区块链在网络安全中的作用
网络安全是保护系统和网络免受旨在访问、更改或破坏数字信息以勒索金钱或敏感数据的数字攻击的做法。随着对技术和数据的日益依赖，加强安全措施以保护数字数据和交易变得非常重要。可以使用各种恶意软件进行网络攻击，例如病毒、木马、Rootkit 等。一些常见的网络攻击类型是网络钓鱼、中间人 (MITM) 攻击、分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击、SQL 注入和勒索软件攻击.
关键网络安全功能：
- 加密校验和。
- 数据备份和数据更正代码。
- 评估威胁和风险。
- 采取措施抑制系统中的漏洞。
- 了解恶意软件。
- 访问控制。
- 验证。
- 加密。
- 实施防火墙。
- 使用入侵检测和防御系统（IDS 和 IPS）。
什么是区块链？
区块链是一种共享的、去中心化的数字分类账，它以区块的形式记录交易。该分类帐有助于透明地存储信息，因为它具有不变性并且只能访问允许的成员。
主要区块链功能：
- 分布式共享账本。
- 不可变的记录。
- 去中心化的共识机制。
- 智能合约。
- 加密密钥对。
- 身份和访问管理。
- 增强的安全性。
- 点对点网络。
- 交易的可追溯性和透明度。
- 没有中央权威或需要受信任的第三方参与。
网络安全的可能区块链用例
- 物联网安全：随着人工智能和物联网的应用越来越广泛，黑客对数据和系统的安全性一直是人们关注的主要问题。通过使用设备到设备加密来保护通信、密钥管理技术和身份验证，使用区块链来提高安全性是维护物联网系统网络安全的潜在用例。
- 软件下载的完整性：区块链可用于验证更新和安装程序，以防止恶意软件感染设备。在这里，哈希值记录在区块链中，新的软件身份可以与哈希值进行比较，以验证下载的完整性。
- 数据传输保护：通过使用加密，可以保护传输中的数据免受未经授权的访问。
- 关键数据的去中心化存储：随着每天生成的数据呈指数级增长，基于区块链的存储解决方案有助于实现去中心化存储，从而保护数字信息。
- 缓解 DDoS 攻击：当今最流行的网络攻击之一是 DDoS 攻击，黑客旨在产生大量互联网流量，从而破坏服务流。不变性和密码学的特性帮助区块链被证明是这些攻击的有效解决方案。
- DNS 安全性：域名系统 (DNS) 类似于将域名链接到其 IP 地址的公共目录。随着时间的推移，黑客试图访问 DNS 并利用这些链接，从而使网站崩溃。由于区块链的不变性和去中心化系统的特性，可以以增强的安全性存储 DNS。
区块链在网络安全中的应用
在网络安全中，CIA 三元模型作为评估组织安全模型的参考。三合会包括——
- 保密
- 正直
- 可用性
区块链帮助我们确保满足所有这些政策。
1. 机密性：意味着确保只有感兴趣的和被授权的方才能访问适当的数据。区块链数据的完全加密确保数据在流经不受信任的网络时不会被未经授权的各方访问。应直接在应用程序级别实施访问控制等安全措施，以防止来自网络内部的攻击。区块链可以通过使用公钥基础设施对各方进行身份验证并加密他们的通信来提供高级安全控制。然而，在二级存储中备份存储私钥会导致私钥被盗的风险很高。为防止这种情况，应实施诸如 IETF 或 RFC 之类的密钥管理程序和基于整数分解问题的密码算法。
2. 完整性：区块链内置的不变性和可追溯性特性帮助组织确保数据完整性。共识模型协议可以进一步帮助组织实施机制，在发生 51% 网络控制攻击时预防和控制账本分裂。在区块链中，每次新的迭代都会存储系统的先前状态，从而提供完全可追溯的历史日志。智能合约可用于验证和执行各方之间的规则，以防止矿工挖掘数据块。
3. 可用性：最近，试图影响技术服务可用性的网络攻击正在激增，其中 DDoS 是最常见的攻击类型。然而，在基于区块链的系统中，DDoS 攻击代价高昂，因为攻击者试图通过大量小交易来压倒网络。区块链没有单点故障，这降低了基于 IP 的 DDoS 攻击破坏正常运行的机会。数据通过各种节点保持可用，因此可以随时访问分类帐的完整副本。多节点和分布式操作的结合使平台和系统具有弹性。
在网络安全中使用区块链的优点
- 用户机密性：区块链网络中的公钥加密有助于维护用户的机密性。
- 数据透明度和可追溯性：所有这些交易的历史记录都得到维护，因此可以随时追踪。交易数据由区块链网络成员进行数字签名，从而保持透明度。
- 安全的数据存储和处理：区块链的主要特性是不可篡改和记录数据的任何更改，有助于以安全可靠的方式存储数据。
- 无单点故障：区块链系统是分散的，因此单个节点故障不会影响整个网络。因此，即使在 DDoS 攻击期间，系统也不会由于维护多个分类帐副本而受到损害。对于私有区块链来说，这种优势是不可能的。
- 安全数据传输：区块链中的公钥基础设施 (PKI) 在数据传输期间维护身份验证。智能合约有助于在转移过程中自动执行两方之间的协议。
在网络安全中使用区块链的缺点
- 对私钥的依赖：区块链严重依赖私钥来加密数据，但这些私钥一旦丢失就无法恢复。这可能会导致永远无法访问加密数据。
- 适应性和可扩展性挑战：区块链网络具有预设的块量和每秒交易限制，因此检查网络的可扩展性变得非常重要。集成区块链技术需要完全替换当前系统，因此公司可能会面临这样做的困难。
- 运营成本高：区块链需要高算力和存储能力。与非区块链应用程序相比，这会导致更高的成本。
- 缺乏治理：区块链概念尚未在全球范围内受到监管。需要制定法规和框架以维持区块链应用程序的治理。
- 区块链素养：学习区块链技术需要对各种开发、编程语言和其他工具有深刻的了解。因此，尽管区块链技术有许多应用，但在目前的情况下还没有足够的区块链开发人员。
实际应用示例
以下是区块链用于网络安全的一些突出示例：
- 巴克莱银行（英国伦敦），传统银行业务：巴克莱银行已经申请了一项专利，以使用区块链来提高资金转移的安全性。它旨在通过使用分布式账本技术（DLT）来稳定加密货币转移。因此，区块链帮助银行将客户信息存储在安全的区块链上。
- 思科（加利福尼亚州圣何塞），物联网：思科计划使用区块链来保护物联网设备，因为分类帐技术消除了单点故障，而加密有助于保护数据。
- Coinbase（加利福尼亚州旧金山），加密货币： Coinbase 使用加密将钱包和密码存储在安全数据库中。它还对员工进行背景调查，以确保他们的加密货币安全。
- 澳大利亚政府（澳大利亚堪培拉）：澳大利亚政府计划开发基于分布式账本技术的网络安全网络。政府还与 IBM 合作，通过创建区块链生态系统来保护政府文件的存储。
- 飞利浦医疗保健（安多弗，马萨诸塞州），医疗保健：飞利浦医疗保健已与世界各地的医院合作，使用区块链和人工智能创建医疗保健生态系统。该生态系统将帮助发现和分析各种运营、管理和医疗数据。
- 中国军队（中国北京）、国防和军队：中国政府和军队正试图利用区块链网络安全来保护重要的政府和军队信息、情报信息。
- Founders Bank（马耳他瓦莱塔），加密货币：他们的目标是成为世界上第一家去中心化银行，因此由买家而非任何中央机构拥有。加密和分布式账本等概念将用于存储和保护用户的加密货币。
- 科罗拉多州（科罗拉多州丹佛市）政府：根据参议院通过的一项法案，政府将考虑使用区块链来保护记录的存储，从而试图遏制未遂攻击的增加。
- JP Morgan（纽约，纽约），传统银行业务：他们开发了一个名为 Quorum 的平台，该平台使用区块链来处理私人交易。它使用智能合约和密码学的概念来维护交易的安全性。
- Health Linkages（加利福尼亚州山景城）：他们的目标是使用区块链来确保患者记录的安全，只允许某些人员访问记录。它还将用于维护主要医疗保健事件的时间记录，这将有助于医生做出更好的决定。
区块链网络安全的未来
区块链是数字世界网络安全的一项突破，将有助于确保遵循中央情报局的网络安全三合会。然而，其实现的复杂性可能会导致一些应用困难。