区块链技术存在问题及解决方案
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区块链技术的安全问题和解决方案随着数字货币的崛起,区块链技术也逐渐变得热门。
然而,伴随着其广泛使用,区块链技术的安全问题也逐渐浮出水面。
本文将探讨区块链技术的安全问题以及解决方案。
一、区块链技术的安全问题1. 黏合攻击区块链是由多个块组成的链,每个块包含了交易记录和这些交易记录的哈希值。
黏合攻击是指攻击者可以通过更改一次交易,实现两种不同的交易记录哈希值,从而篡改整个块的内容。
2. 51%攻击51%攻击是指一个攻击者掌握了超过51%的计算能力,通过篡改交易记录来影响整个网络的交易记录。
这种攻击需要大量的计算能力,但如果攻击成功,其后果将是灾难性的。
3. 回滚攻击回滚攻击是指在一个成功交易完成之后,攻击者利用不完美的交易管理系统,恢复历史上一些旧的交易记录。
攻击者可以使用此方法让特定的交易无效。
4. 协同攻击协同攻击是指多个攻击者合作进行攻击,迅速达到攻击成功的目的。
攻击者参与协同攻击通常可以利用已知的漏洞,以达到特殊攻击目的,或者更糟糕的是,与他人合谋窃取数字货币。
二、区块链技术的解决方案1. 非对称加密非对称加密是指用于加密和解密信息并对其进行完整性验证的加密技术。
通过使用非对称加密,交易记录可以更好地保护隐私,同时还可以避免伪造和篡改。
2. 去中心化的管理去中心化的管理是指交易记录数据不是由单个个人或机构控制的。
相反,该管理系统包含大量国际节点,通过全面的类似协作的控制和验证来维护整个系统的操作。
去中心化管理方法使得攻击者难以入侵和控制整个系统。
3. 区块链共识算法共识算法用于实现区块链系统中节点之间的共识。
根据人们的信任度和交易活动的透明性,本设计可以使共识算法更强大。
共识算法将有助于保持网络的完整性,以及减轻经济或其他类型的损失。
结论总的来说,区块链技术的安全问题需要针对性的解决方案来解决。
非对称加密,去中心化的管理和区块链共识算法是解决方案的三种主要方式。
当然,我们需要继续努力研究这些解决方案以及新的安全威胁,以确保区块链技术能够持续稳定地发展和应用。
区块链技术的安全问题与解决方案近年来,随着区块链技术的发展,越来越多的企业和机构开始使用这种技术来增强其业务和流程的安全性。
然而,与任何计算机技术一样,区块链技术也面临着安全问题。
在本文中,我们将探讨一些区块链技术的安全问题,并提出解决方案。
一、私钥的保管区块链技术中的私钥是加密数字货币时不可或缺的一部分。
私钥是一段可以解锁你在区块链中所拥有的资产的代码。
因此,当私钥被失去或被他人窃取后,恶意行为者会获得在区块链中的资产。
因此,建议用户将私钥保管在离线设备中,避免将私钥存储在有互联网连接的设备之中。
同时,也可以观察到,越来越多的区块链钱包服务提供商正在提供更加安全和方便的私钥保护方案,例如分层确定性钱包(HD Wallet)和身份验证(two-factor authentication)等。
二、网络安全区块链技术需要网络的高度安全性来实现数据的共享和储存。
随着区块链网络变得越来越大,它也变得越来越脆弱。
区块链被黑客攻击的唯一方法就是利用网络中的漏洞或弱点。
因此,为了避免黑客攻击,区块链网络必须对其节点的安全进行严格的维护。
为了确保网络安全,每个节点需要密切关注更新的安全防范措施。
另一方面,区块链技术的设计也应该考虑到网络安全。
比如,目前大多数的公有链会采用以太坊(Ethereum)等具有计算能力的智能合约平台,而误操作和代码漏洞可能会对网络造成重大影响。
因此,在这种情况下,智能合约平台需要高度严格的审计和测试。
三、数据可靠性区块链技术致力于数据不可篡改,但数据出现问题后如何识别并纠正错误是至关重要的。
其处理方法在区块链中叫做共识算法。
共识算法最简单而常用的方式是称为工作量证明(Proof of Work,PoW)。
PoW是通过节点计算复杂的数学题目来保护网络免受恶意攻击。
因此,PoW有助于保证输入的数据和输出的数据的真实性和完整性。
当然,PoW算法也存在着缺点。
它会造成高额的电力消耗,这样就会对环境产生不可忽视的影响。
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区块链技术的安全问题与解决方案随着区块链技术的快速发展,人们越来越关注其安全问题。
毫无疑问,区块链技术的安全问题对于实现其应用场景和商业化过程具有至关重要的作用。
在本文中,我们将探讨区块链技术存在的安全问题以及如何解决这些问题。
区块链技术存在的安全问题1. 51%攻击51%攻击是指攻击者掌握了区块链网络中51%以上的算力,并且能够在新的区块链链上确认或拒绝某笔交易。
这种攻击方式非常可怕,因为攻击者可以对交易进行双重花费,并操纵其他节点的记录。
属于攻击者的难度非常高,因为它需要大量的算力。
但是,由于这是物有所值的,高出价能使攻击者获得足够的算力。
2. 智能合约漏洞智能合约是区块链应用的关键特性。
它们是以可执行代码形式存储在区块链上的,由节点运行并执行其中的逻辑。
智能合约漏洞比如重入攻击或回滚攻击会导致恶意行为的发生,比如合约的功能被破坏,资产被盗或者交易被修改。
3. 钓鱼攻击网络钓鱼攻击是一种诈骗行为,其中攻击者欺骗用户输入其私人密钥或访问其账户。
在区块链网络中,该形式的攻击通常是通过伪造节点来进行的,以表示用户交易网站或应用程序。
4. 非技术攻击虽然区块链技术对非技术攻击无法完全保护用户,但这种攻击也是存在的。
其中包括社交工程、虚假交易、信息泄露、钓鱼攻击,等等。
虽然这些攻击的性质不同,但它们都会危及用户的安全和隐私。
解决方案1. 共识算法的改进共识算法是检查交易的一种方式,它是这种技术的关键组件。
现在,有很多改进,比如扩展性和委员会选举。
这些改进还包括PBFT、DPOS、POW等,它们旨在减少攻击者对全网的控制。
2. 智能合约代码审计和安全标准的制定区块链利用可执行代码来定义其智能合约,这使得智能合约非常脆弱。
为了确保智能合约的安全性,需要对其进行漏洞扫描和代码审计,并制定安全标准,比如Solidity。
这将有助于防止智能合约被攻击者滥用。
3. 钓鱼攻击预防和对策建立由于网络钓鱼攻击已被广泛利用,现在有很多预防性措施和对策以保护用户信息。
区块链技术安全性问题与解决方案区块链技术是近年来备受瞩目的技术,它可以用于数字货币交易、合同管理、身份验证等场景。
区块链技术的核心在于其去中心化的特点,使得交易信息无法被篡改。
然而,区块链技术也面临安全性问题,例如网络攻击、智能合约漏洞等。
本文将探讨区块链技术的安全性问题,并介绍一些解决方案。
一、区块链技术安全性问题1、网络攻击区块链技术是基于互联网的分布式数据库技术,因此在网络传输过程中,可能会遭受黑客攻击。
黑客可以攻击挖矿节点、钱包软件、交易所等,使得用户的交易信息被窃取或者篡改。
例如,2018年1月,Coincheck交易所遭受黑客攻击,导致大量数字货币被窃取,损失高达5亿美元。
2、智能合约漏洞智能合约是区块链技术中的重要组成部分,它可以用于自动执行合同、管理数字资产等。
然而,智能合约的安全性也面临风险,例如代码缺陷、逻辑漏洞等。
如果智能合约存在漏洞,黑客可以利用漏洞进行攻击,例如在2016年,DAO智能合约遭受攻击,导致价值1亿美元的以太币被窃取。
3、私钥管理问题私钥是数字货币交易的关键,私钥泄露或者丢失会导致数字货币的损失。
然而,私钥的管理存在问题,例如私钥长期存储在互联网上,或者私钥备份不当,容易被黑客攻击或者丢失,导致数字货币的无法找回。
二、解决方案针对上述问题,有一些解决方案可以提高区块链技术的安全性。
1、多重签名机制多重签名机制是一种提高私钥安全性的方法。
通过多重签名机制,需要N个授权才能完成交易,这样可以避免单点故障。
例如,Coincheck交易所就在被攻击后使用了多重签名机制,避免了再次损失。
2、智能合约安全审计对于智能合约,需要进行安全审计,以避免代码缺陷、逻辑漏洞等问题。
安全审计可以对智能合约进行全面的代码审查,发现问题并及时修复。
例如,OpenZeppelin是一家专注于智能合约审计的企业,可以帮助企业对智能合约进行安全审计。
3、密码学技术密码学技术可以提高数字货币的私钥安全性。
区块链技术的挑战与实际应用中的解决方案引言随着数字化时代的到来,区块链技术作为一种去中心化、透明、安全的新型技术,正迅速崛起并引起广泛关注。
然而,尽管区块链技术有着广阔的应用前景,但在实际应用中仍然面临着许多挑战。
本文将探讨区块链技术的挑战,并介绍解决这些挑战的实际应用方案。
一、扩展性挑战及解决方案区块链技术的一个主要挑战是其扩展性问题。
由于区块链上的每一笔交易都需要被验证和记录,随着交易数量的增加,区块链的数据量将迅速增长,导致处理速度变慢。
此外,由于工作量证明(PoW)的机制,区块链网络的处理能力也受到限制。
为了解决这一问题,提高区块链的处理能力,一种解决方案是采用分片技术。
分片技术将整个区块链网络划分为多个片段,每个片段负责处理一部分交易。
通过并行处理,可以提高整个网络的处理速度。
二、隐私保护挑战及解决方案在区块链技术中,数据的公开透明是其特点之一。
然而,某些应用场景对隐私保护要求更高,对于这些场景来说,区块链技术存在一定的挑战。
由于区块链上的交易可以被任何人查看和追踪,这会造成个人隐私受到侵犯的风险。
为了解决这一问题,很多实际应用中使用了零知识证明(ZKP)技术。
零知识证明技术可以在不透露具体交易细节的情况下,证明交易的有效性。
这样一来,用户的隐私得到了保护,同时仍然保持了区块链的透明性。
三、能源消耗挑战及解决方案目前,大多数区块链网络依然采用工作量证明机制,也就是挖矿的方式来验证和记录交易。
然而,挖矿所消耗的能源巨大,对环境造成了不小的压力。
为了解决这一问题,一种解决方案是采用权益证明(PoS)机制。
PoS机制通过持有货币量来决定谁将验证和记录交易。
相比挖矿,PoS机制节能环保,减少了对能源的浪费。
四、监管合规挑战及解决方案由于区块链技术的去中心化和匿名性特点,其面临着监管合规的挑战。
传统金融机构往往需要遵守各种监管要求,而区块链技术在这方面还存在一定的缺陷。
为了解决这一问题,许多实际应用中采用了联盟链的方式。
金融领域中区块链技术的常见问题解决方案随着科技进步和数字化经济的发展,区块链技术在金融领域的应用越来越广泛。
然而,尽管区块链技术带来了许多优势和机会,但也面临一些常见的问题。
本文将介绍金融领域中常见的区块链技术问题,并提供相应的解决方案。
一、扩展性问题区块链技术在金融领域应用中的扩展性问题是一个普遍的挑战。
由于每个交易都需要经过网络中的节点确认和验证,区块链网络可能面临交易处理速度过慢的问题。
解决方案之一是引入第二层扩展方案,如闪电网络,它可以提高交易速度和吞吐量。
此外,分片和侧链技术也可以增加整个网络的处理能力。
二、隐私和安全问题隐私和安全一直是区块链技术应用的主要关注点。
目前,许多区块链系统使用公开的账本,其中的交易信息对所有人都是可见的。
在金融领域中,保护用户的交易隐私至关重要。
加密技术、混淆技术和零知识证明等技术可以用来增加交易的隐私性。
此外,多重签名和智能合约审计等措施也可用于提高系统的安全性。
三、标准化和互操作性问题由于区块链技术的分散性和去中心化特点,各个平台和系统之间存在缺乏标准化和互操作性的问题。
这意味着不同的区块链系统无法无缝地进行交互,限制了系统之间的数据共享和交流。
为了解决这个问题,需要制定统一的标准和协议,促进不同平台之间的互操作性。
国际标准化组织(ISO)已经开始制定相关的标准,以推动区块链技术的标准化进程。
四、监管和合规性问题金融领域对监管和合规性要求非常严格,而区块链技术带来的匿名性和去中心化特点可能挑战传统的监管框架。
为了解决这个问题,需要在区块链技术应用中引入符合监管要求的身份验证和身份管理机制。
此外,智能合约的执行也需要符合可信任的合规标准,以确保交易的合法性和合规性。
五、能源消耗问题随着区块链网络的扩大,其所消耗的能源也越来越大。
特别是在比特币挖矿过程中,耗费的能源非常庞大。
为了解决能源问题,一些新的共识机制正在被引入,例如权益证明(PoS)和权威证明(PoA)等。
区块链技术中的常见问题及解决方案随着区块链技术的迅速发展和广泛应用,它已经成为影响各行各业的重要技术之一。
然而,尽管区块链具有许多优势,但也存在着一些常见的问题。
本文将介绍并详细阐述区块链技术中的一些常见问题,并提供解决方案。
1. 扩展性问题区块链技术在处理大量数据时存在扩展性问题。
由于每个区块都需要被所有节点存储并共享,并且需要进行密集的计算,这导致区块链网络的吞吐量受到限制。
解决方案:- 引入分片技术:通过将区块链网络分成多个片段,每个片段可以独立运行,从而提高整体的吞吐量。
- 使用侧链:通过将某些交易记录放到侧链上进行处理,可以减轻主链的负担,提高整体性能。
2. 隐私性问题尽管区块链技术具有透明度和不可篡改的特点,但在某些场景下,隐私性是一个关键问题。
例如,企业之间的交易数据不应该被公开披露。
解决方案:- 加密技术:使用加密算法对交易数据进行加密,只有授权的参与者才能解密数据。
- 零知识证明:通过零知识证明技术,可以证明某个陈述为真,而不需要透露实际的信息。
3. 安全性问题虽然区块链技术以其去中心化和不可篡改的特性而闻名,但仍然存在一些安全性问题。
例如,51%攻击、智能合约漏洞等。
解决方案:- 引入共识机制:使用拜占庭容错机制,如Pow (Proof of Work)或PoS (Proof of Stake),来确保网络中的节点达成共识,防止恶意攻击。
- 智能合约审计:进行全面的智能合约审计,发现潜在的漏洞和安全隐患,并修复它们。
4. 互操作性问题目前存在许多不同的区块链平台和协议,它们之间缺乏互操作性,这限制了区块链技术的广泛应用。
解决方案:- 标准化协议:制定统一的区块链标准协议,使不同的区块链平台和协议能够进行互操作。
- 中间件和跨链技术:引入中间件和跨链技术,使得不同的区块链系统可以相互通信和交换数据。
5. 能源效率问题由于PoW机制中需要大量的计算能力来进行密码学计算,导致能源的大量浪费,不符合可持续发展的要求。
区块链技术在供应链金融中的使用中常见问题解决方案供应链金融是指金融机构通过对供应链中的核心企业或关键环节进行融资,提供流动资金支持的一种金融服务模式。
近年来,随着区块链技术的发展和应用,越来越多的供应链金融平台开始采用区块链技术来解决传统供应链金融中存在的问题。
区块链技术以其去中心化、可追溯、防篡改等特点,为供应链金融提供了更高效、更安全的解决方案。
然而,尽管区块链技术具有潜力,但在实际应用中仍然面临一些常见问题。
下面将针对这些问题提出相应的解决方案。
1. 技术难题:区块链技术相对于传统技术来说还相对较新,存在一些技术难题,如性能问题、扩展性问题等。
解决方案:一方面,可以采用新一代的区块链技术,如分布式账本技术(DLT)、图灵完备的智能合约平台等,以提高区块链的性能和扩展性。
另一方面,可以通过引入一些技术手段,如侧链、闪电网络等来解决性能问题,通过升级网络协议来克服扩展性问题。
2. 隐私和安全问题:供应链金融涉及大量的交易数据和敏感信息,因此隐私和安全问题是供应链金融中常见的问题。
解决方案:首先,可以采用去中心化的身份验证系统,将参与交易的各方的身份信息进行加密和保护,确保数据的隐私性。
其次,可以使用零知识证明等加密技术来实现数据的隐私保护和信息验证。
此外,可以通过智能合约对数据进行权限控制,限制只有授权用户才能访问和修改数据,从而提高数据的安全性。
3. 缺乏标准和互操作性:由于缺乏统一标准和互操作性,不同的供应链金融平台之间无法实现信息和价值的传递与交互。
解决方案:一方面,可以通过合作和协商,建立统一的标准和协议,以实现不同平台之间的互操作性。
另一方面,可以利用区块链技术的智能合约功能进行平台间的连接和集成,通过构建统一的区块链网络,实现不同平台之间的信息共享和数据交换。
4. 法律和监管问题:区块链技术的快速发展也给法律和监管机构带来了诸多挑战,如如何保护投资者权益、如何防范洗钱、如何解决纠纷等。
区块链技术存在问题及解决方案随着区块链的不断发展和人们对于区块链的不断研究,当前区块链存在的问题也不断显现出来,其主要分为三大类问题:(1)区块链的吞吐率低(2)能源消耗和算力集中(3)区块确认时间长这些问题严重制约了区块链的发展,需要不断的探索和缓解或者解决其相应的问题,扩展区块链的应用。
以下是对其问题的具体介绍以及改进。
区块链吞吐率低典型的区块链(如比特币)需要10分钟或更长的时间来确认交易,平均交易速率约为每秒4个交易,最高可达每秒7个交易。
以太坊每秒可以处理10个或更多交易,确认时间也比在比特币网络上快10倍。
然而对比VISA交易网络,就能清楚看出当前区块链交易吞吐量的局限性,VISA 可在几秒钟内确认交易,平均每秒处理2000个交易,每秒交易量最高可达65000个。
从这些指标可以看出,与传统的中心化支付网络(如VISA)相比当今使用最多的区块链网络的交易吞吐量也还存在着很大的差距。
比特币的吞吐率低是受制于于比特币在设计之初对于区块生成间隔(block interval)和区块大小(block size)的制约,中本聪为了确保比特币的安全性在一定程度上牺牲了比特币的性能和可扩展性。
同时在传统比特币网络上调整区块生成间隔或者区块大小会对其损害其安全性;减小区块生成间隔,可以减小交易的平均确认时间,但同时降低了哈希计算难度,使其更易导致分叉;增大区块大小,可以增大系统的吞吐量,相同时间段处理更多的交易,但会导致block在网络中的传输延迟增大,同样更容易发生分叉。
我们会介绍当前对于吞吐率问题的几个典型的解决方案,其中有BITCOIN-NG、侧链技术、闪电网络、DAG以及分片技术等。
BITCOIN-NG由上述所知,传统比特币区块链其吞吐量低且不易扩容,为解决这一系列问题,Bitcoin-NG[12]是康奈尔大学的Ittay Eyal,Adem Efe Gencer等提出的基于比特币的可扩展协议,其目标在于提高比特的吞吐量的同时,保证链的安全性。
Bitcoin-ng是一个序列化交易的区块链协议,在未牺牲其它性能的情况下更好地考虑了延迟和带宽。
Bitcoin-ng将比特币中记账和竞争记账权进行了解耦,使其两者可以并行执行,消除了比特币中两次Leader选举(获得竞争记账权)之间长时间的系统冻结。
图1 BITCOIN-NGBitcoin-ng通过将leader选举和交易记录这两种任务分配到两种区块中,实现了挖矿和交易记录的并行执行,提高了区块链的吞吐率。
于此同时Bitcoin-ng也存在着一些安全问题:※钱包安全:污染交易的存在使得leader的私钥有被逆向获取的可能※DOS攻击:恶意leader可以通过不处理微区块中的交易来进行DOS攻击,虽然当下一个leader选举出来后,其攻击的影响会消除,但是在与51%算力攻击和日食攻击等相结合时,仍然会带来很大危害。
※分叉:Bitcoin-ng存在关键区块分叉,只能在下一个关键区块生成时才能解决,且持续时间相对微区块分叉长。
侧链技术侧链协议的定义: 可以让比特币安全地从比特币主链转移到其他区块链,又可以从其他区块链安全地返回比特币主链的一种协议。
本质上是一种跨区块链解决方案。
最初,主链通常指的是比特币区块链,而现在主链可以是任何区块链。
侧链协议可视为一种允许数字资产在主链与侧链之间进行转移的方式。
我们将目标需要被转移的目标资产锁定在主链上,并且在侧链对其对应资产的等价货币进行操作,当操作周期结束之后再在主链上结算。
我们可以在一定程度上将闪电网络看成侧链的一种。
图2 侧链侧链的优点1.提高区块链系统的交易吞吐率应用侧链技术可以提高整个区块链系统的交易吞吐率;而当侧链依附于主链时,在主链安全性保证的前提下,侧链可以专注于优化确认时间和吞吐率。
2.扩大区块链的应用范围侧链通过融合的方式实现对于其他区块链系统的连接,使其各自的应用得到扩展,如将比特币和拥有智能合约的区块链系统相连,可以提升比特币自身的应用范围和创新维度。
侧链的缺点1. 中心化的倾向区块链用户往往关注于转账速度和操作顺畅度,其可用性是其重点。
通过侧链可以快速实现资产的流动,但是这也会引发中心化的危险。
按照闪电网络的设计,随着演化很有可能会出现有少数几个巨型节点占据的网络。
侧链在提升区块链的延展性的同时也会带来中心化的倾向。
2.侧链对于主链的安全性影响对于主侧链区块链系统,区块链的安全性不仅取决于主链,其侧链也是必须考虑的因素,由于主链一般具有较好的安全性,攻击往往是通过安全性较差的侧链来实现对其主链的攻击,所以在设计侧链系统时性能和安全同样也是需要同时兼顾的。
实现方案侧链实现的技术基础是主要是双向锚定(Two-way Peg),通过双向锚定技术,可以实现将数字资产暂时在主链中锁定的同时将等价的数字资产在侧链中释放,于此相对应的是等价的数字资产在侧链中被锁定的时候,主链的数字资产也可以被释放。
与单项锚定相比,双向锚定技术可以使主链的数字资产可以移动到新的区块链中,也可以将数字资产返回到主链上,而单向锚定其数字资产的转移方式是单向的。
其具体实现方式可以分为以下几类:※单一托管模式最简单的实现主链与侧链双向锚定的方法,将数字资产发送到一个主链单一托管方,其形式类似于交易所,当单一托管方收到相关信息后,就在侧链上激活相应数字资产。
这个方案的有点在于其简单的实现,但是和交易所类似,有中心化的风险。
※联盟模式对于单一托管模式的中心化风险,可以通过公证人联盟的方式进行解决,联盟模式就是利用公证人联盟的多重签名对侧链的数字资产的流动进行签名确认。
在这种模式中,相对于单一托管模式,盗窃冻结中的数字资产需要突破多个机构,其难度增加,但是侧链安全仍然取决于公证人联盟的诚实度。
※SPV模式SPV(Simplified Payment Verification)模式是最初的侧链白皮书《Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains》中的去中心化双向锚定技术最初设想。
SPV可以通过少量数据就可以验证某个特定区块中交易是否存在。
通过SPV模式将数字资产的认证证明和其已经锁定的证明在主侧链中交互从而实现双向锚定。
SPV模式存在的问题是需要对主链进行软分叉。
※驱动链模式驱动链概念是由Bitcoin Hivemind创始人Paul Sztorc提出的。
在驱动链中,矿工作为‘算法代理监护人’,对侧链当前的状态进行检测,即依托于矿工来执行对于锁定的数字资产的监管和解锁,通过矿工对于数字资产的锁定和解锁请求的验证,并对其达成一致时,才实现对其数字资产的转移。
其安全性取决于诚实矿工在驱动链中的参与程度。
如同SPV侧链一样,驱动链也需要对主链进行软分叉。
※混合模式上述所有的模式都是对称的,而混合模式可以将上述所有模式进行有效的结合。
基于主链与侧链在实现机制存在本质的不同,对称的双向锚定模型可能是不够完善的。
混合模式在主链和侧链上需要使用不同的解锁方法,同样,混合模式也需要对主链进行软分叉。
闪电网络闪电网络最核心的思想是链下支付通道的建立和使用。
用户通过搭建安全的链下支付通道,可以进行多次交易而不需要再链上记录每一笔交易。
每次在链下支付通道交易时,用户在完成交易时用自己的私钥签名来更新自己的资产负债表,只在通道关闭时根据最近签名的资产负债表来分配资金,同时将初始余额和最终余额的相关信息广播到区块链上。
闪电网络具有以下优点:※交易速度快:闪电网络可以即时完成交易,而不受制于传统区块链网络的交易确认速度。
※交易费用低:闪电网络通过交易在链下进行,降低了每一笔的交易的平均手续费,更加有利于小额交易的应用。
※交易吞吐量和吞吐率大:闪电网络的链上操作,通过对于批量交易的确认,从而提高区块链网络总体的交易吞吐量和吞吐率。
※降低区块链网络负载:只有开启通道,关闭通道和争议性交易需要提交到区块链上进行,允许闪电网络内的所有其他交易保持未提交状态。
这使得闪电网络用户可以通过比特币进行频繁支付,而不会区块链上的完全节点承担过多的负担。
※支持跨链交易:只要两条区块链共享相同的加密哈希函数(或是大多数区块链都共享同样的哈希函数),用户将能够将资金从一条链转发到另一条链,而无需信任第三方中介※具有安全性和匿名性:闪电网络建立了安全的支付通道,通过私钥签名和保证金制度,来确保用户的资金安全;同时交易是发生在链下进行,也使其通过闪电网络通道进行的所有微支付几乎无法被追踪。
闪电网络虽然提高了区块链的吞吐率,但是也随之带来一些安全风险和问题。
※在线收款风险:为了收款人在收款之前需要签名回收交易,以便付款人知道他们可以在发生恶意通道关闭或拒绝签名的情况下回收资金。
因此,要收款就需要一个热钱包,而热钱包有用户私钥泄露的风险。
※监控通道风险:闪电网络参与者或服务商可能需要主动监控支付通道。
这可能给用户或服务商带来负担,并降低通道内资金相对于存储在链上的比特币的安全性。
同时可能会产生因为未能适当监控通道或链上网络的拥堵,导致错过回收交易截止日期的情况。
※恶意矿工窃取用户资金的风险:当恶意矿工的算力超过51%时,攻击者有能力通过审查通道关闭的交易来窃取闪电网络用户的资金。
即使没有闪电网络,此类攻击的潜在后果已经相当具有破坏性,但闪电网络可能会为恶意矿工提供更大的攻击面。
有向无环图技术Directed Acyclic Graph(DAG)中文意为“有向无环图”,原本是计算机领域一种常用数据结构,因为独特的拓扑结构所带来的优异特性,经常被用于处理动态规划,导航中寻求最短路径,数据压缩等多种算法场景。
DAG的吞吐量较传统的区块链有显著的提高。
图3 Blockchain 和DAGDAG协议原理共识机制的主要目的是能够在不同的节点之间,且没有中心节点的介入的情况下得到一个相同的账本。
对于相同,主要有两点:其一,要有相同的内容,在DAG中,假设网络是一个同步的网络,即任何一个交易,只要经过了一个诚实节点,在经过有限的时间内会到达所有的节点,因此以时间为轴,除去最后有限个节点,所有的诚实节点的具有相同的内容。
其二,对于交易需要有相同的顺序。
在DAG的协议中,需要各个节点根据本地的视图得到一条相同的主链,并且根据主链的链接顺序得到一个主链的序号,其他的块的序号和第一个连接到它的主链上的块的序号决定。
这样,我们就可以对DAG中的块进行一个全局一致的定序。
相同序号的顺序可以通过连接关系和hash大小来决定。
主链的选择是DAG目前的主要研究方向,有依靠GHOST协议,有依靠选取一些中心节点,但是总体上发展并不成熟,存在相当多问题。
DAG存在的问题目前来看,DAG存在两个问题,一个是由于同一时刻可以有多个节点同时打包,因此会造成大量的交易被重复打包,另一个是,DAG还是只能通过POW的方式来产生区块,否则安全性得不到保证或者会引入特殊的节点,变向引入中心。