區(qū)塊鏈技術的三個特征

區(qū)塊鏈通常被吹捧為一種安全存儲信息的方式，但它到底有多安全呢？雖然沒有什么是百分百安全的，但區(qū)塊鏈被設計成不可改變的、防篡改的和民主的。它或多或少地通過三個定義特征來實現這一點：

1.去中心化

2.密碼學

3.共識機制

這些特征之間復雜的相互作用，促進了區(qū)塊鏈交易的安全。在本文，我們將討論第一個也是最著名的區(qū)塊鏈：比特幣。

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去中心化：創(chuàng)造一個單一版本的真相

傳統(tǒng)上，任何想要存儲、共享或處理信息的人都必須擁有它。這包括創(chuàng)建、借用或購買這些信息，獲得使用它的許可（如果需要的話），然后確保每個人都知道任何變化。聽起來令人困惑嗎？是。以這種方式處理信息很容易成為一種復雜的電話游戲，因為有數百個弱點和高差值。

另一方面，區(qū)塊鏈將相同的信息分配給網絡上的每個用戶（或節(jié)點）。當你做出改變時，網絡會驗證它，然后是礦商（節(jié)點獎勵更新區(qū)塊鏈）將該交易添加到一個新的塊中。

去中心化：區(qū)塊鏈的主干。改變一個區(qū)塊，你需要在任何新的區(qū)塊被開采之前改變每一個區(qū)塊。否則，節(jié)點會發(fā)現您的欺詐行為并丟棄您的更改。考慮到有成千上萬的節(jié)點來確認新的塊，不太可能有人能打敗他們的計算能力來增加一個壞的。

密碼學：完美的偽裝

如果去中心化是區(qū)塊鏈的主干，密碼學就是枝干——一種復雜的數學算法，可以轉移攻擊。

區(qū)塊鏈上的所有數據都是加密的;換句話說，它被處理來隱藏它的真實身份。哈希值會獲取任何輸入值，并應用一個數學算法（在比特幣中使用的是SHA-256）產生一個固定長度的新值。

哈希值類似于一種密碼保護，一種用于敏感數據的惟一ID。每個區(qū)塊都有一個獨特的哈希值，它來自于該區(qū)塊的交易（每個交易ID也被散列）和前塊交易的哈希值。如果要對區(qū)塊進行追溯性的改變，那么整個系統(tǒng)都需要做出改變。

你的私鑰可以用來訪問，這樣人們就可以在不竊取比特幣的情況下發(fā)送你的比特幣。

哈希值的特別之處在于，它不可能逆向發(fā)展。例如，你不能使用公鑰，并推斷出私鑰。另外，輸入值的一個微小變化會創(chuàng)建一個全新的哈希值ID，這意味著欺詐者在不使整個塊失效的情況下進行小的更改是無法逃脫的。

共識機制：我們同意——是嗎？

共識機制是區(qū)塊鏈的大腦。它決定在一個比特幣獎的加密競賽中，通過將節(jié)點相互競爭來添加哪些塊。

首先，節(jié)點驗證區(qū)塊是否符合比特幣區(qū)塊鏈的預設規(guī)則。然后，礦工們?yōu)榱私鉀Q一個基于該區(qū)塊所包含的數據的加密難題而展開競爭。當一個礦工解決這個難題時，他們會和網絡共享他們的解決方案。如果至少有51%的網絡節(jié)點同意這個解決方案，那么塊就會被添加到區(qū)塊鏈中。

這種特殊的共識被稱為工作量證明。它確保每個區(qū)塊都經歷了一個復雜的、數學計算的過程，然后才成為區(qū)塊鏈不可變的一部分。這是勞動密集型的，有助于阻止犯罪活動，而且由于礦工們每一種解決方案都能獲得1250個比特幣的獎勵，他們就會受到規(guī)則的激勵。但他們總是這樣嗎？

正面的漏洞

對工作量證明共識模型的威脅是51%的攻擊。如果超過50%的礦業(yè)電力由少數的串通節(jié)點擁有，它們可以阻止其他節(jié)點添加新的區(qū)塊，從而有效地控制網絡。這將使雙重支出和其他類型的欺詐成為可能，但51%的攻擊確實需要大量的精力和金錢才能獲得成功。

雖然這種類型的攻擊還沒有發(fā)生在比特幣礦池GHash上。IO在2014年超過了50%，但自愿降低了它的采礦能力，以維持網絡的完整性。其他的加密貨幣，比如比特幣黃金，就沒那么幸運了。

也許最緊迫的區(qū)塊鏈漏洞來自于區(qū)塊鏈如何與其他事物相互作用。例如，智能合約可以自動完成許多區(qū)塊鏈任務，但它們只和它們編寫的代碼一樣好。嚴格地說，它們不是區(qū)塊鏈的一部分，而是與之交互，因此，如果代碼寫得很糟糕，黑客就可以滲透到智能合約中，竊取、改變或轉移財富（或信息）。

類似地，與區(qū)塊鏈交互的集中式機構可能會讓網絡中面臨風險。黑客只對處于危險之中數百萬美元的大工作感興趣，所以他們通常會把目標集中在一個有單一故障點的集中存儲庫上，這是他們可以利用的漏洞。今天的加密貨幣交易量很大一部分是通過集中的交易所進行的，自2011年以來，價值近10億美元的數字資產已被竊取。

更好，但不完美

區(qū)塊鏈仍然是一種新興技術，并且隨著時間的推移而不斷發(fā)展。大多數安全漏洞很快就被修補了，在極端情況下，它們可能會導致被稱為“硬叉”的區(qū)塊鏈的新版本。這就是以太坊在從DAO（分散的自治組織）智能合合約中竊取的價值5500萬美元時所做的事情。

考慮到所有因素，區(qū)塊鏈是存儲和交換數字價值的一個更好的解決方案，但不是絕對完美的。重要的是，我們需要不斷開發(fā)和改進區(qū)塊鏈生態(tài)系統(tǒng)，使之盡可能地安全。