区块链存在的安全问题

什么是区块链？

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新型应用模式。 所谓共识机制是区块链系统中不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。 从狭义上讲，区块链是一种链式数据结构，将数据块按时间顺序有序组合，并通过密码学保证不可篡改、不可伪造的分布式账本。 从广义上讲，区块链技术是利用区块链数据结构对数据进行验证和存储，利用分布式节点共识算法产生和更新数据，利用密码学保证数据传输和访问的安全，利用自动化脚本来构建新的分布式基础设施和计算通过由代码组成的智能合约来编程和操​​作数据的方法。

区块链（英文：blockchain或blockchain）是一种利用分布式数据库来识别、传播和记录信息的智能对等网络，也称为价值互联网。 中本聪于2008年在《比特币白皮书》中提出“区块链”概念，并于2009年创立比特币社交网络，并开发出第一个区块“创世区块”。

1.共识机制安全问题

区块链主要依靠分布式共识机制建立点对点节点之间的互信。 现有的共识机制主要包括：拜占庭容错PBFT、工作量证明PoW、权益证明PoS、授权权益证明DPoS。 例如，工作量证明 PoW 就面临着被攻击的问题。 如果攻击者的算力超过整个区块链的51%，并且具备撤销真实交易的能力比特币存在的问题，那么攻击者就可以控制整个区块链，保证系统的安全稳定，同时可以修改区块链信息，并且然后发起双重支付攻击，破坏整个区块链系统的正常交付秩序。

2.区块容量和效率问题

随着时间的推移，区块数量越来越多，存储空间越来越小，严重制约着区块链的不断发展。 当区块越来越多时，数据占用的空间也越来越多，影响了这条区块链的信息传输速率。 PoW 共识算法确认时间长，效率低。 一个新区块的生成时间为10分钟，每笔交易的确认至少需要等待2分钟，不适合小额交易。 通过平行链分片技术和通道技术，可以提高系统吞吐量，增强效率。

3. 钱包安全问题

在区块链系统中，钱包用于存储数字资产，存在诸多隐患。 一是钱包寄生了恶意代码，导致资产丢失； 二是设计缺陷； 三是私钥丢失，容易丢失资产，包括被盗。

4. 智能合约安全问题

智能合约作为区块链技术中的一项重要技术，具有安全、灵活、自动执行、不可篡改等优点。 但是，如果设计不合理，不仅不能提供安全有效的技术结果，还可能受到攻击。

1. 是多事件操作，同时调度同一个智能合约。 区块信息一旦改变，执行顺序就改变了，整个网络的状态也就改变了。

2. 是重用攻击：当智能合约A执行过程中系统调用另一个合约B时，当前合约A会暂停执行，直到合约B执行结束。 攻击者可以利用该状态重复调用智能合约，实施重用攻击。 例如在The DAO事件中，攻击者实施了重用攻击，反复递归调用withdrawbalance函数，取出本应清零的以太坊账户余额，盗取ETH。

3. 异常检测问题：当系统在执行智能合约A的过程中调用另一个合约B时，如果B运行异常，但A缺少对合约B运行结果的验证，则异常合约结果为忽略。 智能合约存在安全问题。

发展趋势及影响分析：

（一）打造新型信息基础设施，实现价值互联。 随着区块链技术在各行业的应用，区块链技术将成为个人和企业信息上链、资产上链、交易上链、各类服务上链的重要支撑，进而发展成为重要的社会信息基础设施基于区块链实现价值互联与流通。

（2）打通数据孤岛，提高社会效率。 大数据时代，数据成为重要资产。 然而，数据孤岛问题已经成为阻碍数据价值发挥的障碍。 区块链技术结合分布式机器学习、隐私计算等技术手段，有望成为在保护用户隐私的前提下打通数据孤岛、实现数据融合计算的重要支撑工具。 数据孤岛的打通，将极大释放数据的价值，提升社会效率。

（三）重构信任格局，重塑行业形象。 当前，部分领域企业和行业存在公信力不足的问题，制约行业发展。 区块链技术具有便捷溯源、不可篡改等特点。 结合其他辅助手段，重构社会信任关系格局，将公众对企业的信任转化为政府可监管、群众可参与的对区块链技术的信任。 重塑行业形象。

（四）运用金融领域促进科技发展。 区块链不可篡改和解决信任问题的特性，使其在金融领域具有天然优势。 可以很好的解决多方协同记账问题，可以为数字货币和数字资产提供底层技术支持。 推动金融产品交易、保险、普惠金融、金融监管等领域发展。

（五）服务政府部门，提升管理能力。 除了商业应用，区块链在政府部门流程优化方面也有很大的应用空间。 对于政府部门而言，安全是政府事务执行和各项工作正常运行的基本条件，包括通信安全、数据安全、信息安全等。 区块链技术可以为链上信息提供溯源依据，从而保证网络上数据和信息的可信度和可靠性。 区块链有望成为推动国家治理体系和治理能力现代化的有力工具。

（六）转型中介业，促进新业态诞生。 一些中介行业存在的主要原因是为了打造一个中心化的平台，利用信息不对称来牟利。 随着区块链技术的发展和人们对技术的理解和接受，区块链技术将首先凭借去中介化的特点，结合人工智能等技术比特币存在的问题，替代一些低价值的中介行业，进而实现对中介行业的改造。 围绕区块链平台，可能会诞生新的商业场景和服务模式。

（七）创新法律行业，更新监管模式。 区块链以其分布式、不可篡改、可追溯等特点，成功应用于司法取证。 随着区块链技术的发展和行业应用的推进，未来法律行业将面临新的取证形式。 基于区块链数据的法律服务将成为法律行业的重要组成部分。 此外，随着数据在链上的积累，基于区块链数据的各种监管取证将成为未来国家监管的重要组成部分。 现有的监管体系与区块链技术相结合，将创造一种新的监管模式，推动社会进步。 发展基于区块链技术的监管手段和创新监管模式将成为重要的研究课题。