理论教育 区块链技术:解决数据安全和透明性问题

区块链技术:解决数据安全和透明性问题

时间:2023-05-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-18区块链的组成说起区块链,不得不说的一个人是中本聪——比特币的开发者兼创始人。为了建立一个低成本、可持续发展的货币系统,中本聪将区块链技术成功地运用在比特币上,并建立了一个去中心化的、点对点的、基于密码学原理的安全可靠的系统。区块链是比特币等加密货币的基础,是一个去中心化的数据库,区块链技术使得数据记录和传递更加透明、更难被攻击和可审计。通过应用区块链技术,可以有效解决该类问题。

区块链技术:解决数据安全和透明性问题

1)大话区块链

区块链技术解决的是哪种问题呢?

假设现在有一支军队遭遇了埋伏,很可能全军覆没,这时候该怎么办呢?纵观历史,同样是围攻,韩信可以一战封侯,萨尔浒之战中的明军却遭遇惨败。针对该问题,可以这样分析:各路将军是否对目前的军情有统一的认识,是否对作战计划有一致的看法,各路将军中有没有人是内奸、叛徒等,而这些因素都可能影响战役的结果。

各部队之间的作战信息是否实现共享,是否遭遇伪造、篡改,是否可以追溯伪造和篡改的源头都是能否成功的重要因素。而区块链技术的出现,就是为了实现多方之间信息内容的安全共享,以及实现信息内容的不可伪造、不可篡改和可追溯等。

可以将这类问题进一步抽象描述:在一个没有最高领导的组织中,即一个去中心化的组织中,如何达成共识才能保证大家执行的指令是一致的,并且不会被少数错误指令干扰。

为了解决类似将军作战的这一难题,可以设计一套区块链解决方案,如图5-17所示。

首先给每一位将军发一本空白的军令状,每当有将军要发布新情报指令的时候,这位将军就要将情报指令写在一封信上并签名,然后传递给另一位将军。收到信件的将军如果同意信件上面的内容就会附上自己的签名,然后传递给下一位将军。当信件传递到最后一位将军之后,这位将军就会将这份已经汇总了各方意见的信件再给大家传一遍。

如果大家看到信件上已经拥有了大多数将军的签名,就表明大家对情报指令达成了共识,这个情报指令立刻生效。这一点体现了信件内容的不可伪造性,因为每位将军都知道信件的内容。

图5-17 将军作战的区块链解决方案

最后大家要按这个情报指令行动,并且要将该情报指令记录到各自的军令状中,同时还要记录当时的时间,这样每位将军手中都有一本一模一样的军令状,这一点体现了军令状信息内容的可共享性。

当战役结束之后,审计部门再按照这本军令状对各位将军的战场行动进行审计,看其在作战过程中是否存在异常行为,这一点体现了军令状的可追溯性。

如果有将军想篡改军令状,这是很难的,因为他不单要篡改自己的军令状,还要篡改其他将军手中的军令状,这一点体现了军令状的不可篡改性。

在上述方案中,军令状就相当于区块链,军令状中每一页的记录相当于区块链的一个区块,而记录的时间顺序就是区块链的链,基于此,区块链实际上是一个去中心化的数据库,而且具有数据信息可共享、不可伪造、不可篡改和可追溯等特性,如图5-18所示。

图5-18 区块链的组成

说起区块链,不得不说的一个人是中本聪——比特币的开发者兼创始人。为了建立一个低成本、可持续发展货币系统,中本聪将区块链技术成功地运用在比特币上,并建立了一个去中心化的、点对点的、基于密码学原理的安全可靠的系统。在该系统中,通过记录所有货币的流通信息防止了货币伪造,即构建一个全网总账本,每进行一次交易,就对全网进行广播,这样每个节点都有全网总账本,每一个货币都可以追根溯源,也就无法进行货币伪造。此外,中本聪还采用一种工作量证明机制来防止一个货币的重复支付,即每发生一笔交易,就对全网进行广播,如果重复支付,就意味着一个货币的多次广播。节点将其收到的某一次交易放到区块1内进行一次耗时计算,如果计算成功,就向全网进行广播;如果另一个在区块1的基础上完成区块2的验证,那么区块2就会挂在区块1之后,以此类推,就会形成区块链,如果重复支付,就会形成区块链分叉,但只有最长的区块链才是有效的,其他分叉将被认定为无效,通过这样的方法,一个货币就只能被支付一次。总的来说,区块链是一种去中心化的数据库,并且去中心化存储的信息内容具有可共享、数据难以伪造和篡改、可追溯等特点。(www.daowen.com)

区块链是比特币等加密货币的基础,是一个去中心化的数据库,区块链技术使得数据记录和传递更加透明、更难被攻击和可审计。区块链本质上是一种互联网数据库记录技术,具有去中心化、信息可共享、不可篡改、不可伪造和可追溯等特点,它不仅改变了传统技术的中心化,还弱化了中央服务器的概念。区块链中的各个节点既是服务器也是客户端,每个节点可以直接交换资源而不需要通过服务器的桥接,用户与用户之间可以实现资源的直接分享和利用。在区块链中,每一个节点的地位同等,每一笔交易的完成会被所有节点记录,这一信息共享特征保证了交易的安全性。

2)智慧城市管理中的应用

区块链具有信息可共享、不可伪造、不可篡改和可追溯等特性,使得区块链技术在存储数据方面,具有安全可靠、防篡改的优势。目前已有部分地方政府,大力推进“区块链+政务”服务,已取得积极成效。

(1)共享型应用

基于区块链的信息可共享和可追溯的特点,区块链技术可以解决在政企协作和产业合作中面临的安全授信机制问题。例如,在公共交通系统中,应用区块链技术,使得Visa 和Docu Sign 通过合作,解决了汽车租赁流程复杂化、琐碎化的问题,大大提高汽车租赁的效率,给市民的出行提供了便利。

(2)智能便民服务

基于区块链信息可共享和防篡改的特性,区块链技术可用于开发更多智能化增值服务。例如,能源企业可以结合智能电表、智能燃气表等IOT 设备管理用户能源使用和付费,也可以将智能合约应用于降低交易风险和管理成本。

(3)智慧政务服务

基于区块链的信息可共享特性,区块链在智慧政务方面可提高政务人员的效率和优化人民群众的政务服务体验。例如,将区块链技术用于机构内部以及机构之间的信息共享和实时同步,有效解决各行政部门间协同工作流程烦琐、信息孤立等问题,提升工作效率、降低行政成本,为公众带来更好的政务服务体验。

(4)智慧执法服务

区块链技术可用于具有记录证据固定需求的领域,如城管执法记录和行政许可记录。

①城管执法取证记录:执法取证是日常城市执法过程中的一个重要环节,传统的执法取证记录通常采用纸质记录、视听记录等方式,存在丢失、篡改、损毁等隐患。通过应用区块链技术,可以有效解决该类问题。通过在联网执法通等执法终端中,添加区块链电子签名应用,将违法对象、地点、事实、执法过程等记录上链,形成可查、可信、可用的证据链,有利于提高城市执法的公正性、公开性和透明性。

②行政许可记录:在日常生活中,进行行政许可类检查时,一般采取检查相关纸质许可、留存图片音响资料等。然而这类检查方式,存在真伪性辨别和有效期辨别的问题。采用区块链技术,将智能合约等方式记录上链,形成不可篡改的固定数据,并配置专用查询密钥。在执法检查过程中,可以通过执法通等终端,通过网络在线检查,大大提高执法的针对性和有效性。

区块链技术的应用远不局限于以上提到的相关应用,近年来区块链技术方兴未艾,随着前沿科技的迅速发展,进一步制订一个具有前瞻性、可执行的智慧城市管理战略指日可待,如利用区块链技术对企业形成信用评估与数据画像,用于监控和管理排污企业;构建基于区块链技术的去中心化通信和社交系统,实现点对点通信及用户隐私信息的保护;搭建基于区块链技术的投票监督系统,供百姓反映问题和提供工作建议,实现政府与公民的零距离对话,促进公共与私营部门的互动,形成可持续的创新环境,从根本上提升居民以及来访者的幸福感。

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