區(qū)塊鏈本身是作為一種分布式數(shù)字賬本技術(shù)被提出來(lái)的,最初用來(lái)記錄比特幣系統(tǒng)中用戶數(shù)字資產(chǎn)的來(lái)源和去向。區(qū)塊鏈系統(tǒng)本質(zhì)上是一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在保證去中心化的同時(shí)保證系統(tǒng)的安全性是區(qū)塊鏈系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。區(qū)塊鏈的安全性是通過(guò)大量安全性技術(shù)和組件的協(xié)同工作來(lái)完成的,其用來(lái)保證安全性的技術(shù)和組件主要包括:Merkle樹、公鑰密碼學(xué)、密碼散列技術(shù)以及一致性算法。在附錄A中,我們介紹了這些維系區(qū)塊鏈安全性所需要的組件以及各種組件在區(qū)塊鏈安全中起到的作用,作為研究區(qū)塊鏈安全所需的預(yù)備知識(shí)。伴隨著各類區(qū)塊鏈系統(tǒng)的提出和實(shí)際應(yīng)用,針對(duì)區(qū)塊鏈安全性的研究也成了當(dāng)前區(qū)塊鏈研究的一個(gè)熱點(diǎn)。目前針對(duì)區(qū)塊鏈安全性的研究大多是針對(duì)原始比特幣區(qū)塊鏈協(xié)議進(jìn)行的。盡管眾多的區(qū)塊鏈安全性研究工作從理論上證明了區(qū)塊鏈確實(shí)可以在特定條件下滿足某種安全特性,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中多次遭受攻擊造成了巨額的經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)狀來(lái)看,僅僅通過(guò)分析原始區(qū)塊鏈協(xié)議整體上具有某些安全特性來(lái)對(duì)區(qū)塊鏈安全進(jìn)行研究是不夠的。一方面在于實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的區(qū)塊鏈系統(tǒng)通常是經(jīng)過(guò)擴(kuò)展了的分化的區(qū)塊鏈系統(tǒng),另一面在于投入實(shí)際應(yīng)用的區(qū)塊鏈系統(tǒng)會(huì)面臨著許多具體的安全威脅,... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

–1區(qū)塊鏈安全性研究過(guò)程

–2區(qū)塊鏈安全性分析架構(gòu)

第二章相關(guān)研究上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文系統(tǒng)中如實(shí)廣播自己的意愿，而叛徒則可能轉(zhuǎn)發(fā)和發(fā)布錯(cuò)誤的消息，來(lái)迷惑系統(tǒng)中的其他參與者，使其做出錯(cuò)誤的判斷和行動(dòng)。拜占庭容錯(cuò)協(xié)議[6]是針對(duì)拜占庭問(wèn)題提出的一種解決方案，使得在系統(tǒng)中包含少于1/3叛徒的情況下都可以正確傳達(dá)信息。圖2–1拜占庭將軍問(wèn)題拜占庭容錯(cuò)協(xié)議是通過(guò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)多次轉(zhuǎn)發(fā)和確認(rèn)信息來(lái)達(dá)成系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的信息一致性的，區(qū)塊鏈中的節(jié)點(diǎn)可以匿名加入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)且不需要付出任何代價(jià)，系統(tǒng)中的惡意節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)大量復(fù)制來(lái)改變系統(tǒng)中惡意節(jié)點(diǎn)與誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)的比重（SybilAt-tack[17]），從而使得BPFT至少需要的2/3誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)無(wú)法保證，系統(tǒng)安全性也因此無(wú)法保證。為了對(duì)抗Sybil攻擊，Nakamoto協(xié)議規(guī)定區(qū)塊鏈中的記錄信息的權(quán)限只有通過(guò)計(jì)算復(fù)雜密碼學(xué)問(wèn)題消耗大量算力后才可以獲得，同時(shí)發(fā)布的信息通過(guò)公鑰機(jī)制、數(shù)字簽名、密碼散列算法等保證合法性，因此惡意節(jié)點(diǎn)無(wú)法通過(guò)數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)干擾區(qū)塊鏈安全性，只能通過(guò)消耗算力來(lái)破壞系統(tǒng)的正常運(yùn)行[8]。通過(guò)將信息記錄權(quán)由多次轉(zhuǎn)發(fā)確認(rèn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)付出大量算力解決復(fù)雜性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了惡意節(jié)點(diǎn)算力不超過(guò)總算力50%下的拜占庭容錯(cuò)性。2.1.2區(qū)塊鏈的抗雙花攻擊性區(qū)塊鏈中惡意節(jié)點(diǎn)的算力低于系統(tǒng)總算力50%時(shí)，是難以對(duì)系統(tǒng)安全性造成影響的。Nakamoto發(fā)現(xiàn)，從交易參與者的角度來(lái)說(shuō)，只要他發(fā)起的交易被處理后他愿意等待k個(gè)塊的確認(rèn)，則這個(gè)交易被否認(rèn)的概率將隨著k的增大指數(shù)級(jí)下降。對(duì)于區(qū)塊鏈整體來(lái)說(shuō)，已經(jīng)在系統(tǒng)中達(dá)成共識(shí)的區(qū)塊鏈向前選取k個(gè)區(qū)塊，惡意節(jié)點(diǎn)能夠使這部分區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的概率也將會(huì)隨著k的增大呈指數(shù)級(jí)下降�！�8—


本文編號(hào)：3488034