术及安全风险

简介

说到区块链，大部分人可能会直接想到比特币，认为区块链和比特币是一回事，但事实并非如此。比特币、以太坊和区块链之间的关系是什么？区块链技术究竟是什么？区块链技术存在哪些安全风险？这篇文章会给你一个全面的了解。

比特币、以太坊、区块链，分不清？

2008年，化名“中本聪”的学者发表论文《比特币：一种点对点现金交易系统》，提出了一种P2P形式的数字货币，比特币的形式。以（BTC）为代表的数字加密货币逐渐为大众所熟知。 2013 年，Vitlaik Buterin 改进了比特币的局限性，提出了“以太坊”（ETH）。

比特币和以太坊是目前世界上最大的加密货币和区块链，它们之间有相同点和不同点。比特币是一个公共的、分散的点对点支付网络，允许用户在没有银行参与的情况下发送和接收比特币。同样，以太坊是一个公共的、去中心化的点对点网络，与比特币一样，以太坊使用节点并允许用户发送和接收加密货币 Ether（后来改为以太坊）。以太坊改进了比特币扩容的局限性，它不仅仅是一个支付系统，还具备去中心化应用（DAPP）和智能合约机制，能够适应网络交易量的增长和存储，具有灵活性和可扩展性。可扩展性。

这两者都与区块链技术息息相关，但使用区块链技术的虚拟数字货币远不止以上两者。公链币、平台币、稳定币等均采用区块链技术实现的数字货币。

什么是区块链技术？

2016年工信部发布的《中国区块链技术与应用发展白皮书》指出，“区块链技术被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动互联网。颠覆性创新”。

区块链是按时间顺序排列的数据块的链式结构，其本质是一个用于存储信息的分布式数据库。区块链网络没有中心节点，所有节点都是平等的。它是在不受信任的环境中建立的信任模型。所有节点都可以获得全网的所有信息区块链高度越高越安全吗，所有节点都具有读写能力。检索数据的能力。

如果一个节点想要添加一个新区块，首先需要选择一个随机数，并根据一定的规则计算当前区块的哈希值。只有小于目标值的哈希值才有效，目标值与区块相同。难度系数密切相关。因为难度系数很大，目标值很小，所以哈希值小于这个值的几率非常小。一旦节点计算出正确的哈希值，就可以生成一个新区块，将新区块广播给所有节点区块链高度越高越安全吗，其他节点接收并验证，更新本地数据库，将新区块链接到前一个区块，然后形成区块链的链式结构。

区块链链结构图 |图片来自网络

区块链由区块组成。包含块头和块体。块头保存时间戳、前一个块的哈希、当前块体的哈希、难度系数等特征值，块体保存节点的实际交易信息。一旦区块的内容发生变化，区块的哈希值就必须改变。另外，由于区块之间的联系，当前区块的hash值直接影响下一个区块的hash，所以一旦有人篡改信息，该区块的hash值将与前一个区块的hash不匹配，从而使其脱离区块链。如上所述，哈希值的计算难度很大，对网络计算能力的要求极高。如果要保持被篡改区块的链接状态，必须在短时间内修改该区块和所有后续区块的哈希。

区块链结构图 |图片来自网络

虽然hash值的计算比较困难，但是还是存在计算冲突的问题是两个节点都计算满足条件的hash值同时发布新的区块，那么新的区块全部连接到同一块。这种现象被称为区块链的临时分叉。对于临时分叉，不同类型的区块链有不同的解决方案。以比特币为例，最先到达6个新区块的链接将被保存为正确的区块链，而另一个分叉将被丢弃。

因为区块链中的系统是开放的、去中心化的，所以每个人都可以参与并实施区块链的升级。没有中央决策机构来决定应该使用哪种升级。这导致了区块链的协议分叉。协议分叉主要出现在区块链的版本升级过程中。根据升级版本是否兼容旧版本，分为硬分叉和软分叉。硬分叉是指升级后与原协议不兼容，未升级的节点无法验证新区块。兼容，老节点可以继续接受新区块，新老节点始终工作在同一条链上。

区块链在政府、金融机构、资本市场、科技公司、研究机构的广泛关注和推动下逐步完善，区块链技术的应用也成为经济发展的新动力。区块链的应用已经扩展到智能制造、供应链管理、物联网、数字货币、医疗健康等诸多领域。然而，该技术的研究和应用仍处于起步阶段，区块链所涉及的能源浪费、吞吐量、隐私和安全问题制约着区块链的发展。

区块链技术有哪些安全风险？

区块链具有去中心化、匿名、不可篡改、可追溯等特点，但区块链无法做到100%安全，也存在安全隐患。

区块链安全 |图片来自网络

对于比特币区块链来说，如果一个节点或一个Group节点控制了全网51%以上的算力，并且具备区块篡改和伪造交易数据的能力。大量矿工为了获得挖矿带来的收益，会进一步提升算力，通过合作完成任务，进一步加大了“51%攻击”的风险。

其次，区块链中还有一种“自私挖矿攻击”，即节点根据一定的策略有选择地发布自己发现的区块，从而增加自己的利润。研究表明，自私挖矿攻击的计算能力要求降低到 25%。与“51%攻击”相比，此次攻击的算力需求下降了26%。对于攻击节点来说，这个要求显然更容易实现，这也说明随着攻击技术的进步，区块链的安全隐患将被进一步放大。

公链中的所有节点都可以读写数据，这在一定程度上引发了用户数据或身份的隐私问题。虽然区块链匿名化了用户的身份，但参与者使用的地址标识符与用户的公钥甚至身份相关联。通过现有的关联分析等反匿名身份检测技术，可以识别出一些目标，从而暴露用户。信息。

总结

随着币圈的火爆，其背后的区块链技术逐渐受到金融、科技、政府、科研等行业的青睐，相关的研究和应用也在不断的推动着区块链技术的快速发展。值得注意的是，区块链隐私保护、安全防御、共识算法优化等安全问题的研究也应纳入研究，推动区块链安全的发展。

写作｜李可

剪辑｜尹明

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