28、区块链安全与应用场景分析

区块链安全与应用场景分析

区块链安全威胁

区块链技术在发展过程中面临着多种安全威胁，其中日食攻击和量子计算威胁备受关注。

日食攻击

日食攻击看似不切实际，但借助僵尸网络，它能轻易攻破未实施额外网络安全层的节点。相关实验结果如下：
| 实验场景 | 攻击IP数量 | 攻击时长 | 攻击前诚实节点地址占比 | 攻击后攻击者地址占比 | 成功率 |
| — | — | — | — | — | — |
| 最坏情况 | 4600个 | 5小时 | 大部分 | 98.8% | 100% |
| 实时比特币节点 | 400个 | 1小时 | 7% | 57% | 84% |

攻击者利用比特币节点的一些漏洞来替换合法对等地址，这些漏洞包括：
- 节点从尝试桶中选择具有最近时间戳的IP地址，增加了攻击者被选中的概率，攻击者可通过延长攻击时间提高成功率。
- 当地址桶满时，会随机移除一个地址，攻击者可通过反复发送其IP地址最终将其插入节点。

为避免这些漏洞，可以采取以下措施：
- 随机化从尝试表中选择IP地址，降低选择攻击者对等节点的概率。
- 使用确定性方法将对等节点地址插入固定插槽，减少攻击者地址被驱逐后插入不同插槽的可能性。

量子计算威胁

量子计算基于量子理论，使用量子比特（Qubits）而非传统的比特。它能同时呈现多种状态，这一技术进步可能对现有计算系统的性能产生重大影响。

在区块链技术中，哈希和非对称加密是两个主要的密码学原语。量子计算可能带来以下威胁：
- 哈希原语是工作量证明（PoW）共识