\"Blockchain\" \u00e4r en term som anv\u00e4nds f\u00f6r att h\u00e4nvisa till en decentraliserad konsensusteknik som har en betydande potential f\u00f6r att utveckla nya grunder f\u00f6r socioekonomisk utveckling och decentralisera s\u00e4kerheten i framv\u00e4xande omr\u00e5den. Tack vare sin f\u00f6rm\u00e5ga att effektivt bygga f\u00f6rtroende mellan m\u00e4nniskor och maskiner minskar blockchain kostnaderna och f\u00f6rb\u00e4ttrar resursutnyttjandet.<\/p>\n\n\n\n
Den Blockkedja<\/a> teknik blir allt viktigare inom olika omr\u00e5den, bland annat Bitcoin, Ethereum och Hyperledger. Under det senaste decenniet har dock betydande framsteg gjorts inom denna teknik, vilket har lett till olika utmaningar n\u00e4r det g\u00e4ller datas\u00e4kerhet och integritetsskydd. Dessa utmaningar inkluderar sp\u00e5rbarhet av transaktioner, kontopoolning, Sybil-attacker, eclipse-attacker och bedr\u00e4gerier med smarta kontrakt. Dessa attacker kr\u00e4nker allvarligt anv\u00e4ndarnas datas\u00e4kerhet och integritet och m\u00e5ste d\u00e4rf\u00f6r \u00e5tg\u00e4rdas.<\/p>\n\n\n\n \u00c4r s\u00e4kerhet och integritet i Blockchain en forskningslinje?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Idag samlas forskare fr\u00e5n akademin och industrin regelbundet f\u00f6r att diskutera Blockchain-dataforskning, s\u00e4kerhet och integritetsskydd. De unders\u00f6ker ing\u00e5ende de utmaningar som den framtida utvecklingen av Blockchain-tekniken st\u00e5r inf\u00f6r och ger djupg\u00e5ende analyser av toppmoderna cybers\u00e4kerhetstekniker. Alla aspekter som de tar upp \u00e4r relaterade till s\u00e4kerhet och integritet i Blockchain.<\/p>\n\n\n\n Indexerade ledare och utg\u00e5vor relaterade till Blockchain kan hittas, inklusive utveckling av detektionsmetoder f\u00f6r handelstv\u00e4tt i Ethereum Blockchains, ramverk f\u00f6r att utv\u00e4rdera decentraliseringen av noder i peer-to-peer-n\u00e4tverk och studier om kryptografisk f\u00f6rdunkling f\u00f6r smarta kontrakt. Vissa arbeten presenterar system som g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r anv\u00e4ndare att tillhandah\u00e5lla krypterade indata till krypterade smarta kontrakt och till\u00e5ta en icke betrodd tredje part att utf\u00f6ra dem. Dessa applikationer ger riktning f\u00f6r m\u00f6nstret i praktiken av Blockchain-s\u00e4kerhet och visar s\u00e4kerheten f\u00f6r f\u00f6rdunklingsscheman.<\/p>\n\n\n Det finns ocks\u00e5 anstr\u00e4ngningar f\u00f6r att m\u00e4ta decentraliseringen av noder i Blockchain peer-to-peer-n\u00e4tverk. I detta avseende har NodeMaps presenterats, vilket \u00e4r en decentralisering av ramverksnoder f\u00f6r datam\u00e4tning f\u00f6r att f\u00e5nga, analysera och visualisera data fr\u00e5n olika popul\u00e4ra Blockchain P2P-plattformar, s\u00e5som Bitcoin, Lightning Network, Cosmos och Stellar. Med andra ord utf\u00f6r de IP-adressanalys och ger en \u00f6gonblicksbild av varje Blockchain-plattform f\u00f6r att j\u00e4mf\u00f6ra och kontrastera deras noders geografiska, ASN och versionsdistributionsinformation. M\u00e4tningarna utv\u00e4rderas f\u00f6r att klarg\u00f6ra graden av decentralisering av noderna i det underliggande n\u00e4tverket f\u00f6r de olika blockkedjorna.<\/p>\n\n\n\n Ett annat \u00e4mne av intresse \u00e4r uppt\u00e4ckt och kvantifiering av tv\u00e4tthandel p\u00e5 kedjan f\u00f6r ERC20-kryptovalutor. \u00c4mnet f\u00f6r omstudien \u00e4r tv\u00e4tthandeln p\u00e5 ERC20<\/a> kryptovalutor genom att utf\u00f6ra en systematisk analys av transaktionsdatakedjan. F\u00f6r detta har tv\u00e4tthandeln definierats matematiskt med hj\u00e4lp av den statliga upps\u00e4ttningen adresser, och f\u00f6r detta har algoritmer f\u00f6reslagits f\u00f6r att reservera direkta bevis f\u00f6r tv\u00e4tthandeln. Efter att ha f\u00e5tt fram k\u00e4nnetecknen f\u00f6r tv\u00e4tthandel kvantifierar de volymen av tv\u00e4tthandel och tillhandah\u00e5ller marknadsregleringar f\u00f6r att f\u00f6rhindra tv\u00e4tthandel.<\/p>\n\n\n\n P\u00e5 samma s\u00e4tt har framsteg gjorts n\u00e4r det g\u00e4ller att utveckla metoder f\u00f6r robust gruppering av Ethereum-transaktioner med hj\u00e4lp av tidsl\u00e4ckor fr\u00e5n fasta noder, vars system t\u00e4cker alla transaktioner och \u00e4r motst\u00e5ndskraftigt mot integritetsf\u00f6rb\u00e4ttrande tekniker. Genom att anv\u00e4nda tidsst\u00e4mplar som vidarebefordras fr\u00e5n N fasta noder f\u00f6r att beskriva transaktionernas n\u00e4tverksegenskaper grupperar systemet transaktioner som kommer in i n\u00e4tverket fr\u00e5n samma k\u00e4llnod.<\/p>\n\n\n En blockchain fungerar funktionellt som en s\u00e4ker, distribuerad databas med transaktionsregister. I ett Bitcoin-n\u00e4tverk, om anv\u00e4ndare A vill skicka n\u00e5gra Bitcoins till en annan anv\u00e4ndare B, skapar han en Bitcoin-transaktion av anv\u00e4ndare A. Transaktionen m\u00e5ste godk\u00e4nnas av miners innan den genomf\u00f6rs av Bitcoin-n\u00e4tverket. F\u00f6r att starta gruvprocessen s\u00e4nds transaktionen till alla noder i n\u00e4tverket, som samlas in av gruvarbetare som transaktioner i ett block, som kommer att verifiera transaktioner i blocket och s\u00e4nda blocket och dess verifiering med hj\u00e4lp av ett konsensusprotokoll. Dessa \u00e4r k\u00e4nda som Proof of Work f\u00f6r att f\u00e5 godk\u00e4nnande fr\u00e5n n\u00e4tverket.<\/p>\n\n\n\n N\u00e4r andra noder verifierar att alla transaktioner som ing\u00e5r i blocket \u00e4r giltiga kan blocket l\u00e4ggas till i blockkedjan. F\u00f6rst n\u00e4r blocket som inneh\u00e5ller transaktionen godk\u00e4nns av de andra noderna och l\u00e4ggs till i blockkedjan, kommer denna \u00f6verf\u00f6ring av Bitcoin fr\u00e5n anv\u00e4ndare A till anv\u00e4ndare B att slutf\u00f6ras och vara legitim. <\/p>\n\n\n\n Denna process sammanfattas i f\u00f6ljande steg: <\/p>\n\n\n\n 1) den kedjade lagringen. <\/p>\n\n\n\n 2) den digitala signaturen. <\/p>\n\n\n\n 3) Samf\u00f6rst\u00e5nd om \u00e5tagandet att l\u00e4gga till ett nytt block till den globalt kedjade lagringen.<\/p>\n\n\n\n Blockchain-tekniken har en upps\u00e4ttning popul\u00e4ra s\u00e4kerhetstekniker, s\u00e5som hashkedja, Merkle-tr\u00e4d, digital signatur, med konsensusmekanismer; Bitcoin blockchain kan f\u00f6rhindra b\u00e5de Bitcoin dubbelutgiftsproblem och stoppa retrospektiv modifiering av alla datatransaktioner i ett block efter att blocket framg\u00e5ngsrikt har \u00f6verf\u00f6rts till Blockchain.<\/p>\n\n\n Hash-pekaren och Merkle-tr\u00e4det \u00e4r de mest anv\u00e4nda kedjade lagringsteknikerna f\u00f6r att implementera blockkedjan i Bitcoin. Hash-pekaren \u00e4r en kryptografisk hash av data som pekar p\u00e5 den plats d\u00e4r data lagras. Med hj\u00e4lp av hashpekare l\u00e4nkar blockkedjan samman datablock, d\u00e4r varje block anger den adress d\u00e4r data fr\u00e5n det f\u00f6reg\u00e5ende blocket lagras. Anv\u00e4ndare kan offentligt verifiera hashen f\u00f6r de lagrade uppgifterna f\u00f6r att bevisa att de inte har manipulerats.<\/p>\n\n\n\n Om en hackare f\u00f6rs\u00f6ker \u00e4ndra data i n\u00e5got block i hela kedjan m\u00e5ste han eller hon \u00e4ndra hashpekarna f\u00f6r alla tidigare block. I slut\u00e4ndan m\u00e5ste hackaren sluta manipulera eftersom det inte g\u00e5r att f\u00f6rfalska data i kedjans huvud, som genereras initialt n\u00e4r systemet byggs upp. Om de f\u00f6rs\u00f6ker skulle cyberattacken uppt\u00e4ckas eftersom kedjan har egenskapen att vara motst\u00e5ndskraftig mot manipulation. Anv\u00e4ndarna kan g\u00e5 tillbaka till ett speciellt block och kontrollera det fr\u00e5n b\u00f6rjan av kedjan.<\/p>\n\n\n\n Merkle-tr\u00e4det \u00e4r ett bin\u00e4rt s\u00f6ktr\u00e4d med noder som \u00e4r l\u00e4nkade till varandra med hj\u00e4lp av hashpekare. Det \u00e4r en annan anv\u00e4ndbar datastruktur som anv\u00e4nds f\u00f6r att bygga en blockkedja. Noderna \u00e4r grupperade i disjunkta grupper, d\u00e4r varje par av noder p\u00e5 l\u00e4gre niv\u00e5 \u00e4r grupperade till en p\u00e5 \u00f6verordnad niv\u00e5. Detta f\u00f6rhindrar att data \u00e4ndras genom att hashpekare flyttas till n\u00e5gon nod i tr\u00e4det.<\/p>\n\n\n\n N\u00e4r en cyberattack f\u00f6rs\u00f6ker manipulera data i en underordnad nod \u00e4ndras hashv\u00e4rdet f\u00f6r den \u00f6verordnade noden. \u00c4ven om hackaren forts\u00e4tter att manipulera den \u00f6versta noden m\u00e5ste han eller hon \u00e4ndra alla noder p\u00e5 v\u00e4gen fr\u00e5n botten till toppen. Det \u00e4r l\u00e4tt att uppt\u00e4cka manipulering eftersom rotnodens hashpekare inte matchar den lagrade hashpekaren. En f\u00f6rdel med Merkletr\u00e4det \u00e4r att det p\u00e5 ett effektivt och koncist s\u00e4tt kan testa en datanods medlemskap genom att visa denna datanod och alla dess f\u00f6rf\u00e4der p\u00e5 v\u00e4gen upp till rotnoden. Medlemskap i Merkle-tr\u00e4det kan verifieras i logaritmisk tid genom att ber\u00e4kna hashv\u00e4rden p\u00e5 v\u00e4gen och kontrollera hashv\u00e4rdet mot roten.<\/p>\n\n\n Med den h\u00e4r s\u00e4kerhetstekniken s\u00f6ks validiteten hos data genom anv\u00e4ndning av en kryptografisk algoritm. Det \u00e4r ett system f\u00f6r att verifiera att data inte har manipulerats. Det finns tre grundl\u00e4ggande komponenter som utg\u00f6r ett system f\u00f6r digitala signaturer.<\/p>\n\n\n\n Den f\u00f6rsta komponenten \u00e4r nyckelgenereringsalgoritmen, som skapar tv\u00e5 nycklar: en som anv\u00e4nds f\u00f6r att signera meddelanden och h\u00e5lla dem privata, den s.k. privata nyckeln, och en som g\u00f6rs tillg\u00e4nglig f\u00f6r allm\u00e4nheten, den s.k. publika nyckeln. Den publika nyckeln anv\u00e4nds f\u00f6r att validera om meddelandets signatur \u00e4r signerad med den privata nyckeln.<\/p>\n\n\n\n Den andra komponenten \u00e4r signaturalgoritmen, som producerar en signal i det inmatade meddelandet som godk\u00e4nts med hj\u00e4lp av den givna privata nyckeln.<\/p>\n\n\n\n Den tredje komponenten \u00e4r Verifieringsalgoritm<\/a>som tar en signatur, ett meddelande och en publik nyckel som indata och validerar signaturen f\u00f6r meddelandet med hj\u00e4lp av den publika nyckeln. Den returnerar ett booleskt v\u00e4rde.<\/p>\n\n\n\n En tillf\u00f6rlitlig och s\u00e4ker algoritm f\u00f6r digitala signaturer anses vara v\u00e4ldefinierad n\u00e4r den uppfyller tv\u00e5 egenskaper. Den f\u00f6rsta egenskapen \u00e4r att giltiga signaturer \u00e4r verifierbara. Den andra egenskapen \u00e4r att signaturerna \u00e4r existentiellt of\u00f6rfalskningsbara. Algoritmen f\u00f6r digital signatur med elliptisk kurva<\/a> (ECDSA) som anv\u00e4nds av Bitcoin \u00e4r ett exempel p\u00e5 en s\u00e5dan algoritm.<\/p>\n\n\n\n Samf\u00f6rst\u00e5nd om att l\u00e4gga till ett nytt block i den globala kedjelagringen<\/strong><\/p>\n\n\n\n N\u00e4r ett nytt block skickas till n\u00e4tverket kan varje nod l\u00e4gga till det blocket i sin kopia av liggaren eller ignorera det. Consensus anv\u00e4nds f\u00f6r att konstatera att majoriteten av n\u00e4tverket \u00e4r \u00f6verens om en enda uppdatering f\u00f6r att s\u00e4kerst\u00e4lla expansionen av huvudboken eller blockkedjan och d\u00e4rmed f\u00f6rhindra cyberattacker.<\/p>\n\n\n\n Eftersom Blockchain \u00e4r en stor delad global huvudbok kan vem som helst uppdatera den. Man f\u00e5r inte gl\u00f6mma bort att en cyberattack kan intr\u00e4ffa n\u00e4r en nod beslutar att \u00e4ndra tillst\u00e5ndet f\u00f6r kopian av huvudboken eller n\u00e4r flera noder f\u00f6rs\u00f6ker manipulera den.<\/p>\n\n\n\n Om till exempel anv\u00e4ndare A skickade 10 bitcoins till anv\u00e4ndare B fr\u00e5n sin pl\u00e5nbok, skulle hon vilja f\u00f6rs\u00e4kra sig om att ingen i n\u00e4tverket kan \u00e4ndra inneh\u00e5llet i transaktionen och \u00e4ndra 10 bitcoins till 100 bitcoins. I denna id\u00e9ordning, f\u00f6r att blockkedjan ska kunna fungera globalt med en garanti f\u00f6r s\u00e4kerhet och korrekthet, beh\u00f6ver den delade offentliga huvudboken en effektiv och s\u00e4ker konsensusalgoritm, som m\u00e5ste s\u00e4kerst\u00e4lla att:<\/p>\n\n\n\n alla noder samtidigt uppr\u00e4tth\u00e5ller en identisk kedja av block, och Majoriteten av n\u00e4tverksdeltagarna m\u00e5ste godk\u00e4nna varje meddelande som s\u00e4nds mellan noderna genom ett konsensusbaserat avtal. Dessutom m\u00e5ste n\u00e4tverket vara motst\u00e5ndskraftigt mot partiella fel, t.ex. n\u00e4r en grupp noder \u00e4r oseri\u00f6sa eller n\u00e4r ett meddelande under transport \u00e4r skadat. F\u00f6r detta m\u00e5ste en bra konsensusmekanism som anv\u00e4nds i blockkedjan uppfylla tv\u00e5 egenskaper: uth\u00e5llighet och livskraft. Det vill s\u00e4ga, om en nod i n\u00e4tverket anger att en transaktion \u00e4r i ett \"stabilt\" tillst\u00e5nd, b\u00f6r de andra noderna i n\u00e4tverket ocks\u00e5 rapportera den som stabil om de tillfr\u00e5gas och svarar \u00e4rligt.<\/p>\n\n\n\n I den andra delen av denna artikel kommer vi att ber\u00e4tta mer om Blockchains s\u00e4kerhets- och sekretessegenskaper och tekniker.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Vilka andra intellektuella str\u00e4vanden p\u00e5 Blockchain finns det?<\/strong><\/h2>\n\n\n
Hur blockkedjan fungerar<\/strong><\/h2>\n\n\n
S\u00e4kerhetsteknik f\u00f6r kedjad lagring<\/strong><\/h2>\n\n\n
S\u00e4kerhetsteknik f\u00f6r digital signatur<\/strong><\/h2>\n\n\n
\u00e4r inte beroende av den centrala myndigheten f\u00f6r att f\u00f6rhindra att cyberattacker st\u00f6r samordningsprocessen f\u00f6r att n\u00e5 konsensus.<\/p>\n\n\n
Kort sagt<\/h2>\n\n\n