區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡安全中運用
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摘要：區(qū)塊鏈技術為一種去中心化分布式賬本技術，也是一種無人信托平臺，其主要以解決網(wǎng)絡信任問題為主，其主要以自身獨特加密方式為數(shù)據(jù)信息的儲存與隱私安全提供保障，從而確保數(shù)據(jù)記錄的精確性與公正性?；诖?，本文將主要針對如何在網(wǎng)絡安全中有效運用區(qū)塊鏈技術展開相關探討分析，供相關讀者參考。
關鍵詞：區(qū)塊鏈；網(wǎng)絡安全；數(shù)據(jù)信息
近年來，隨著信息技術的發(fā)展，網(wǎng)絡安全問題也隨之出現(xiàn)，為人們使用網(wǎng)絡帶來了一些干擾和影響。區(qū)塊鏈技術就是在這樣的大環(huán)境下誕生，并很快被新時代的人們所接受，其最初還只是用于貨幣交易，隨著區(qū)塊鏈技術不斷發(fā)展，其應用范圍愈加廣泛，尤其是在網(wǎng)絡安全方面，也有一定程度上的突破。然而，也應該清楚地看到，任何事物都需要一個發(fā)展過程，只有經(jīng)過不斷地改善，才能使區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡安全中的作用得到最大限度發(fā)揮。
1區(qū)塊鏈技術的基本概述
區(qū)塊鏈技術是一種技術，其包含了點對點傳輸、加密算法、共識機制、分區(qū)數(shù)據(jù)存儲等多種技術，而共識機制則是一種可以在區(qū)塊鏈中建立信任和獲得利益的算法。區(qū)塊鏈技術的優(yōu)點一是開放性，可以對用戶的個人信息進行嚴密的保護，并且大部分的數(shù)據(jù)都是公開和透明的，也就是說，可以在指定的端口上訪問。二是穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)的采集與存儲不會有任何的改變，具有很好的穩(wěn)定性，可以對數(shù)據(jù)的信息進行最大程度的保護。三是自主性，利用區(qū)塊鏈技術，可以將受信的人從原來的人變成機器，從而降低被人操控、干涉的可能性；因此，數(shù)據(jù)的真實性得到了最大程度的保障。四是匿名性，由于節(jié)點之間的通信必須遵循一定的規(guī)則，所以不需要互相信任，也不會被監(jiān)視，這對保護網(wǎng)絡中的個人隱私具有十分重要的意義。
2區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡安全中的應用優(yōu)勢
2.1有助于阻止侵害網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)的內(nèi)外部行為
基于區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡安全技術實質(zhì)上是分區(qū)自治數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其強調(diào)各個節(jié)點安全保護功能，并能夠按照有關需求通過自治方式進行操作；對于網(wǎng)絡內(nèi)外的惡意威脅，可以進行穩(wěn)健防范。這種嚴密、嚴謹、科學的分部自治數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在面對不安全網(wǎng)絡環(huán)境時，也能充分利用區(qū)塊鏈安全保護能力，有效地阻止來自內(nèi)外的攻擊，最大限度地支持網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和信息的安全性。
2.2有助于高質(zhì)高效抵制個別惡意侵權網(wǎng)絡安全行為
區(qū)塊鏈技術所應用的是一個共識安全系統(tǒng)，能最大程度地利用整個網(wǎng)絡整體實力抵御惡意攻擊，以保證網(wǎng)絡安全。共識安全系統(tǒng)工作原理主要利用區(qū)塊鏈中大部分節(jié)點，共同對抗和打擊惡意入侵行為，雖然需要處理大量數(shù)據(jù)，但卻可以快速地解決相應惡意侵權。此外，區(qū)塊鏈技術可以在強大網(wǎng)絡共同體系狀態(tài)下發(fā)揮功能與作用。
2.3有助于為網(wǎng)絡空間的安全運轉提供強大的基礎支持
與常規(guī)的安全技術相比，區(qū)塊鏈技術是一種良好擴展方式，它能夠將區(qū)塊鏈技術和其他的安全技術有機地融合在一起，形成一個完整的安全生態(tài)體系。同時，可以將其技術與應用技術相融合，實現(xiàn)多種應用，以適應各種產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡安全需求；提供靈活、針對性強、操作性強的網(wǎng)絡安全技術與運作模式。在開放式的網(wǎng)絡化運作中，區(qū)塊鏈技術因其本身的技術優(yōu)勢而倍受重視，尤其是在網(wǎng)絡的安全性方面，其自身強有力的技術支撐為網(wǎng)絡安全打下堅實基礎
3區(qū)塊鏈的基礎架構
在當前的計算機網(wǎng)絡中，架構與實現(xiàn)協(xié)議是兩個關鍵因素，其中分層是當前最常用的模型。在區(qū)塊鏈底層結構2.0中，有六層結構：數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合同層、應用層。以數(shù)據(jù)層為例，數(shù)據(jù)層是整個體系結構的基礎，其任務是將一次的業(yè)務數(shù)據(jù)儲存到一個新區(qū)塊中，再通過哈希函數(shù)及Merkle樹形的數(shù)據(jù)結構，將儲存于此區(qū)塊內(nèi)的事務數(shù)據(jù)進行封裝，并借助上述協(xié)定來進行處理；按照該準則，生成一個帶有時序標志的新塊體，并通過相應的協(xié)調(diào)機制將其與主鏈條相連。數(shù)據(jù)層包含數(shù)據(jù)塊、哈希功能以及鏈接的構造；Merkle樹、時標、不對稱密碼等技術要素確保了在分散賬本中的數(shù)據(jù)的可靠與穩(wěn)定。
4網(wǎng)絡安全存在的主要風險
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展，人們?nèi)粘９ぷ髋c生活得到了極大便利，但同時也有其自身的雙重屬性，對人們的生產(chǎn)和生活造成了極大威脅；而且，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展，這一威脅也在不斷發(fā)展。網(wǎng)絡安全主要是指網(wǎng)絡系統(tǒng)安全、操作系統(tǒng)安全、軟件應用和管理安全。如果內(nèi)網(wǎng)沒有有效保護措施，便可能會受到外部網(wǎng)絡攻擊，而在局域網(wǎng)中，如果用戶安全等級過低，很可能會遭到惡意攻擊、信息被竊取等情況發(fā)生。而且，如果被入侵，很有可能會引起系統(tǒng)故障，造成嚴重后果。此外，由于一些軟件系統(tǒng)不健全、“后門”等問題也會給用戶造成極大安全隱患，而網(wǎng)絡技術在實際應用中也有被盜用、非法修改等問題。這些危險對個體和社會皆有著極為不利的負面影響。目前，世界各國對網(wǎng)絡安全問題給予了極大關注，并采取了多種技術保護措施，但仍然無法從根本上消除網(wǎng)絡安全隱患，只能做到階段性防范，減少風險。
5區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡安全上的運用
5.1可增強網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的存儲和共享能力
任何一種數(shù)據(jù)都是為實際工作服務，在不同應用階段，其要求也各不相同，常常需要進行加密和共享，區(qū)塊鏈技術是一種以共識為基礎運作方式，其不僅能為用戶提供更高層次安全保護，還能為用戶提供更多數(shù)據(jù)交換。相關監(jiān)管機構還可以通過區(qū)塊鏈對系統(tǒng)內(nèi)部交易進行審核和監(jiān)控。
5.2可加強對關鍵基礎設施的保護力度
由于互聯(lián)網(wǎng)自身的缺陷，它的核心結構已成為一種潛在的安全威脅，而由中心故障引起的全線故障，則會導致整個網(wǎng)絡的整體失效。如果影響到底層的網(wǎng)絡，就會產(chǎn)生連鎖反應，導致整個網(wǎng)絡的癱瘓，從而給社會帶來巨大的沖擊。例如，曾經(jīng)發(fā)生的皖、桂、瓊、浙、蘇等地的網(wǎng)絡癱瘓，就是因為服務器遭到了黑客的攻擊，使得域名被攻破，導致了所有依靠域名系統(tǒng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)的崩潰；給各層次的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。
5.3驅動國防安全
在國防與執(zhí)法過程中，需要確保重要的數(shù)據(jù)的安全性和免遭破壞，如果數(shù)據(jù)出錯，會造成嚴重的影響；近年來，為了保證區(qū)塊鏈的安全與完整性，各國紛紛對其展開了深入的探索；而且在軍事和法律上也得到了運用。如今，外國軍方正積極地探討區(qū)塊鏈軍事用途，美國《2018財年國防授權法案》中清楚地指出，國防部需要對其進行全方位的分析，美國國防部資深科研項目（DARPA）正在進行一次利用區(qū)塊鏈技術解決戰(zhàn)場上的復雜通信問題，保護軍事衛(wèi)星、核武器等高度保密數(shù)據(jù)免遭黑客攻擊。俄國防部門建立了一個專門的研究部門——開發(fā)區(qū)區(qū)塊鏈技術，其目的是加強互聯(lián)網(wǎng)的安全和打擊主要的信息基礎結構；以色列的軍民一體化系統(tǒng)把以色列稱為“一個很受歡迎的區(qū)塊鏈革新地區(qū)”等等。根據(jù)軍事探究的視角，可以將其分為三大類：作戰(zhàn)、軍事管理、軍事“物聯(lián)網(wǎng)”。從操作上看，分散的、可擴展的、跨網(wǎng)絡的塊鏈，具有很好的保密性能和防損性，使其具有很好的適應性。例如，在中、遠程導彈等關鍵兵器中，應用區(qū)塊鏈技術進行指揮信息處理，以達到對高層命令的訪問；這種技術可以避免誤操作、誤命令，并可避免對武器系統(tǒng)中的關鍵信息進行攻擊和攻擊。在今后的發(fā)展中，將從個人信任、制度信任向機器信任發(fā)展，為新的指揮與管理模式提供了強有力的支撐。在無人集群中引入一個應用于無人集群的技術，它具有一定的相容性，能夠有效地阻止惡意節(jié)點對其進行偽劣的攻擊和欺騙，從而保障了整個系統(tǒng)的安全性，確保了無人機協(xié)同作業(yè)的穩(wěn)定、高效。在軍事管理中，運用區(qū)塊鏈機間的信任，能有效地減少部隊的不確定性、多樣性和復雜性。
5.4在通信技術中的應用
區(qū)塊鏈技術的運用，使得網(wǎng)絡通訊更加可靠，區(qū)塊鏈技術在網(wǎng)絡通訊技術中的應用原則，可以概括為：區(qū)塊鏈技術可以將所傳送的所有數(shù)據(jù)資訊，在極短時間內(nèi)，快速地傳送至遍布全球網(wǎng)絡節(jié)點，確保數(shù)據(jù)資訊高效、安全，即便是在無網(wǎng)絡或網(wǎng)絡被切斷情況下，區(qū)塊鏈技術也可以通過無線廣播、傳真等方式進行數(shù)據(jù)傳輸。在當今網(wǎng)絡通訊日益多元化的今天，區(qū)塊鏈技術能夠創(chuàng)造出一個更加完善的通訊服務環(huán)境，保證通訊品質(zhì)，提高系統(tǒng)可靠性。如果網(wǎng)絡節(jié)點中的一個或多個節(jié)點發(fā)生了故障，那么就不會對整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運行產(chǎn)生任何的負面影響。即便是因為受到了一些外力干擾，大部分的節(jié)點都可以正常工作。當一個區(qū)塊鏈被惡意病毒入侵時，也可以使用協(xié)議方法來確保可以被認證數(shù)據(jù)及時、安全和可靠的傳輸，在這些方面，采用區(qū)塊鏈技術可以保證網(wǎng)絡通訊安全與可靠。
5.5在網(wǎng)絡資產(chǎn)管理中的應用
區(qū)塊鏈技術還可以有效地實現(xiàn)對有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn)的有效管理，將此技術用于網(wǎng)絡資產(chǎn)管理的原則可以歸納為，區(qū)塊鏈技術最顯著特點之一就是無法隨意改變，其可以更好地監(jiān)控和管理網(wǎng)絡資源，保證數(shù)據(jù)一致性。利用區(qū)塊鏈技術對網(wǎng)絡資產(chǎn)進行有效的管理，能夠有效地管理網(wǎng)絡資產(chǎn)中的域名、知識產(chǎn)權、積分等無形資產(chǎn)，并保證其安全。而有形資產(chǎn)則可以通過區(qū)塊鏈技術與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，實現(xiàn)有形資產(chǎn)的相應標識，強化對有形資產(chǎn)的管理。另外，通過將區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，可以將資產(chǎn)轉讓的相關信息進行錄入，從而實現(xiàn)對資產(chǎn)的追溯，利用該技術，可以為各個行業(yè)提供有關產(chǎn)品流通狀況，為企業(yè)進行產(chǎn)品經(jīng)營、數(shù)據(jù)、信息等服務，從而使有形資產(chǎn)的管理更加可靠、可控。因此，運用區(qū)塊鏈技術進行網(wǎng)上資產(chǎn)管理，可以有效地改善實體和無形資產(chǎn)的安全；提高了企業(yè)的安全管理水平。
5.6構建更完善的社交網(wǎng)絡
集中式網(wǎng)絡化社會體制，使使用者一切網(wǎng)絡行為均受到網(wǎng)絡系統(tǒng)監(jiān)控，使用者的檔案數(shù)據(jù)全部暴露于網(wǎng)絡上，一旦網(wǎng)絡上遭非法攻擊，不但影響到使用者的個人數(shù)據(jù)，也影響到與使用者有關的信息安全，甚至造成企業(yè)、家庭、學校、公共輿論和社會評價體系等社會問題。利用區(qū)塊鏈技術構建安全、暢通、高效的社交網(wǎng)絡，是當前的一個重大問題。而應用于區(qū)塊鏈的密碼技術，則能為用戶創(chuàng)造一個更為安全的社交空間。此外，采用區(qū)塊鏈還可以幫助建立更加公平和完善的網(wǎng)上獎勵制度，比如；通過投票、點贊、評論等社交活動，可以轉變成一種激勵用戶的網(wǎng)絡金錢，讓用戶不用再為社交網(wǎng)絡上的用戶擔憂被篡改；它能有效控制用戶的社會性，并能激勵用戶積極投入到社區(qū)的網(wǎng)絡安全中去，現(xiàn)在已經(jīng)被很多公司所認可，而且還在不斷發(fā)展和普及之中。
6結語
區(qū)塊鏈技術是目前最先進、最安全的技術，其自身分布式特性、去中心化的特性可以為多個網(wǎng)絡提供更好的保護。且其智能公約、共識機制、數(shù)字簽名等技術能夠有效地保障各個行業(yè)的數(shù)據(jù)安全，并有效地保護用戶隱私，區(qū)塊鏈技術的發(fā)展與應用，對進一步優(yōu)化我國的網(wǎng)絡環(huán)境、加速我國的社會安全建設都有著重要的作用。
作者:王寶龍 單位:天津輕工職業(yè)技術學院