现阶（jiē）段，虽然区块链的行业生态已初步成形，但区块（kuài）链技（jì）术仍面临诸多技术瓶颈，具体表现（xiàn）在体系架构、共识机制、互操作（zuò）性、系统安全等多个方（fāng）面（miàn）。因（yīn）此，必须对（duì）区块链关键（jiàn）技（jì）术给予高度重（chóng）视，并集多方力（lì）量突破技术瓶颈，从而为区块链应用（yòng）的全方面落地扫清（qīng）障碍。

2.1共识机（jī）制（zhì）

共识机制是区块链（liàn）系统能够稳定（dìng）、可（kě）靠运（yùn）行（háng）的核心关键技术。不同（tóng）于传统的中心化系统，区块链系统中（zhōng）所有网络节点是自由参与、自主维（wéi）护的，不存在一个可信的中心节点（diǎn）承（chéng）担网（wǎng）络维护、数据存储（chǔ）等任务（wù）。因此，如何使众多地理（lǐ）位置分（fèn）散、信任（rèn）关系薄弱的区块链节点维（wéi）持一致性的可（kě）信数据副本，并实现系统稳定运行，是（shì）区块（kuài）链共识机制（zhì）必（bì）须解决的难（nán）题。

共识（shí）机制的主要功能是解决两个基本问（wèn）题（tí）：

（1）谁有权写入数（shù）据。区块链（liàn）系统中，每一个骨干网络节（jiē）点都将各自（zì）独立维护（hù）一份区（qū）块（kuài）链账本（即区块（kuài）链系统中的数据（jù）库）。为（wéi）了避免不（bú）同的区块链账本出现数据混（hún）乱的问题，必须要设计公平（píng）的挑选机制，每次只挑选一个网络节点负责写（xiě）入数据；

（2）其他（tā）人如何（hé）同步数据。当被挑（tiāo）选的（de）网络节点写入数据后，其他网络（luò）节（jiē）点（diǎn）必须能（néng）够准确及时（shí）的同步（bù）这些数据。为了避（bì）免网（wǎng）络中（zhōng）出（chū）现（xiàn）伪造、篡（cuàn）改新增数据的（de）情况，必须设（shè）计可靠的验证机制，使所有网络节点能够快速验证接收到的数据是由被（bèi）挑选的网络节（jiē）点写入的数据。

一旦（dàn）解决这（zhè）两个问题，区块链分布式网络中的节点就可以（yǐ）自（zì）发的建立一致性的可信（xìn）数（shù）据副本。首先，每隔（gé）一定（dìng）时间，经过共识机制挑选的（de）节点将（jiāng）挑选待入库（kù）的交易，构造最小（xiǎo）的区块链数据存储（chǔ）结构“区（qū）块”，然后将（jiāng）区（qū）块数（shù）据广播到（dào）区块链网络。其次，全（quán）网所有节点将对接（jiē）收（shōu）到的区（qū）块数据进行检测，根据共识机（jī）制判断（duàn）区块数据（jù）是否是由合法（fǎ）的授权节点发布。如果区块数据满足共识机制（zhì）和其他格式需求，将（jiāng）会被节点追（zhuī）加在各自（zì）维护的（de）区块链账本中，完成一次数（shù）据（jù）同（tóng）步。通过重复这（zhè）两项过程，区块链（liàn）账本就（jiù）可以稳定、可靠的实现更新和同步（bù），避免数据混乱、数据伪造等问题。

共（gòng）识机制是（shì）区块链的核心技（jì）术（shù），与区块链（liàn）系统（tǒng）的安全性（xìng）、可扩（kuò）展性、性能效率、资（zī）源（yuán）消耗密切相关（guān）。迄今为止（zhǐ），研究者已（yǐ）经（jīng）在共识相关领域做了大量研（yán）究工作，提（tí）出了（le）众多不同（tóng）的共识机（jī）制。从如何选（xuǎn）取记账节（jiē）点的角度，现有的区块链共识机制可以分为选举类、证明类、随机（jī）类、联盟类（lèi）和混合类共5种类型：

选举（jǔ）类共识是指矿（kuàng）工节点在每一轮共识过程中（zhōng）通过“投票选（xuǎn）举”的方式（shì）选出当前轮次的记账（zhàng）节（jiē）点，首先获得半数以（yǐ）上选票（piào）的矿工（gōng）节点将会获得记账权。例（lì）如PBFT、Paxos和Raft等。PBFT共识机制效率高（gāo），支持秒级出块（kuài），而且支持（chí）强监管节点参与，具备权限分级能力，在安全性、一致性（xìng）、可用性方面有较强优势。然（rán）而，在PBFT系统，一旦有1/3或以上记（jì）账人（rén）停止（zhǐ）工作，系统将无法提供服务，当有1/3或以上记账人联合作恶，且其他所有的记账人被恰（qià）好分割为两个网络（luò）孤岛时（shí），恶意记账（zhàng）人可以使系统出（chū）现（xiàn）分叉。

证明（míng）类共识被称为“Proof of X”类共（gòng）识，即矿工节点在（zài）每一轮共识过（guò）程中必须证明自己具（jù）有某种特定的能力，证明（míng）方（fāng）式（shì）通常是（shì）竞争性地完成某项难以解决但易于验证（zhèng）的任务（wù），在竞争中胜出的（de）矿工节点将获（huò）得记账权。例（lì）如（rú）PoW和PoS共识（shí）算法等。PoW（工作量证明机制（zhì））的核心思想是通过分布式节点的算（suàn）力竞争来保证数据的一致性和共识的安全（quán）性。PoS（权益证明机制）的目（mù）的是解（jiě）决PoW中（zhōng）资（zī）源浪（làng）费的问题。PoS是（shì）由具有最（zuì）高（gāo）权（quán）益的节点获得新区块的记账权和（hé）收益（yì）奖（jiǎng）励，不需要进行大量的算力（lì）竞（jìng）赛。PoS一定程（chéng）度上解决了PoW算力浪费的问题，但是PoS共识机制导致拥有权益的（de）参与者可（kě）以持币获得利（lì）息，容易（yì）产生垄断。

随机类共识是指矿工节点根据某种随机（jī）方式直接确定每一轮的记账节点，例如Algorand和PoET共识算法等。Algorand共识是为了解决PoW共识协议存在的算力浪费（fèi）、扩展（zhǎn）性弱、易分叉、确（què）认时间长（zhǎng）等（děng）不足（zú）。Algorand共识的优点包括：能（néng）耗（hào）低，不管系统（tǒng）中有（yǒu）多用户，大（dà）约每1500名用户中（zhōng）只（zhī）有1名会被系统随机挑中执行长（zhǎng）达几秒钟（zhōng）的计算（suàn）；民（mín）主化（huà），不会（huì）出现类似比特（tè）币（bì）区（qū）块链系统的（de）“矿工”群体（tǐ）；出现分叉的概率（lǜ）低于10-18。

联盟类共识是指矿工节点基于某种（zhǒng）特（tè）定方式首先选（xuǎn）举出一组代表节（jiē）点，而后由代表节点以轮流或（huò）者选举的方式依次取得（dé）记（jì）账权。这是一种以“代（dài）议（yì）制”为特点的（de）共识（shí）算法，例如DPoS等。DPoS不仅能够（gòu）很（hěn）好（hǎo）地解决PoW浪费能源和联合（hé）挖矿对系统的（de）去中心（xīn）化构成威胁的问题，也（yě）能够弥补PoS中拥有记账权益的参与者未必希望参与记账的缺点。

混（hún）合（hé）类共识是指矿工节点采取多种共识（shí）算法的混合体来选（xuǎn）择记（jì）账节点，例如（rú）PoW+PoS混合共识、DPoS+BFT共（gòng）识等（děng）。通（tōng）过结合多种共识算法，能（néng）够取长补短，解决单一共识机制（zhì）存在的能源消耗与安全风险问题（tí）。

当（dāng）前现有的共识机制很（hěn）难做（zuò）到性（xìng）能和扩展性的平（píng）衡。比特（tè）币、以太坊等公有链使用的共识机制（如PoW，PoS等）虽然支持大规模节点网络（luò），但共识性能（néng）较低，如比特币的TPS（每秒处理的交易（yì）数）大约只（zhī）有（yǒu）7。而以Fabric为首的联盟链（liàn）共识机制（如（rú）PBFT等）虽然有较（jiào）高的TPS，如（rú）PBFT的（de）TPS能达到（dào）1000，但这（zhè）些共（gòng）识算（suàn）法的扩展（zhǎn）性较差，只支持小规模的网络，当节（jiē）点（diǎn）数量过多时共（gòng）识机制（zhì）就会（huì）崩溃，且（qiě）很多联盟（méng）链共识（shí）算法（fǎ）的共（gòng）识（shí）节点是（shì）预置的，不支持节（jiē）点的动态加入与退（tuì）出（chū）。目前区块链系统的共识效率仍是区块链技术的瓶（píng）颈之一，在一（yī）定程度上（shàng）限制（zhì）着区块链技术的发展和相关应用的落地。未（wèi）来区块链共识算法的研究方向将主要（yào）侧（cè）重于共识机制的性能提（tí）升、扩（kuò）展（zhǎn）性提升（shēng）、安（ān）全性提升和新型区块链架构下的共（gòng）识创新。

2.2互操作性

区块链技术已（yǐ）经渗透至（zhì）金融、供应链等不同的行业与场景，有效打（dǎ）破了同一场景下不同参与方间的价值孤岛（dǎo）。但（dàn）现阶段价值难以在不同（tóng）行业、不（bú）同场景之间（jiān）流（liú）动。这使得不同区块链的参与方成为了一个个封闭的小团体，这显（xiǎn）然不（bú）利于价值的社会化流通。因而，实现区块链（liàn）的互操作（zuò）性势在（zài）必行。目前，区块链的互（hù）操作性主（zhǔ）要通过（guò）跨链技术实现。依据具体的（de）技术路线，跨链技（jì）术（shù）可分为公证人技术、侧链技术、原子交换技术以及分布式私钥控制技术（shù）四类。

（1）公证人技（jì）术

在公证人技术（shù）中，交易参（cān）与方事先选择一（yī）组可信的公证人，以确保交易的有（yǒu）效执行。由（yóu）Ripple公司提出的InterLedger协议，是（shì）公（gōng）证人技（jì）术的一个典（diǎn）型案例（lì）。InterLedger实现（xiàn）了跨区块链转账，在A链（liàn）发送方（fāng）在向B链（liàn）接收方（fāng）转账前，需找到一组连接者(Connectors)，由连接者逐跳地把资金发送至接收方。各连接者需指（zhǐ）定一组公证人(notaries)，由公证人监督这（zhè）一（yī）组交易的有效性。

公证人技术的主要问（wèn）题在于（yú）需要（yào）信任（rèn）特定的公证人（rén）群（qún）体，这违背了区（qū）块链去中（zhōng）心化的设（shè）计初衷，并引入（rù）一定（dìng）的安全（quán）性隐（yǐn）患。

（2）侧链技术（shù）

借助侧链技术，一条（tiáo）区块链可以（yǐ）读取并（bìng）验证其他区块链的事件和状态。目（mù）前，侧链技（jì）术（shù）可分为一对一（yī）侧链和星形侧（cè）链两大类。一对一侧链技术包括以btc Relay、RSK为代表的新型区（qū）块链（liàn）。此类区（qū）块链（liàn）能（néng）够和一条已有（yǒu）的区块（kuài）链（liàn）（如比特（tè）币）交互，主要目的是实现已有（yǒu）区块链的功能拓展。而星（xīng）形侧链技术主（zhǔ）要（yào）包括以Polkadot、Cosmos为（wéi）代表的跨链基础设施（shī），其通（tōng）过构建一条新区块链连接多条其他区块链（liàn），进而（ér）形成一个（gè）星形拓扑结构，实现不（bú）同区块链（liàn）间的价值与信息流通。

（3）原子（zǐ）交换（huàn）

原子交换的基本思（sī）想是（shì），当（dāng）位于两条（tiáo）链上的双方互换资产时（shí），交易双方通（tōng）过智能合约等（děng）技术，维护一个相互制（zhì）约（yuē）的触发器(trigger)以保证资产交换的原子性。即A与B之（zhī）间（jiān）的（de）资（zī）产交换或者同时发生，或者同时不发生，而不会（huì）发（fā）生（shēng）A向B转账完成，而B未（wèi）向A转账的情况（kuàng）。

此类（lèi）跨链（liàn）方案的典型案例（lì）是Blocknet。在原子交换的基础上，Blocknet增（zēng）加了订单匹配、交易撮合等功能，以实现（xiàn）去中心（xīn）化跨链货币兑换（huàn）。然而（ér），原子交换技术的应用范围（wéi）较（jiào）为狭窄，仅限（xiàn）于（yú）跨链转账领域，无法满足其他跨链需求。

（4）分布式私钥控制（zhì）技术

分布式私钥（yào）控制技术旨在（zài）通过分布式私钥生（shēng）成（chéng）与控制技术，将（jiāng）各种（zhǒng）数字资产映射到一条新的区块链上，从而（ér）在（zài）同一条区块（kuài）链上实现不同数字资产的（de）自由交（jiāo）换。

Fusion是（shì）分布式私（sī）钥控制技术的代（dài）表性项目。其核（hé）心思想将各条区块链上（shàng）的数字资产映射到Fusion构（gòu）建的公共区块链上（shàng）。简单来说，就像不同区块链用户将数字资产（chǎn）存入“银行（háng）”，银行（háng）内（nèi）的数字资产可（kě）以（yǐ）进行自（zì）由（yóu）的流通与兑换，并实时（shí）更新用户账户（hù）余额，用户从“银行”提款时（shí）以最后的账户（hù）余额为（wéi）准。

分布式私（sī）钥控（kòng）制技术与原（yuán）子交（jiāo）换技术类似（sì），仅能（néng）完成跨链资（zī）产转移（yí），尚不能进行更复（fù）杂的（de）跨链互操作。如果后续（xù）无法对（duì）其功能完（wán）成进一步的拓（tuò）展，那么分布（bù）式私钥控制技术的应用范围将远达不到预期的效果。

可以看到，已有区块链互操作性方案存在（zài）明显不足。首先，应用范（fàn）围窄。例如（rú），BTC Relay只能完成比特币到（dào）以太坊的单向操作，而（ér）InterLedger和Fusion等仅能完成跨链（liàn）转账，无法进行其他类型的操作。其次，兼（jiān）容性差。例（lì）如，Cosmos等系统仅支持结构相同区块链的（de）互联（lián）互通（tōng）。总之，现（xiàn）有各种（zhǒng）跨（kuà）链与互操作性方案仍处在（zài）起步（bù）阶段，距离实际应（yīng）用还有很（hěn）长一段距离。针对（duì）此（cǐ）类问题进行优化，也是区块链互操作性的未来演进方向（xiàng）。此外，区（qū）块链的互操作性研究直接关系（xì）到区块链通信（xìn）的接（jiē）口标准（zhǔn）。然而，目前最具影响力的跨链方（fāng）案均（jun1）由（yóu）国外的企业（yè）和研究机构提出。相关实体（tǐ）在设计跨链（liàn）方案时，首先（xiān）考（kǎo）虑的将是（shì）自（zì）身经济利益。因此，我国应尽快（kuài）推动区块链互操作性研究（jiū），积（jī）极参与（yǔ）跨链标准的制定，从而为国内的区块链产业争取更（gèng）多话语权。

2.3安全性

目（mù）前，区块链（liàn）技术已在金（jīn）融、政务甚至（zhì）国（guó）防领域获得（dé）初步应（yīng）用（yòng）。这些（xiē）场景（jǐng）对安全性的要求极高，然而很（hěn）多区（qū）块链（liàn）均发生（shēng）过严重的（de）安全问题。截至2018年4月，区（qū）块链已发生超过200起重大安全事件，造成的经济（jì）损失已超（chāo）过（guò）36亿美元。因此，对区块链安全性的研究势在必行。

现阶段，业界侧重于从不同角度提出针（zhēn）对区块（kuài）链系统的攻（gōng）防措施（shī），进而（ér）对区（qū）块链安全（quán）性进（jìn）行（háng）全方位探索。研究（jiū）表明（míng），任何违反区块链安全性的行为，都可（kě）以归结（jié）为从算法安全（quán）、协议（yì）安（ān）全、实现安全、使（shǐ）用安全和系统安全等五个层面进行的破坏、更改和（hé）泄露。

（1）算法安（ān）全

算（suàn）法安全通常是指密（mì）码算法安全，既包括用于（yú）检验交易的哈希算法、签名算法，也包括用于某些智能合约中的（de）复杂密码算法。

一般来说多数区块链中使用的通用标（biāo）准密码（mǎ）算法（fǎ）在目前是（shì）安（ān）全的，但是这（zhè）些算（suàn）法从间接和（hé）未来（lái）看也存在安全隐患。首（shǒu）先从（cóng）间接来看，SHA256算法对（duì）应的（de）ASIC矿机以及矿池的出（chū）现，打破了原有“一CPU一（yī）票”的理（lǐ）念（niàn），使得全网（wǎng）节点（diǎn）减少，权力（lì）日趋（qū）集中，51％攻击难度变小（xiǎo），对应的区（qū）块链系统受（shòu）到安全性（xìng）威胁。其次从未来发展看，随着量子（zǐ）计算（suàn）的（de）兴起，实用的密码体制（zhì）均存在被（bèi）攻破的威（wēi）胁。

此外，对（duì）于新型密码（mǎ），由于其没有（yǒu）经过足够的时间检验和充分的攻（gōng）防（fáng）考（kǎo）验，其（qí）在（zài）实（shí）际应用（yòng）中更容易成为短板。比如（rú）麻省理工（gōng）学院发现新兴区（qū）块链IOTA的哈希算（suàn）法中存在致命漏洞，使得IOTA团队紧急更换算法。某些未经检验的随（suí）机数生成（chéng）器也可能存（cún）在漏（lòu）洞，利用生日攻击会产生相同随机数，进而（ér）威（wēi）胁区块链安全。

为（wéi）了防止ASIC过度使用造（zào）成区块链（liàn）中心化问题，设计不（bú）利于并行（háng）计算的哈希算法势在必（bì）行。目前，莱（lái）特（tè）币的scrypt算法和暗黑币X11算法（fǎ）均从增加（jiā）内存消耗方面提高了ASIC开发难（nán）度。为（wéi）防范量子计算威（wēi）胁，传统密码算法需要尽早替换为抗量（liàng）子密码算法，目前业界已提出（chū）了基于格上困（kùn）难问题（tí）的（de）密（mì）码（mǎ）算（suàn）法和基于纠错码的密（mì）码算（suàn）法（fǎ）等。为了（le）防范不成熟密（mì）码（mǎ）造（zào）成的安全漏洞，必须对（duì）于未经验证的密码算法谨（jǐn）慎使用。另外随机数生（shēng）成器也（yě）必须（xū）从伪（wěi）随机向真随机过渡（dù），如采用基于混（hún）沌的随机数发生器129J和基（jī）于量子的随（suí）机数发生器等。

（2）协议安（ān）全

协（xié）议（yì）是通（tōng）信双方为了实现通信而设（shè）计的约定（dìng）或通话规则，包括网络（luò）层面（miàn）的通信协议（yì）和上层（céng）的区（qū）块链共识协（xié）议。

协议安全在网络层（céng）面表现（xiàn）为P2P协（xié）议设计安全。攻击者利用（yòng）网络协议漏（lòu）洞（dòng）可以进行日蚀攻击（jī）(Eclipse Attack)和（hé）路（lù）由攻击(Routing Attack)。攻击者利用网络节点的连接数（shù）限制可（kě）以用日蚀攻击将（jiāng）节点从主（zhǔ）网中隔离，而路（lù）由攻击则是通过控制路由基础设施将区块链网（wǎng）络分区而进行的攻击。攻击（jī）者还可以发起DDoS攻击，目前对于（yú）DDoS攻击只（zhī）能依靠收取交易费和浪费算力来控制。

协议（yì）安全在区块链共（gòng）识层面表现为共识协议安全。首先各类共（gòng）识协议均有容错能力限制，如PoW存在51％算力攻（gōng）击，PoS存在（zài）51％币天攻击，而DPoS还存在着中心化风险（xiǎn）。其次，共（gòng）识协（xié）议（yì）容（róng）易受到外部攻击影响。例如（rú），针对PoW共识（shí）已出现（xiàn）了自私挖矿(Selfish Mining)和顽固挖（wā）矿（kuàng）(Stubborn Minging)等多种攻击。自（zì）私（sī）挖矿可以使攻击者获得多（duō）出自身算（suàn）力占比（bǐ）的收益；而顽固挖矿是对（duì）自私挖（wā）矿的拓展，可以（yǐ）使攻击（jī）者（zhě）收益率比自私挖（wā）矿提高13.94%。PoS共识则存在“无利（lì）害关（guān）系(Nothing at Stake)”问题，即（jí）区块链发生分叉（chā）时，矿工可能会（huì）在多个分叉上（shàng）同时下注，以谋取不（bú）当利益。

针对（duì）协议安全性（xìng）问题（tí），为防止网（wǎng）络层面的攻击，需要（yào）开发者谨（jǐn）慎选择区块链的网络协议。而为（wéi）了防止区块链共（gòng）识层面的（de）攻击，则需设计适当的激励与惩罚措施，从而降低攻击者获得（dé）的收益。

（3）实现安全

在区块链系统的实现过程中，程序员可能会有意（yì）或无意留（liú）下（xià）漏洞，从而导致区块链的安全性受到损害。具体表现在以下两个方面。

首先，众多（duō）区块（kuài）链引（yǐn）入（rù）了图灵完备的智能合约机制（zhì）。用户可以利用智能（néng）合约（yuē）编写（xiě）自动化程序，完成（chéng）资产分配（pèi）等（děng）操作。然而，在编写智（zhì）能合约（yuē）时很可能会引入安全（quán）性漏洞。例如，某些合约（yuē）可能会（huì）错误地把资（zī）产（chǎn）发送到不受控的地址（zhǐ），或者（zhě）资（zī）产（chǎn）无限期锁死（sǐ），导（dǎo）致全网可用（yòng）代币（bì）减少等。

其次，区块链的底层源（yuán）码（mǎ）也（yě）可能存在整（zhěng）数溢出（chū）漏（lòu）洞、短地址漏洞和（hé）公开函（hán）数漏洞等各种漏洞。例如，比特币0.3.11之（zhī）前（qián）版本可以违规生成大量（liàng）比（bǐ）特币，而以太坊的短地址（zhǐ）漏洞可以（yǐ）使交易者从交（jiāo）易所（suǒ）违规获得256倍甚至更（gèng）多（duō）的（de）利益。

针对（duì）智（zhì）能合约等程序在实现上的安全问题，业（yè）界已提出一系列的形式化验证和安（ān）全测试技术，从而在产品上线之（zhī）前发现其可能存在的（de）漏洞。此（cǐ）外，诸多区块链的产品开发者已开（kāi）始定期进行代（dài）码审计，包括交（jiāo）易安全审查和访（fǎng）问控制（zhì）审（shěn）查等，从而（ér）争取（qǔ）在攻（gōng）击者发（fā）现漏洞之前修复（fù）安全问（wèn）题。

（4）使用安全

在区块链（liàn）中，“使用安全”特指用户私钥的（de）安（ān）全。私钥代表（biǎo）了（le）用户（hù）的资产所有权，是资产安全的前提。然而在传统（tǒng）的（de）区块链中，私钥均（jun1）由用户自（zì）己生产并保管，没（méi）有第三（sān）方的参与，所以私钥一旦（dàn）丢失（shī）或被盗，用户就会遭受（shòu）资产（chǎn）损失。

在现实使用中，某（mǒu）些交易平台会代替用户管理私钥，但是很（hěn）多平台（tái）往往采用（yòng）联网（wǎng）的“热钱（qián）包”管理私钥，一旦“热钱包”被黑客破解，用户的资产就会（huì）被盗取。此外，由于（yú）没有完善的风险隔离措施（shī）和人员监督机制，导致部分拥有权限的员（yuán）工利用监管（guǎn）机会盗取（qǔ）信息（xī）或代币。

针（zhēn）对使用安全性问题，用户需要更加谨慎保管私（sī）钥，尽量使用与网（wǎng）络隔离的（de）冷钱包存储私钥。而（ér）交易平台（tái）需严格进行权限管理，谨慎开放服务器端口，定期进行安（ān）全监测，建（jiàn）立完（wán）善的应急处理措施（shī）。

（5）系统安全

系统安全是（shì）一个整（zhěng）体性概念，它受到各级安全因素的共同影响。攻击者可以综合运用网络攻（gōng）击（jī）手段，对算法漏洞、协议漏（lòu）洞、使用漏洞、实现漏洞、系统漏洞等各个方面综合利用，从而达（dá）成攻击目的。另外社会工（gōng）程学攻（gōng）击的引入也（yě）使区块（kuài）链变得更加脆弱。为此，业界需还要关（guān）注用户自（zì）身系统安全性，包括定（dìng）期更新补丁、启（qǐ）用设备（bèi）防火（huǒ）墙（qiáng）、禁用（yòng）路由（yóu）器中不（bú）必要的组件等。

区块链（liàn）技术（shù）已开始获得广泛（fàn）应用。然而，现有（yǒu）区（qū）块链的安全问题曾出不穷，因此（cǐ）必须对安（ān）全性问题高度重视。目前对区块链安全（quán）性的（de）研究主要从“攻”与“防”两个角度进行（háng）。业界分别（bié）从从算法、协议、实现、使用和系统等（děng）五个层面发现安全隐患（huàn），并提出（chū）弥补措施（shī）。然而，现阶段并从（cóng）根本上解决安（ān）全问（wèn）题（tí）。因此（cǐ）在（zài）未来，必须从区块链体系架构进行创新，从（cóng）本质上找到单一漏（lòu）洞影响系统安全（quán）的原因，得到应对（duì）区块链安（ān）全（quán）问题的有效（xiào）机制。

2.4隐私保护

随着（zhe）区块链技（jì）术不（bú）断发展和广泛应用，其面临的（de）隐私泄露（lù）问题越来越突出，必（bì）须（xū）得到研究（jiū）人员和工（gōng）业界开发（fā）人（rén）员（yuán）的充分重视。相对于传（chuán）统的中心化存储架构，区块链（liàn）机制不依赖特定（dìng）中心节点处理和存（cún）储数据，因此能够避免集中式服务器单点崩溃和数据泄露（lù）的风险。但是为了在（zài）分布式系统中的各节点（diǎn）之间达成共（gòng）识，区块链中所有的交易记录必须公开给所有节点，这将显著增加隐私（sī）泄露的风险。

然而，区块链（liàn）本身分布式（shì）的特点与传统IT架构存（cún）在显著区（qū）别（bié），很多传统的隐私保护方案在区块链应用中不（bú）适用（yòng），因此分析区（qū）块链隐私（sī）泄露缺陷、研究（jiū）针对性的隐私保护方法（fǎ）具（jù）有重要意义（yì）。

根据保护（hù）隐私的对象分（fèn）类（lèi），主要可以分为（wéi）3类（lèi）：网络层（céng）隐私（sī）保护、交易层隐（yǐn）私（sī）保护和（hé）应（yīng）用（yòng）层的隐私保护。网络层的隐私保护，涵（hán）盖（gài）数据在网络中传（chuán）输的过程，包括区块链节点设置模式、节点通信机制（zhì）、数据传输的协议机制等；交易层（céng）的隐私保护，包含区（qū）块链（liàn）中数据产生（shēng）、验证（zhèng）、存储和使用（yòng）的整个过（guò）程，交易层隐（yǐn）私（sī）保护的（de）侧重点是满（mǎn）足区（qū）块链基本共（gòng）识机（jī）制和（hé）数据存储（chǔ）不变的条件下（xià），尽可能隐藏数（shù）据信息和数据（jù）背后的知识，防（fáng）止攻击（jī）者通过分析（xī）区块数据提取用户（hù）画像；应（yīng）用层的隐（yǐn）私保护场景，包含区（qū）块链数（shù）据被外部应用使用的（de）过程等，区块链被（bèi）外部使（shǐ）用的过程存在泄露交（jiāo）易隐私和身份隐私的（de）威胁，因此，应用层隐私保（bǎo）护的侧重点包括提升用户（hù）的安全意识、提（tí）高区（qū）块链服务商的安全防护（hù）水平，例如合理的公私钥（yào）保（bǎo）存、构建无漏洞（dòng）的区块链服务等。

目前的（de）公有（yǒu）链项目（mù）中（zhōng），各参与方都能够获得完（wán）整数据备份，所有数（shù）据（jù）对于参与方来讲是（shì）透明的，任何人（rén）都（dōu）可以在链上查询到上链数据。比特币项目只是通过隔断交（jiāo）易地（dì）址（zhǐ）和地址持（chí）有人真实身份的关联，达到（dào）匿（nì）名效（xiào）果，攻击者（zhě）能够（gòu）看到每一笔转账记录的（de）发送方（fāng）和接受方的地址（zhǐ），但无法（fǎ）对应（yīng）到（dào）现实世界（jiè）中（zhōng）的具体某个人。尽管如此（cǐ），攻（gōng）击（jī）者仍可以通过多个层面的攻击达到窃取隐私的目的，例如网络层、交易层和应用层发动不（bú）同形式的攻击。对于（yú）联盟链而言，带有CA性质的（de）监管角（jiǎo）色虽然可以保（bǎo）证接入节点（diǎn）的（de）可信，但如果（guǒ）区（qū）块链要承载更多的业务，比如实际场景中登记实（shí）名资产、通过智能合约实现具（jù）体借款合同的同时保证验（yàn）证节点（diǎn）在不知晓具体合同信息的情况下（xià）如何执行合同（tóng）等（děng）等，基于密码学、零知识证明等技术的（de）研究正在不（bú）断推（tuī）进，只有不断（duàn）完善区块链技术本身的（de）多层面隐私（sī）保（bǎo）护机（jī）制，才（cái）能让区块链实（shí）际赋（fù）能传统（tǒng）行业，发挥（huī）其既定（dìng）的优势。

2.5可监管性

当（dāng）前以数字（zì）货币为首的各类区块链应用发展迅速，与此同时（shí），区块链中潜（qián）在（zài）的监管问题（tí）也逐（zhú）渐显现（xiàn）。一方（fāng）面，区（qū）块（kuài）链数字（zì）货币（bì）为洗（xǐ）钱（qián）、勒索病毒等犯罪活动提供（gòng）了一条安全稳定的资金（jīn）渠道，促（cù）进了地下黑市的运（yùn）行。以比特（tè）币为例，著名的勒索病（bìng）毒WannaCry通过（guò）比特币来实现对用户资产的勒索，地（dì）下黑市网站“丝绸之路”利用比特币进行非法买卖，很快受到了地（dì）下人群的（de）追捧。另一（yī）方面，区块链数（shù）字货币使跨国境的资金转（zhuǎn）移变得更为简（jiǎn）单，将有可能损害各国的金（jīn）融主权，影响金融市场的稳定。与此（cǐ）同（tóng）时，由于区块链去中心化、不（bú）可篡改等特（tè）性，使（shǐ）得区块链常被（bèi）用（yòng）于敏感信息的存储与（yǔ）传（chuán）播。有些（xiē）人（rén）将敏感有害信息（xī）保（bǎo）存在比特币（bì）和（hé）以太（tài）坊区块（kuài）链的交易中，而这（zhè）些信息并不能从区块链中删除。同（tóng）时，由（yóu）于区块链的匿（nì）名性，监管方也不能通（tōng）过这些敏感信息和涉（shè）及违法犯（fàn）罪（zuì）的（de）交易的发送方地（dì）址找到发送方的（de）真实身份（fèn）。此类事（shì）件严（yán）重危（wēi）害国家安全和稳（wěn）定，给网（wǎng）络（luò）监管机构带来（lái）了极大的挑战（zhàn）和威（wēi）胁（xié）。

当（dāng）前（qián）对（duì）公有链的监管刚刚处于（yú）起（qǐ）步阶段，研究方向不全面，研究技术（shù）也不成熟（shú）。然（rán）而，对公有链的监管需求又（yòu）是十分（fèn）必要且紧（jǐn）急（jí）的。因此，监管（guǎn）成为了公有链领域急需解（jiě）决的问题，也成为了当前公有链项目落（luò）地的最大（dà）挑战。联盟链由于其自身（shēn）特点，使得联盟链能够（gòu）很（hěn）好的支持对节（jiē）点和（hé）链上数据的监管。因此，如何设计监管（guǎn）友好的联盟链基础（chǔ）架构，在保（bǎo）护隐私的（de）前提下实现监管功能，是联盟链监管（guǎn）中需要研究的主要问题。任何（hé）技术的（de）发展都离不开对技（jì）术本身的监管（guǎn），我（wǒ）们（men）需要加强对区块链监管的研究，只有这样才能够保证区块（kuài）链行业的健（jiàn）康（kāng）和（hé）可持续发展。