24、区块链的可靠性、安全性与交易特性解析

区块链的可靠性、安全性与交易特性解析

1. 完整性（Integrity）

完整性指的是系统不存在不当（无效或未经授权）的更改，这是区块链的关键属性。一旦交易被纳入区块链并获得足够多的确认块，它就成为有效不可变账本的一部分，无法被更改。智能合约同样如此，其字节码通过交易部署，也享有相同的完整性保障，且智能合约的调用也是通过交易实现的。

比特币的关键完整性属性是地址不能花费其没有的资金。以太坊的完整性属性更为复杂，因为它需要图灵完备的智能合约编程语言正确运行。不过，对于客户端应用程序，以太坊允许用户在智能合约中定义完整性条件，作为预检查条件和定义行为，从而赋予了强大的功能。

区块链最初是为支持加密货币而出现的，因此完整性成为关键的可靠性属性并不奇怪，因为完整性也是商业计算机安全的关键属性。区块链大致符合相关安全策略模型的要求，智能合约可以实现其转换程序，生成和更新内部数据或其他智能合约，区块链还能自然地创建用于重建操作的日志。此外，所有挖矿节点的复制验证实现了一种职责分离。

然而，以太坊智能合约使用图灵完备的编程语言编写，这使得验证其是否正确实现所需的完整性属性变得更加困难。虽然可以使用形式验证技术，但在实践中成本高且耗时。一种轻量级的方法是使用具有强类型机制的智能合约语言，例如Kadena区块链上的Pact语言。一些区块链，如Kadena和Corda，为避免此问题，使用可自动检查的特定领域语言。

高完整性和不可抵赖性并不总是理想的。例如，有时需要删除或更改历史数据。在许多区块链平台上，技术上无法实现像法院要求的那样删除不当的注册条目。同样，被非法内容“污染”的区块链也会面临问题，虽然有一些解决方案被提出，但尚未得到广泛接受和采用。