区块链技术在互联网安全中的应用探究

汪垚

【摘 要】互联网技术的快速发展为各行各业带来了极大的便利，但是以往的互联网安全保护措施存在一定的缺陷。区块链技术利用自身分布式架构和去中心化的形式，可以保障信息在交互过程中的安全，并在物联网安全、防止数据篡改和防止DDoS攻击等领域发挥自身的技术特点，弥补传统安全防范措施的缺点。

【关键词】区块链;互联网;安全防护;应用

【中图分类号】TP311.13;TP393.08 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）02-0133-02

1 互联网面临的安全挑战

伴随我国经济的快速发展，互联网技术得到越来越广泛地运用。当前，互联网已经成为许多行业不可或缺的技术基础，其涉及的领域覆盖了公共安全、教育、医疗和工业等，移动互联网的普及，使人们的衣食住行愈发依赖互联网。伴随国家“互联网+”战略的提出，各种传统行业也逐渐拥抱互联网，给我国经济注入了新动力。然而，各种网络安全问题也逐渐凸显。

互聯网技术使全球互通互联，但其开放性特点使互联网领域易于发生安全问题，特别是大型网络安全问题爆发时，很有可能导致较长时间网络软硬件瘫痪，给人们生活、生产带来极大的不便和损失，甚至会威胁国家安全。2017年5月，一种名为“永恒之蓝”的病毒在全球范围内爆发，使大量电脑文件被加密，并以此勒索用户。类似情况在互联网领域发生过多次，给人们日常生活带来较大影响，也给社会带来较大的经济损失。

2 当前互联网的安全需求

互联网的优势在于高效便捷的信息传递形式，这种特点在改变着很多人的工作方式和生活习惯。为了更好地服务人们的工作和生活，多种多样的应用软件被开发出来，特别是基于移动互联网的各种应用层出不穷。互联网开放、互联等特点使得网络信息安全存在着较大隐患，若不能很好地解决这一问题，将会使互联网的形象受损，甚至导致用户的不信任。

目前，互联网已经不仅仅是人们进行简单交流和娱乐的工具，在互联网上存储着越来越多的信息，各行各业也更加依赖互联网的支撑，所以互联网安全显得愈发重要。当前，构建一种完善的互联网安全防护机制必不可少。对此，我们可以从法律角度入手，制定详细、可行、有效的网络安全管理法律法规，使得网络的发展规范健康。另外，我们还需要运用新的技术手段，对已有的安全防护技术进行完善和补充，共同构建全新的网络安全体系。

3 区块链技术的优势

区块链，是将一些数据遵循时间的先后，用链的形式形成一种数据形式，用非对称密码的方法确保其安全性的记账系统，其本质上是一种数据库技术。区块链技术具有去中心化的特点，系统中所有节点均是数据记录的参与者，而且地位相同。在区块链中，数据库不再由一个控制中心储存，而是分散在各个节点之中，区块链通过一种共识机制，使所有节点的数据保持一致，因此数据在被记录以后，将无法再进行修改。

区块链的去中心化结构，不再依赖传统数据库技术中的中心控制，避免了因中心机构出现故障而对整个系统造成的损害。另外，当一些参与者不被信任，而又必须与其进行信息交互时，这些不可靠的节点有可能会进行信息更改或者提供捏造的数据，区块链采用共识机制可以拒绝对捏造数据的验证，杜绝了数据的篡改，从而保证数据的真实可靠。区块链采用哈希算法进行加密，该算法的一大特点是“输入一致时，输出的结果一样，当输入有变化，即使只变化1个字节，输出结果就会千差万别，且输出结果不可预测”。因此，在区块链系统结构中，任何数据只要出现微弱变动，就会引起系统一系列的变化，并很快被识别。这种架构和加密方式可以很好地确保区块链中存储数据的安全。

相比以往的互联网技术，区块链技术具有以下技术优势。

（1）结构优势。区块链采用去中心化的形式，其数据库是分布式的，每个节点都能起到一定的数据保护作用，对于不安全节点做出的任何不可靠行为，都可以较快地被发现并排除，因此即使在不安全的网络结构里，也可以进行信息交互和传递，而不用担心外部的入侵和篡改。

（2）良好的可扩展性。区块链架构具有天然的可扩展性，能够较容易地与其他技术相融合，这种结合可以帮助许多需要的行业，更加自主地利用区块链技术解决自身的安全问题。因此，区块链技术可以很好地与互联网相结合，并为互联网的安全防护提供帮助。

（3）区块链技术中的共识机制，可以结合网络体系中的大多数可信任节点，抵御少数的不可信节点，利用这种形式可以有效消除外部和内部恶意节点对网络的影响，而且网络规模越大，这种作用就越明显。

4 区块链技术在互联网安全领域的应用

（1）物联网上的应用。随着物联网技术的发展，我们正在逐步进入万物互联的时代。物联网技术利用数以亿计的传感器，将大量的设备连入互联网，包括各种汽车、家用电器、个人可穿戴设备等，几乎每个人都会有数件设备连接在网络中。伴随着移动互联网和移动智能终端的快速发展，现在常见的个人终端设备都具备了较强的数据处理和计算能力，基于此，我们日常使用的手机等智能设备也都具有了攻击网络的能力，因此物联网的安全问题愈发凸显。随着物联网设备呈几何级数增长，网络基础设备越来越难以满足这种联网需求，因此需要采用新的技术来提供巨量设备之间的交互需求。区块链技术利用分布式的基础架构，自身带有良好的扩展性，因此在设备数量突增时，也能够满足各个节点之间高效率实现信息交流。

此外，区块链技术中的分布式计算和非对称加密技术，还可以对大量的点对点信息交互提供安全保障，摒弃传统网络中的中心控制单元，对于不同节点间的信息交互速度也有很大提升。

（2）数据防篡改。区块链系统是一种公开的系统，但区块链却具有数据不可篡改的特点。在区块链架构中，信息的校验和交互使用了哈希算法，又因为其分散的架构体系，想要在区块链中单方面修改数据，根本行不通。这一方法的利用，使得数据从源头上就具有很高的安全性，另外也避免了在传输过程中被破解的可能。所以，在一些网络安全情况堪忧的环境中使用区块链技术，可以很好地确保数据的安全性，并有效抵御不法分子的攻击。

目前，广泛使用的保密措施就是公共秘钥设施，其弊端在于该系统依赖于中央认证中心和相应的管理人员，倘若黑客破解了管理人员的账户，并以管理人员的身份登录网络，就可以对系统中的许多数据进行篡改，造成数据破坏。而区块链系统是去中心化的，不依赖传统的控制中心，也就有效地排除了因第三方验证中心的失误而导致系统数据出错的可能。在区块链中，使用哈希算法验证和对比信息，不需要再额外配置传统的电脑病毒应对机制，就可以完成信息验证。

（3）防止DDoS攻擊。分布式拒绝服务攻击（DDoS攻击），即攻击者利用技术手段，对互联网结构的中心端点发起攻击，例如DNS服务器发出数量巨大的服务请求，占用大量的网络资源，可以造成DNS服务器因拥堵而无法正常工作，从而导致大范围的网络瘫痪。这也暴露出目前的互联网体系中，当一些重要节点受到攻击时，有可能影响数量众多的网络用户。区块链技术可以很好地解决这一问题。在区块链架构中，其不再依靠传统网络中数量较少的DNS服务器，仅仅依靠区块链系统中节点间的数据传输服务便可以实现DNS服务，进行域名解析。在区块链系统中，若想造成整个域名服务器瘫痪，就需要有数量巨大的专有资源进行攻击，这几乎是不可实现的，即使能够实现，也是代价巨大的，若仅仅对少部分节点进行攻击，则其余节点依然可以保障整个网络运行，因此区块链技术的分布式架构可以很好地抵御DDoS攻击。

5 结语

区块链技术可以为我们提供不同于传统互联网安全防护的思维和技术，为互联网安全提供一种新的形式。区块链技术可以为互联网中数量众多的用户提供隐私保护、交易数据安全防护等措施，防止对数据的恶意篡改和攻击，使我们更加信任地去利用互联网的服务，也更加从容地利用互联网为各种传统行业服务。

参 考 文 献

[1]刘永丹.基于区块链的网络空间安全技术[J].电子技术与软件工程，2017（20）：215-217.

[2]张龚，刘德.区块链中的安全问题研究[J].数字技术与应用，2017（8）：199-200.

[3]哀勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016，42（4）：481-494.

[4]李传煌，孙正君，袁小雍，等.基于深度学习的实时DDoS攻击检测[J].电信科学，2017，33（7）：53-65.

[5]赵明慧，张绿，亓晋.基于区块链的社会物联网可信服务管理框架[J].电信科学，2017，33（10）：19-25.

[6]邵奇峰，金澈清，张召，等.区块链技术：架构及进展[J].计算机学，2017：1-20.

[7]川朱岩，甘国华，邓迪，等.区块链关键技术中的安全性研究[J].信息安全研究，2016（12）：1090-1097.

[8]谢辉，王健.区块链技术及其应用研究[J].信息网络安全，2016（9）：192-195.

[责任编辑：陈泽琦]