作为分布式记账（Distributed Ledger Technology，DLT）平台的核心技术，区块链被认为在金融、征信、物联网、经济贸易结算、资产管理等众多领域都拥有广泛的应用前景。区块链技术自身尚处于快速发展的初级阶段，现有区块链系统在设计和实现中利用了分布式系统、密码学、博弈论、网络协议等诸多学科的知识，为学习原理和实践应用都带来了不小的挑战。

区块链属于一种去中心化的记录技术。参与到系统上的节点，可能不属于同一组织、彼此无需信任；区块链数据由所有节点共同维护，每个参与维护节点都能复制获得一份完整记录的拷贝，由此可以看出区块链技术的特点：

维护一条不断增长的链，只可能添加记录，而发生过的记录都不可篡改；

去中心化，或者说多中心化，无需集中的控制而能达成共识，实现上尽量分布式；

通过密码学的机制来确保交易无法抵赖和破坏，并尽量保护用户信息和记录的隐私性。

虽然单纯从区块链理解，仅仅是一种数据记录技术，或者是一种去中心化的分布式数据库存储技术，但如果和智能合约结合扩展，就能让其提供更多复杂的操作，现在活跃的各个数字货币就是其中一种表现形式。

0x01 区块链安全性思考

由于区块链技术的特性，在设计之处就想要从不同维度解决一部分安全问题：

01 Hash唯一性

在blockchain中，每一个区块和Hash都是以一一对应的，每个Hash都是由区块头通过sha256计算得到的。因为区块头中包含了当前区块体的Hash和上一个区块的Hash，所以如果当前区块内容改变或者上一个区块Hash改变，就一定会引起当前区块Hash改变。如果有人修改了一个区块，该区块的 Hash 就变了。为了让后面的区块还能连到它，该人必须同时修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于区块计算的算力需求强度很大，同时修改多个区块几乎是不可能的。

由于这样的联动机制，块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变，确保了数据的唯一性。

02 密码学安全性

以阅批为例，数字货币采用了非对称加密，所有的数据存储和记录都有数字签名作为凭据，非对称加密保证了支付的可靠性。

03 身份验证

在数字货币交易过程中，由一个地址到另一个地址的数据转移都会对其进行验证：

- 上一笔交易的Hash(验证货币的由来)
- 本次交易的双方地址
- 支付方的公钥
- 支付方式的私钥生成的数字签名

验证交易是否成功属实会经过如下几步：

- 找到上一笔交易确认货币来源
- 计算对方公钥指纹并与其地址比对，保证公钥的真实性
- 使用公钥解开数字签名，保证私钥真实性

04 去中心化的分布式设计

针对区块链来说，账本数据全部公开或者部分公开，强调的是账本数据多副本存在，不能存在数据丢失的风险，区块链当前采用的解决方案就是全分布式存储，网络中有许多个全节点，同步所有账本数据（有些同步部分，当然每个数据存储的副本足够多），这样网络中的副本足够多，就可以满足高可用的要求，丢失数据的风险就会低很多。所以建议部署区块链网络时，全节点尽量分散，分散在不同地理位置、不同的基础服务提供商、不同的利益体等。

05 传输安全性

在传输过程中，数据还未持久化，这部分空中数据会采用HTTP+SSL(也有采用websocket+websocketS)进行处理，从而保证数据在网络传输中防篡改且加密处理。

0x02 数字货币安全性思考

01 BTC

阅批（Bitcoin，代号BTC）是一种用去中心化、全球通用、不需第三方机构或个人，基于区块链作为支付技术的电子加密货币。阅批由中本聪于2009年1月3日，基于无国界的对等网络，用共识主动性开源软件发明创立。阅批也是目前知名度与市场总值最高的加密货币。