针对当前区块链安全方面存在数据管理模式不合理、数据共享方案不可靠、智能合约漏洞不易修复和多类型数据隐私保护不完善等问题,分析并总结了国内外关于数据安全管理和隐私保护技术的文献。 从数据存储安全、数据隐私安全、数据访问安全和数据共享安全 4 个方面来概括目前区块链系统存在的各类安全问题及合理的解决方案,讨论区块链实现数据安全面临的挑战及未来的研究方向,为区块链安全领域相关人员未来的研究工作提供了一定的参考。
区块链(blockchain)作为结合密码学技术,采用链式结构存储数据的分布式数据管理技术,区块链系统内的数据安全管理和隐私保护技术至关重要。在区块链不断应用于各个行业的十几年间,区块链的安全性和隐私性不断受到威胁,区块链的底层技术须不断改进和加强。 近年来,区块链系统的数据安全管理和隐私保护问题逐渐被研究人员重视起来。从区块链网络层、交易层和应用层 3 个方面分类介绍隐私保护机制。将区块链隐私保护技术划分为地址混淆、信息隐藏和通道隔离,分析对比了 3 类隐私保护技术的实现。随着区块链系统可以存储的数据越来越多样,区块链数据存储技术的问题逐渐显露出来,例如缺乏灵活性,现有区块链系统的存储结构相对固定,无法增加和管理用户自定义的数据字段,难以为自定义项目提供支持。此外,由于需要存储数据量的大幅增加,须应对如何保证数据查询效率和数据安全性、可靠性等问题。
本文主要从数据管理安全的角度出发,分为数据存储安全、隐私安全、数据访问安全和数据共享安全 4 个部分进行剖析,提出数据存储可能会遇到的问题,本文从数据安全的角度,分析如何改进和优化数据存储技术。在隐私保护技术上,将区块链隐私划分为身份隐私和交易隐私,分析 2 种隐私存在的安全问题。随着区块链系统的发展,区块链数据不再局限于交易数据,可以存储特定的业务数据。本文将区块链数据划分为身份数据和数据隐私 2 个方面,分析总结近年来处理 2 类隐私安全问题的方案。在区块链数据管理方法上,钱卫宁等[6] 从外部可信性、处理可信性和存储可信性 3 个方面,分析区块链网络的可信性。目前区块链系统和业务间的接口实现,须通过复杂的智能合约,容易造成错误及漏洞;区块链系统存在无法实现大规模的、复杂的、高效率的数据管理模式,导致应用开发困难以及系统与应用的耦合度太高等问题。作为分布式系统,区块链上各节点有数据安全共享的需求. 区块链数据安全共享指的是区块链上不同节点读取其他节点分享的数据并进行分析使用,保证保护节点身份隐私、防止数据泄露的过程。考虑到区块链中某一用户查询其他用户数据,从一般查询处理和可信查询处理 2 个角度分析区块链查询技术. 实际上,区块链数据共享过程往往有多方参与,本文分析单一用户进行数据查询、多个用户进行数据共享以及数据传输过程中如何做到数据安全以及隐私保护。
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