基于区块链技术的网络安全分析

赵郑营 徐向艺 平顶山学院

物联网在互联网的基础上快速发展，为了确保物联网事业稳定健康发展，那么就要逐渐提升网络服务质量，对用户数据和信息进行采集和管理。由于需要采集的数据量过于庞大，对日常管理和储存都造成了一定影响。传统的数据管理和储存方法过于烦琐，需要操作时还要层层审批，中心节点很容易就会受到不法分子的攻击。在这种情况下，为了解决以上问题，那么就要合理应用区块链技术。加强网络信息质量管理，预防在数据储存和传输过程中出现问题。互联网在运营过程中一直宣称要对数据隐私和安全比较重视，但是目前出现网络漏洞和隐私泄露等情况经常发生，在这种情况影响下运营商无法完成自己的承诺，在多种外界因素影响下用户信息安全也受到了一定影响。为了解决网络环境中存在的安全问题，那么就要合理使用新兴科技技术，确保互联网在发展过程中具有隐私行和安全性以及稳定性，通过以上介绍可以看出，使用新型技术处理网络问题有着重要意义。

一、区块链概述

在使用区块链技术过程中需要合理应用分布模式，只有这样才能确保数据库维护过程中比较全面和便捷。在区块链中数据块是非常重要的部分，其能够充分使用密码学技术处理重要数据信息，数据块都是独立存在的个体，按照时间要求对多个数据块进行连接形成了区块链。在建立不同区块过程中，需要经过一段固定的时间，在这个时间段内也会出现新数据，比如验证标记和数据标记等。另外，通过区块链方式建立的信息网络，在收录人没有同意之前无法对数据库信息进行执行和删除，若想清除信息需要得到收录人的同意，通过这种方法保障了数据信息的安全性和准确性[1]。区块链属于一种特殊的应用模式，可以完成点和点之间的传输连接，展现网络算法的全部功能，让不同的节点具有良好的信任程度。在理论方面来讲区块链更像是一种数学算法。在宏观角度来讲，区块链中主要应用块链数据结构完成数据传输和验证，使用自动化脚本代替数据完成实际操作。在理论方面来看，区块链技术属于按照时间排序方式构成的数据结构。

二、互联网发展过程中遇到的安全问题

物联网具有开放性结构特点，目前互联网正处于快速发展阶段，不同的组织中涵盖了不一样的体系机构，在一般情况下可以被普遍接受的为三层体制。在这种体制中使用了由下到上的体制构架，主要分为互联层、应用层以及感知层。为了可以更加清晰的描述网络安全问题，需要在多种体制结构方面入手，分析不同阶段中遇到的安全问题。

（一）感知控制层安全问题

物联网发展过程中感知控制层是非常重要的部分，同时也是发展的基础，其具有的主要功能为数据识别、采集和控制，感知控制程序主要由网关和感知设备组合而成。感知控制设备可以为互联网提供数据和信息来源，使用这种控制系统地主要目的为实现数据全面感知。感知控制种类和数量相对较多，感知节点也经常会出现结构变化情况，在一般情况下功能较为简单，但是基本不会对其进行长期监控。在端点方面有着一定的脆弱性，所以运行过程中遇到的问题较多。出现问题的主要表现为：（1）信号泄漏和信号干扰。不法分子会对程序中传输信号和指令进行拦截和篡改，获得使用者信息，同时还会造成数据传输错误等情况发生，对正常业务开展造成了一定影响；（2）伪造身份攻击。攻击者利用终端设备漏洞得到节点信息和密码，使用假身份进行通信，出现虚假信息、设备置换以及恶意攻击等行为；（3）在感知控制层采集数据时，基本都是使用无线传输方式，使用这种传输方法会暴露程序弱点，这时用户也处于一种被监控的状态，所以使用者个人信息会受到直接威胁。

（二）网络互联层安全风险

网络互联层主要使用互联网、卫星网和多种基础网络设施，完成了信息直接接入和感知控制，将数据合理传输到服务平台。采集信息需要使用多种网络融合方式，确保信息传递的准确性。互联传输网络具有一定的开放性，传输过程中需要经过不同的网络类型，所以会遇到比较严重的安全问题。出现问题具体的表现为：（1）传输数据破坏。在互联网传输过程中数据量较大，所以基本不会使用复杂的算法对数据进行保护，所以可能在传输过程中出现信息泄漏等；（2）异构网络融合。互联网承载网络多层结构组合而成，在网络技术快速的情况下网络结构逐渐变得复杂，相关的协议也在逐渐增加，所以就会遇到数据安全性和机密性方面的问题，安全威胁也逐渐得到了重视。

三、区块链核心技术

安全散列算法属于一种加密算法，其具有的主要作用是对信息进行加密，确保信息管理和传输的安全性。在进行数据运算时，一般情况下需要依据HSH值明确最终的计算难度。若是得出的HSH数值是正向，可以证明整个计算过程较为简单、稳定。区块链网络环境中主要利用了安全散列算法，构建了树形数据系统，通过这种方法对多种信息进行检测，保障了信息传输安全性，为信息储存提供了良好环境。比如，若想确保区块链网络始终保持安全状态，整个交易过程中都需要围绕着双花子链进行。只有在找出强区块的情况下才能入侵网络环境，通过对数据结果进行分析可以得出，在区块链受到攻击时需要使用加密方式保障数据安全。区块链技术可以在服务器网络节点中读取数据，完成多条路径同时下载，在附近多个网络接节点中进行数据读取，所以数据传输和管理速度非常快。主网技术让所有程序都具有公平性，不需要依次连接程序和数据中心，所以这种技术具有一定优势[2]。在现实角度来讲，区块链核心技术不光属于单一的技术类型，而是多种技术的充分结合，其中主要包含了分布技术和数据处理技术等，在下载部分来讲主要包含了分布式传输结构。在经济快速发展的情况下，区块链技术已经逐渐进入了群众视野，并且引起了社会各界的重视。文章此阶段在研究过程中主要针对区块链技术结构和实现原理进行了研究，并且分析了区块链技术具有的社会意义。

四、区块链技术为解决安全问题带来新思路

（一）网络信息安全和隐私保护

使用区块链技术建立的数据信息管理系统，让所有程序都围绕着中心系统运行，解决了传统中心机构运行过程中遇到的问题，降低了数据储存风险。区块链技术具有可追溯和无法篡改等特点，所以在数据管理方面得到了广泛应用，而且也保障了信息的真实性和稳定性。在一般情况下，为了可以让中心化系统稳定运行，一定要融合外部数据库和区块链技术，在程序应用中分离出数据权限。程序若想获取准确的用户信息，就要在用户同意的情况下进行操作。通过对数据状态进行观察得出，在需要信息访问的情况下，区块链会主动接收请求信息，对所有程序的访问权限进行观察，对区块链系统检查和记录。在对系统进行测试过程中，区块链也会主动执行命令然后反馈数据，完成程序运行状态检查。区块链具有一定的记录功能，所以网络环境中所有的操作都较为透明，在保障信息安全的情况下为数据追溯提供了良好环境。除此之外，还需要重视信息完整性和真实性。区块链中KSI属于一种密钥形式，在程序稳定运行的情况下，需要充分利用区块链技术和单向性函数，确保数据传输可靠性，预防黑客和不法分子侵入系统，让网络文件具有完整性和真实性[3]。

（二）物联网权限安全与通信安全

若是可以在互联网设备中使用区块链技术，那么就能合理应对网络风险和网络结构问题，为设备和程序之间的通信提供良好环境。在区块链技术基础上建立物联网设备管理体系，在一般情况下需要得到权限才能下达具体指令。在区块链需要合理记录权限情况、指令下达情况以及通信情况。在系统顺利运行的情况下，所有的互联网设备通信都需要在用户授权的情况下进行，系统也会根据授权情况生成通信密钥，保障了设备通信质量和设备控制，为物联网设备运行提供了安全保障。区块链会对设备通信和控制进行顺序、时间记录，明确记录指令和区块范围，在完成设备身份认证之后，才能执行具体的任务，为设备使用提供了安全保障，数据信息完整性和机密性都得到了明显提升[4]。

（三）抵御DDoS攻击

在互联网中，存在着大量的攻击技术手段，DDoS正是其中之一。DDoS攻击是指网络入侵者通过相应的互联网技术来对想要进行攻击的用户释放网络信号，这种信号会经过节点落到用户所在主机时以请求的模式存在。当用户对请求信息进行点击后，就会使主机中央系统的网络节点失控，中心的空间资源库也会被网络入侵者所控制，整个系统便会就此陷入瘫痪状态。就传统网络系统而言，主要是通过网络节点间的相互连通进行信息化传递工作，而一旦某一节点失去联系，就会导致整个互联网脉络平衡被打破，因而DDoS的攻击于传统网络而言是十分恐怖的。

然而，运用区块链技术所转换的网络系统与传统网络并不相同，这种新型网络技术的存在能够将网络中所分布在不同区域的数据信息进行整合处理，并统一进行信息分配，储存在不同类型的网络设备中，也就是人们常说的化整为零。由此可见，运用区块链技术所转换的网络系统与传统网络系统间的最大区别就是节点，不同网络设备中的信息数据也可以当作独立个体进行使用，在此中含有大量的系统信息，当系统对其进行命令指派后，能够随时对数据进行调用或清理。

五、网络环境中应用区块链技术安全实例初探

区块链技术优势为解决传统网络中中心化和共识机制问题，使用数字签名、分布共识手法，在信用分布系统中建立良好信用，完成传输和协作节点之间的配合，解决了网络环境中存在的低效率、高成本以及数据不安全问题。本文在研究区块链安全实例过程中将中介机构和公共服务实例作为基础，使用区块链技术改变相关领域中存在的安全问题。

（一）网络环境中去中介安全保障

互联网体系中所有的程序都可以和外界之间互动，但是设备和设备之间存在着信任问题。在一般的系统程序中，若想解决信用问题就需要三方认证。中介机构存在盗听风险，所以用户的安全和隐私问题无法解决。物联网环境中需要使用到大量设备，这对第三方机构认证造成了直接影响。使用区块链技术可以让设备之间保持良好共识，不需要中介结构参与验证，中心化结构也会受到攻击，在一个节点受到攻击的情况下其他节点会自动防御，所以网络结构依然可以稳定运行，运行中具有稳定性。互联网设备未来发展会去除中心化，让程序互相连接形成云网络。

（二）公共服务安全保障

根据目前网络发展实际情况来看，物联网服务已经覆盖群众生活，但是使用者对于网络服务有着多方面的顾虑。区块链技术可以合理应对公共服务过程中服务数据和隐私泄漏问题。穿戴式设备和家居法庭医疗器械逐渐走进每个人的生活，减轻医疗压力同时设备还能采集丰富的医疗救治数据，远程服务提高了医生的效率。但是在传送期间容易对接收数据进攻型盗窃，比如美国亚利桑那州班纳的健康心脏受到黑客攻击，病人、员工和客户资料被偷。基于区块链技术的实体网，使用者不必担心个人资料被篡改或被盗，提高诊断效率和正确诊断率。

六、结论

综上所述，在信息和时代快速发展的情况下，使用传统的信息保护模式已经无法确保信息安全，在这种情况下需要对网络保护和信息安全，针对区块链技术的网络安全进行深入研究，充分运用区块链技术，从而使用户信息、重要数据以及基础设施等都能受到全面有效的保护，更好的营造一个安全的网络环境。本文首先对区块链和区块链核心技术进行了介绍，之后对网络信息安全保护和通信安全进行了深入研究，通过研究方式得出，基于区块链技术的网络程序存储层主要是系统信息数据的存储区域，获取了相关的区域文件之后，就可以确定数据信息的存储路径，并在存储层中向用户传递目标数据，保障了信息安全。