区块链有哪些安全软肋

区块链有哪些安全软肋

区块链是比特币中的核心技术，在无法建立信任关系的互联网上，区块链技术依靠密码学和巧妙的分布式算法，无需借助任何第三方中心机构的介入，用数学的方法使参与者达成共识，保证交易记录的存在性、合约的有效性以及身份的不可抵赖性。

区块链技术常被人们提及的特性是去中心化、共识机制等，由区块链引申出来的虚拟数字货币是目前全球最火爆的项目之一，正在成就出新的一批亿万级富豪。像币安交易平台，成立短短几个月，就被国际知名机构评级市值达400亿美金，成为了最富有的一批数字货币创业先驱者。但是自从有数字货币交易所至今，交易所被攻击、资金被盗事件层出不穷，且部分数字货币交易所被黑客攻击损失惨重，甚至倒闭。

一、 令人震惊的数字货币交易所被攻击事件

从最早的比特币，到后来的莱特币、以太币，目前已有几百种数字货币。随着价格的攀升，各种数字货币系统被攻击、数字货币被盗事件不断增加，被盗金额也是一路飙升。让我们来回顾一下令人震惊的数字货币被攻击、被盗事件。

2014年2月24日，当时世界最大的比特币交易所运营商Mt.Gox宣布其交易平台的85万个比特币已经被盗一空，承担着超过80%的比特币交易所的Mt.Gox由于无法弥补客户损失而申请破产保护。

经分析，原因大致为Mt.Gox存在单点故障结构这种严重的错误，被黑客用于发起DDoS攻击：

比特币提现环节的签名被黑客篡改并先于正常的请求进入比特币网络，结果伪造的请求可以提现成功，而正常的提现请求在交易平台中出现异常并显示为失败，此时黑客实际上已经拿到提现的比特币了，但是他继续在Mt.Gox平台请求重复提现，Mt.Gox在没有进行事务一致性校验（对账）的情况下，重复支付了等额的比特币，导致交易平台的比特币被窃取。

2016年8月4日，最大的美元比特币交易平台Bitfinex发布公告称，网站发现安全漏洞，导致近12万枚比特币被盗，总价值约为7500万美元。

2018年1月26日，日本的一家大型数字货币交易平台Coincheck系统遭遇黑客攻击，导致时价580亿日元、约合5.3亿美元的数字货币“新经币”被盗，这是史上最大的数字货币盗窃案。

2018年3月7日，世界第二大数字货币交易所币安（Binance）被黑客攻击的消息让币圈彻夜难眠，黑客竟然玩起了经济学，买空卖空“炒币”割韭菜。根据币安公告，黑客的攻击过程包括：

1) 在长时间里，利用第三方钓鱼网站偷盗用户的账号登录信息。黑客通过使用Unicode字符冒充正规Binance网址域名里的部分字母对用户实施网页钓鱼攻击。

2) 黑客获得账号后，自动创建交易API，之后便静默潜伏。

3) 3月7日黑客通过盗取的API Key，利用买空卖空的方式，将VIA币值直接拉暴100多倍，比特币大跌10%，以全球总计1700万个比特币计算，比特币一夜丢了170亿美元。

二、黑客攻击为什么能屡屡得手

基于区块链的数字货币其火热行情让黑客们垂涎不已，被盗金额不断刷新纪录，盗窃事件的发生也引发了人们对数字货币安全的担忧，人们不禁要问：区块链技术安全吗？

随着人们对区块链技术的研究与应用，区块链系统除了其所属信息系统会面临病毒、木马等恶意程序威胁及大规模DDoS攻击外，还将由于其特性而面临独有的安全挑战。

1. 算法实现安全

由于区块链大量应用了各种密码学技术，属于算法高度密集工程，在实现上比较容易出现问题。历史上有过此类先例，比如NSA对RSA算法实现埋入缺陷，使其能够轻松破解别人的加密信息。一旦爆发这种级别的漏洞，可以说构成区块链整个大厦的地基将不再安全，后果极其可怕。之前就发生过由于比特币随机数产生器出现问题所导致的比特币被盗事件，理论上，在签名过程中两次使用同一个随机数，就能推导出私钥。

2. 共识机制安全

当前的区块链技术中已经出现了多种共识算法机制，最常见的有PoW、PoS、DPos。但这些共识机制是否能实现并保障真正的安全，需要更严格的证明和时间的考验。

3. 区块链使用安全

区块链技术一大特点就是不可逆、不可伪造，但前提是私钥是安全的。私钥是用户生成并保管的，理论上没有第三方参与。私钥一旦丢失，便无法对账户的资产做任何操作。一旦被黑客拿到，就能转移数字货币。

4. 系统设计安全

像Mt.Gox平台由于在业务设计上存在单点故障，所以其系统容易遭受DoS攻击。目前区块链是去中心化的，而交易所是中心化的。中心化的交易所，除了要防止技术盗窃外，还得管理好人，防止人为盗窃。

总体来说，从安全性分析的角度，区块链面临着算法实现、共识机制、使用及设计上挑战，同时黑客通过利用系统安全漏洞、业务设计缺陷也可达成攻击目的。目前，黑客攻击已经在对区块链系统安全性造成越来越大的影响。

三、如何保证区块链的安全

为了保证区块链系统安全，建议参照NIST的网络安全框架，从战略层面、一个企业或者组织的网络安全风险管理的整个生命周期的角度出发构建识别、保护、检测、响应和恢复5个核心组成部分，来感知、阻断区块链风险和威胁。

除此之外，根据区块链技术自身特点重点关注算法、共识机制、使用及设计上的安全。

针对算法实现安全性：一方面选择采用新的、本身经得起考验的密码技术，如国密公钥算法SM2等。另一方面对核心算法代码进行严格、完整测试的同时进行源码混淆，增加黑客逆向攻击的难度和成本。

针对共识算法安全性：PoW中使用防ASIC杂凑函数，使用更有效的共识算法和策略。

针对使用安全性：对私钥的生成、存储进行保护，敏感数据加密存储。

针对设计安全性：一方面要保证设计的功能尽量完善，如采用私钥白盒签名技术，防止病毒、木马在系统运行过程中提取私钥；设计私钥泄露追踪功能，尽可能减少私钥泄露后的损失。另一方面，应对某些关键业务设计去中心化，防止单点故障攻击。

区块链钱包安全吗？

可以说非常的不安全，区块链钱包相关的技术在国内已经失去了原本的技术意味。现在已经沦为圈钱的一种手段。所以对于这个方面的话，一定要非常的警惕，反正我个人来说不相信。

区块链安全问题应该怎么解决？

区块链项目（尤其是公有链）的一个特点是开源。通过开放源代码，来提高项目的可信性，也使更多的人可以参与进来。但源代码的开放也使得攻击者对于区块链系统的攻击变得更加容易。近两年就发生多起黑客攻击事件，近日就有匿名币Verge（XVG）再次遭到攻击，攻击者锁定了XVG代码中的某个漏洞，该漏洞允许恶意矿工在区块上添加虚假的时间戳，随后快速挖出新块，短短的几个小时内谋取了近价值175万美元的数字货币。虽然随后攻击就被成功制止，然而没人能够保证未来攻击者是否会再次出击。

当然，区块链开发者们也可以采取一些措施

一是使用专业的代码审计服务，

二是了解安全编码规范，防患于未然。

密码算法的安全性

随着量子计算机的发展将会给现在使用的密码体系带来重大的安全威胁。区块链主要依赖椭圆曲线公钥加密算法生成数字签名来安全地交易，目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理论上都不能承受量子攻击，将会存在较大的风险，越来越多的研究人员开始关注能够抵抗量子攻击的密码算法。

当然，除了改变算法，还有一个方法可以提升一定的安全性：

参考比特币对于公钥地址的处理方式，降低公钥泄露所带来的潜在的风险。作为用户，尤其是比特币用户，每次交易后的余额都采用新的地址进行存储，确保有比特币资金存储的地址的公钥不外泄。

共识机制的安全性

当前的共识机制有工作量证明（Proof of Work，PoW）、权益证明（Proof of Stake，PoS）、授权权益证明（Delegated Proof of Stake，DPoS）、实用拜占庭容错（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）等。

PoW 面临51%攻击问题。由于PoW 依赖于算力，当攻击者具备算力优势时，找到新的区块的概率将会大于其他节点，这时其具备了撤销已经发生的交易的能力。需要说明的是，即便在这种情况下，攻击者也只能修改自己的交易而不能修改其他用户的交易（攻击者没有其他用户的私钥）。

在PoS 中，攻击者在持有超过51%的Token 量时才能够攻击成功，这相对于PoW 中的51%算力来说，更加困难。

在PBFT 中，恶意节点小于总节点的1/3 时系统是安全的。总的来说，任何共识机制都有其成立的条件，作为攻击者，还需要考虑的是，一旦攻击成功，将会造成该系统的价值归零，这时攻击者除了破坏之外，并没有得到其他有价值的回报。

对于区块链项目的设计者而言，应该了解清楚各个共识机制的优劣，从而选择出合适的共识机制或者根据场景需要，设计新的共识机制。

智能合约的安全性

智能合约具备运行成本低、人为干预风险小等优势，但如果智能合约的设计存在问题，将有可能带来较大的损失。2016 年6 月，以太坊最大众筹项目The DAO 被攻击，黑客获得超过350 万个以太币，后来导致以太坊分叉为ETH 和ETC。

对此提出的措施有两个方面：

一是对智能合约进行安全审计，

二是遵循智能合约安全开发原则。

智能合约的安全开发原则有：对可能的错误有所准备，确保代码能够正确的处理出现的bug 和漏洞；谨慎发布智能合约，做好功能测试与安全测试，充分考虑边界；保持智能合约的简洁；关注区块链威胁情报，并及时检查更新；清楚区块链的特性，如谨慎调用外部合约等。

数字钱包的安全性

数字钱包主要存在三方面的安全隐患：第一，设计缺陷。2014 年底，某签报因一个严重的随机数问题（R 值重复）造成用户丢失数百枚数字资产。第二，数字钱包中包含恶意代码。第三，电脑、手机丢失或损坏导致的丢失资产。

应对措施主要有四个方面：

一是确保私钥的随机性；

二是在软件安装前进行散列值校验，确保数字钱包软件没有被篡改过；

三是使用冷钱包；

四是对私钥进行备份。

区块链技术如何成为网络安全的关键因素

区块链技术如何成为网络安全的关键因素

许多领先的网络安全公司使用区块链技术来防止数据篡改。此外，美国医疗保健公司正在开始探索这项技术。储存电子健康记录有一些缺点，但从现在起，分散的数据库有希望通过建立一个创新的保健结构来彻底将这些文件变革。区块链也许是通过扩展使用网络来解决我们所面临的问题的一种方法，并且最终会有更安全的网络通信。

区块链的内部

加密货币是一种数字货币，它使用加密技术进行安全的交易，任何类型的加密货币都可以使用区块链。

区块链技术现在是一种分散的、公共的分类账技术，之所以被称为区块链技术，是因为它允许数字货币在不依赖中央机构的情况下维护可信的交易网络过程。

这种结构确保系统不受政府干预和操纵，市场参与者可以跟踪虚拟货币交易，而不需要中央记录。每笔交易都按时间顺序记录并添加到区块链中。每个参与这个过程的主机都会得到一个副本。

每笔交易都按时间顺序记录并添加到块链中。参与这个过程的每个主机都会得到一个块链的副本。这一概念包括一种独特的方法来验证交易，在数字货币范围内，它还具有数字化、编码和存储任何类型的文件的能力，这对网络安全非常重要。

医疗保健公司及其创新策略

区块链是一种安全的架构，可以用它构建一个健康保健系统，以及正确的结构和参数。在这个系统中，病人将有准确和最新的记录，这些记录可以防止被篡改或监视。这些数据可以方便快捷地与任何需要它的提供者共享。

电子健康记录(EHR)是存储病人病史的一组数据。这些记录包括与每个人的治疗相关的所有关键的行政临床数据。这些可能是各种各样的参数，如进度图、潜在问题、药物、免疫、过去的病史和实验室数据。

EHR提供了信息的自动访问，从而简化了临床医生的工作流程。它也有能力通过各种接口，包括基于证据的决策支助、质量管理和成果报告，直接或间接地支持与护理有关的其他活动。

EHR的主要缺点是，这些记录没有与当前信息保持同步，而且数据不容易在提供者之间共享。另一个限制是在潜在的网络危险的情况下，数据存储不安全。对于这些缺点，区块链似乎是一个更智能的结构。

以波士顿市为例。那有26个不同的电子病历系统，每个系统都有自己的语言来表示和共享数据。这种情况下的信息在需要的时候是无法获得的，这就造成了金钱上的损失，有时甚至是人命的损失。而且，黑客有机会窃取、删除或修改记录，在紧急情况下，医生可能无法获得关键的医疗信息。这种混乱会对患者造成直接伤害。

区块链结构可以保证多年的病人数据安全，并且可以使数据录入中的任何人为错误更容易追踪和更正。在这里，患者自己可以检查和更新信息，甚至在他们收集和观察的时候进行新的记录。黑客和欺诈都将极不容易发生。

区块链能力综述

区块链还可以在安全方面帮助其他网络通信领域。

Acronis基金会的主席JohnZanni说，“我们相信区块链技术在未来几年将在科技和IT领域产生变革，就像互联网在九十年代和本世纪初为世界所做的那样。几年前，我们开始与以太坊区块链合作，研究如何更好地保护数据。今天，我们的存储和备份软件的一部分允许用户对任何数字数据进行公证，并将指纹保存在区块链上，以确保它不会被篡改。”

随着现实世界与数字世界的相互碰撞，数据已成为许多企业的关键角色。但是，确保这些数据保持安全、可靠、保密和可信已成为一项持续的挑战。

此外，就网络安全而言，当今行业面临的最大问题之一是数据篡改，即数据可能以授权的方式被意外或故意地篡改。

专家需要关注区块链，并计划如何将这一技术应用到众多潜在的应用中，为我们的未来铺平道路。

区块链会被黑客攻击吗

区块链是一种“共识”实现技术，通过区块链可以记录网际间所有的交易，供区块链的用户见证实现“共识”，且链上信息内容“不可篡改”。而这种“不可篡改”性是通过系统内多个副本的存在增加了内容被恶意篡改的成本。“区块链不是一个隐私解决方案。它是一个验证解决方案。了解这一点非常重要。区块链完全可以与其他技术组合，创造出各种系统，帮助用户更好地管理他们的数据，但是这些系统不能阻止数据泄露。”区块链技术可以解决身份黑客袭击问题，因为如果你的身份由一个私钥控制，而你自己保存着那把私钥，那么就没有方法去黑客你的身份，或者至少与传统数据库系统相比，袭击发生的可能性很低”。区块链都基于一种机制，而区块链上的信息是不可改变的。“区块链的最大价值之一是你不能以管理员身份随意改变价值，没人控制区块链，这是短期的。”从技术上来讲，单独的区块链也许不会成为数据黑客攻击和身份窃取的解决方案，但它依然是个人信息安全的一大技术飞跃，信息安全从网络空间变为常规。