基于区块链智能合约的网络数据安全路径研究

◎柳瑶泉

一、引言

互联网时代已来临，网络数据同步产生。 一方面，网络数据十分重要，经数据挖掘与分析，可得出事物的发展规律并应用于实际生产生活中，从而产生社会价值。 另一方面，网络数据的安全问题却愈演愈烈。如用户敏感信息窃取、分布式拒绝服务攻击等，造成了数据的访问权限混乱、信息泄露风险性增加、安全防护困难程度上升。 因此，如何有效保障网络数据安全问题是亟待解决的焦点课题。

二、基于共识机制的分布式存储：能保证网络数据存储安全

网络已经成为世界各地人们日常生活中不可或缺的一部分，截止2020 年6 月，中国网民规模为9.40 亿，全球有超过45 亿人使用互联网。 而互联网的正常运行则依赖于万维网技术，万维网WWW 基于“客户机/服务器方式的信息发现技术和超文本技术”：WWW 服务器以网页作为基本信息单元，通过超文本语言将媒体信息和链接组成，构成了无数个网络站点和网页的集合，由超级链接实现网页与网页之间或站点与站点之间的连接；用户通过点击超级链接，向服务器发送指定网页的请求；WWW 服务器根据用户需求进行响应；用户接收到指定网页后浏览、点击。 因此，网络数据在客户机与服务机的交互中同步产生。 可以说，正是万维网WWW 产生了网络数据。 网络数据，既包括网络科技公司开发生产、并不断更新的数字产品，如新闻内容、游戏、导航地图等，又包括用户使用网络过程中产生的各类数据，如个人注册信息数据、交流数据、购物数据及cookie 痕迹数据等。因此，网络数据作为一种符号真实记录了网络社会，具有重要的认识论意义。 其一，网络数据有助于精准认识用户个体。 如数字营销中的用户画像：在数字营销中， 企业首先应获取完整准确的用户行为等数据，再根据用户的行为特征等信息刻画用户画像, 制定精准营销方案，实现广告的精准推送，为企业带来盈利。 其二，网络数据有助于从宏观上把握整体趋势。 如在2014 年，经济学家利用GOOGLE 搜索数据科学预测出苏格兰独立公投的投票结果，预测结果与最终结果基本一致，所以基于网络数据的信息检索可用于预测未来趋势。因此，保障网络数据在存储和使用中的完整性和真实性，是进行数据分析、数据挖掘的前提。

区块链是一种基于共识机制的分布式账本技术， 具有去中心化、不可篡改性、可追溯性等特点。 区块链的基本数据结构是一个线性链表，由一个个“区块”按照时间顺序串联而成，每个“区块”都按照块链式结构存储完整的数据，并且各个 “区块” 相互独立、 地位等同。 操作的最小单位是“块”，新数据要加入，都必须放到一个新的区块中。 新区块加入时，需经过所有区块的一致同意，且所有节点均会记录新加入区块的信息，也就是说，各个节点之间，彼此对某个状态达成了一致结果，这个过程就是共识。 网络数据以“区块”的形式加入区块链，并且得到所有“区块”的一致同意，所以网络数据的真实性、完整性得到有效保障。如以区块链形式存储的网络数据遭到恶意攻击， 数据将受到各种非法入侵、篡改等威胁，但是，因为网络数据基于共识机制存储，所以任意一个“区块”中的数据在被非法入侵、篡改之前都需要经过其他所有“区块”的同意，否则将无法访问、修改数据。 同样地， 因为网络数据存储在去中心化的分布式账本中，所有节点具有同等地位，所以攻击任意一个节点的难度相同，与传统的由中央机构存储数据的模式相比，以区块链形式存储网络数据的安全性大大提高。

因此， 基于共识机制的分布式存储能够保障网络数据在存储和使用中的完整性和真实性。

三、可编程的智能合约：能精确界定网络数据的产权

网络数据的实质是一种资产，即数字资产，因此，网络数据安全的实质是网络数据产权的有效保护。产权，指所有权人对资产的所有权，包括占有权、使用权、收益权、处分权。产权具有对象性和可分解性。对象性是指产权主体和资产之间的对象性关系， 如房屋产权主体和房屋之间是一种对象性关系。可分解性是指占有权、使用权、收益权、处分权可以有不同的主体。如前所述，依据万维网WWW 的运行原理， 网络数据是客户端和服务器端进行交互时产生的一种资产，所以产权主体拥有网络数据的所有权，并且网络数据的产权具有对象性和可分解性。 显然，产权是依据《中华人民共和国民法典》确定的，如住宅产权会依法获得《房屋产权证》，类似地，网络数据的产权也可以依据契约的形式确定。《中华人民共和国民法典》的本质是契约（合约、合同、协议，contract），即“一种（双方甚至多方）合意”。 国家起源于契约，卢梭在《社会契约论》中提出，在社会契约中，我们每个人都应该放弃天然自由，而获取契约自由。在日常生产生活中，契约种类繁多，有精神上的，也有文字合同形式的，有口头上的，也有“无言”的……契约的内容是具体条款，通常结构为双方或多方共同协议订立的有关买卖、抵押、租赁等关系的文书,例如《房屋产权证》会明确确定特定资产（房屋）的权力（产权）。

区块链智能合约是一种可编程的智能合约。 1994 年，由SZABO 首次提出的智能合约（smart contract）概念引起了广泛关注：智能合约是执行合约条款的可计算交易协议。也就是说， 智能合约是用计算机程序的方式来缔结和运行各种合约，因此，这是一套用数字形式定义的承诺，具有强制执行性、可编程性、可验证性等特性。 随着区块链技术的引入，智能合约在可信的环境下执行成为了可能。区块链智能合约既拥有区块链的特征，具有不可篡改性、去中心化等特性，也拥有智能合约的特征，具有强制执行性、可编程性等特性。 区块链智能合约中存储网络数据的基本单元是区块数据，区块数据是一种资产，具有对象性和可分解性。 区块数据的对象关系包括区块数据的所有权主体与区块数据之间的占有、使用、收益、处分的关系，可分解性是指区块数据的占有权、使用权、收益权、处分权可以分属于不同的主体。以区块数据为对象，将其对象关系和可分解性写入区块链智能合约条款，可以明确界定并分解区块数据的产权。因此，网络数据的对象关系、可分解关系均应写入区块链智能合约中，等待执行。

因此， 可以把对具体网络数据的产权写入区块链智能合约， 通过智能合约明确约定特定主体对特定网络数据的产权。

四、非对称加密技术：精准地实现网路数据的产权

虽然可以通过可编程的智能合约， 能够精准确定网络数据的产权，并且在区块链网络上，每个节点均拥有完全一致的数据，但是如前所述，此时每个节点的数据都是加密数据，即为乱码。 这既可保护网络数据不被非法使用，但又限制了合法用户的正常使用。区块链技术是一种加密技术，并使用非对称加密方法。1976 年，美国学者Dime 和Henman提出非对称加密技术， 这为解决信息公开传送和密钥管理问题提供了新的解决办法。在非对称加密技术中，加密秘钥和解密秘钥互不相同，分别称为公钥和私钥。公钥一般公开透明，而私钥由个人持有，他人不能获取。 发送方利用公钥将明文加密，然后在网络上广播密文，接受方获得密文后，利用自己的私钥将密文解密， 得到明文。 如果通过公钥加密，则只有对应的私钥才能将该密文解密，而且公钥私钥分开保存，即使是不安全的信道也可使用。非对称加密算法的安全性大部分由数学问题来保障，例如离散对数、椭圆曲线等经典数学问题，因此无法由公钥推测出私钥，有效保障了信息传送的安全性。

网路数据产权的精准分配可以用非对称加密技术进行保护。例如由于遭到不法分子乙的恶意攻击，网络数据产权主体甲的个人信息等数据被非法访问。 虽然乙非法获得了网络数据产权主体甲的个人信息，但是，因为网络数据基于区块链技术存储，利用了非对称加密算法，所以，乙获得的仅仅是经过公钥加密后的甲个人信息的密文， 并且由于乙是非法获取，不拥有与该公钥对应的私钥，得到的是一堆乱码，而甲的真实有效的个人信息是无法获取的。在某种情形下，网络数据的产权发生了分解，非产权主体外的其他主体拥有该网络数据的使用权等其他权利， 那么其因拥有私钥能获得真实有效的数据，否则，如果非产权外的其他主体没有权利访问该网络数据，即使其通过不法手段非法访问，也会由于没有私钥而得到一堆乱码， 所以网络数据的安全性得到保障。

因此， 利用非对称加密技术可以实现网络数据的产权的精准分配。

结语

网络数据作为一种符号具有重要的认识论意义， 其安全问题日益凸显。 区块链智能合约技术为网络数据安全创造了新路径：其一，区块链作为一种基于共识机制的分布式存储技术，能够保障网络数据的存储安全；其二，网络数据作为一种数字资产， 其对象关系和可分解产权都可准确写入智能合约并等待执行；其三，通过非对称加密技术，产权主体获取访问智能合约条款约定的网络数据。