在数字经济时代,区块链作为新技术,能够推进经济社会规则体系重构,在经济金融、司法审判、食品追溯、商业贸易、公共信用等领域已有广泛应用。但在规划、建设、运维区块链的同时,也需要全面评估与防范区块链应用带来的安全隐患。
当前,全社会都面临着数字化转型的挑战,区块链技术正越来越多地应用于经济领域、城市治理、社会民生方面,与实体经济深度融合,推动数字经济模式创新;与民生领域相结合,为百姓提供更便捷、更智能的服务。 随着区块链进入“可编程社会”时代,其应用场景变得越来越丰富。尽管区块链的防篡改、分布式存储、去中心化等特点为其发展提供了大量创新空间,但区块链技术本身仍存在一些内在的安全风险。
技术架构:主流区块链技术架构体系有三层模型(协议层、扩展层和应用层)和六层模型(数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层)之说,各种模型在内容上并无太大差异,仅有分类集合的区别。
数据层:数据层作为区块链技术架构的最底层,主要实现两个功能:数据存储、账户和交易的实现与安全。数据存储主要基于Merkle树,节点将一段时间内接收到的交易数据封装到数据区块中,并连接至主区块链上。此外,区块链中还会使用Key-Value数据库来保存一些区块索引等信息,以加快交易速度,常见的有levelDB、LightDB、CouchDB等。账户交易则基于哈希函数、非对称加密技术、数字签名和随机数等多种密码学算法和技术,保证了交易的安全性。
网络层:网络层封装了区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等要素。区块链中的节点采用P2P网络来组织参与数据验证和记账的节点,网络中的每个节点地位对等且相互连通,每个节点均承担网络路由、区块数据验证、区块数据传播、节点发现等功能。生成区块的节点将区块广播到全网其他所有的节点来加以验证。
共识层和合约层:共识机制是为了保证分布式场景下信息的准确性与一致性而设计。共识机制的设计主要由环境、业务与性能需求决定,常见的共识机制有PoW(Proof of work,工作证明)、PoS(Proof of Stake,股权证明)、DPoS(Delegated Proof of Stake,委任权益证明)、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance