區(qū)塊鏈應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)安全的案例

楊浩

區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助我們提升加密以及認證等保護機制的安全性，這對于物聯(lián)網(wǎng)安全以及DDoS防御社區(qū)來說絕對是一條好消息！

區(qū)塊鏈是一種去中心化的分布式電子記賬系統(tǒng)，它實現(xiàn)的基礎(chǔ)是一種受信任且絕對安全的模型。在加密算法的配合下，交易信息會按照發(fā)生的時間順序公開記錄在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，并且會附帶相應(yīng)的時間戳。關(guān)鍵之處在于，這些數(shù)字“區(qū)塊”只能通過所有參與交易的人一致同意才可以更新，因此攻擊者無法通過數(shù)據(jù)攔截、修改和刪除來進行非法操作。

因此，區(qū)塊鏈就有成為安全社區(qū)一個重要解決方案的潛力，對于金融、能源和制造業(yè)來說亦是如此。就目前來說，驗證比特幣交易是它的一個主要用途，但這種技術(shù)也可以擴展到智能電網(wǎng)系統(tǒng)以及內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用場景之中。

如何將區(qū)塊鏈應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)安全之中

無論是保護數(shù)據(jù)完整性，還是利用數(shù)字化識別技術(shù)來防止物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備免受DDoS攻擊，區(qū)塊鏈技術(shù)都可以發(fā)揮關(guān)鍵作用，至少現(xiàn)在它已經(jīng)顯示出了這種能力。

愛丁堡龍比亞大學(xué)計算機學(xué)院的教授Bill Buchanan表示：“區(qū)塊鏈可以彌補我們在安全實踐方面的信任缺失度，在2018年，我們對任何數(shù)據(jù)都要進行加密，這是必須的。但是目前來說，我們沒辦法判斷你的電子郵件有沒有被其他人看過或者修改過，我們甚至還無法驗證郵件是否真的是你朋友發(fā)過來的。

但是在區(qū)塊鏈技術(shù)的幫助下，我們可以記錄并驗證我們的（交易）行為。雖然現(xiàn)在大家一提到區(qū)塊鏈，可能首先想到的就是各種加密貨幣，但區(qū)塊鏈技術(shù)其實還可以為我們的數(shù)字服務(wù)構(gòu)造更加值得信任的基礎(chǔ)設(shè)施。

接下來，我們一起看一看在真實生活中如何將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)安全之上。

利用身份驗證保護邊緣設(shè)備

現(xiàn)在整個IT社區(qū)的注意力已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移到物聯(lián)網(wǎng)&智能設(shè)備的身上了，而安全性絕對是首要考慮因素之一。雖然物聯(lián)網(wǎng)可以提升我們的工作和生產(chǎn)效率，但這也意味著我們需要面臨更多的安全風險。因此，很多人開始尋求利用區(qū)塊鏈來保護物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全，并提升現(xiàn)有設(shè)備的驗證、數(shù)據(jù)流和記錄管理的安全性。

比如說，安全初創(chuàng)公司Xage Security在2017年底曾宣布，他們的“防篡改“區(qū)塊鏈技術(shù)平臺可以保障整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)備的私有數(shù)據(jù)分發(fā)及認證安全。除此之外，這種技術(shù)還支持任何形式的網(wǎng)絡(luò)通信，并且能夠在任何邊緣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作，同時還能確保各種工業(yè)系統(tǒng)的安全。

值得一提的是，這家公司不僅正在跟ABB無線家居合作以實現(xiàn)自動化分布式安全解決方案，而且也在跟戴爾公司合作將區(qū)塊鏈安全技術(shù)部署到戴爾IoT網(wǎng)關(guān)以及EdgeX平臺。

提升保密性和數(shù)據(jù)完整性

雖然區(qū)塊鏈最初的設(shè)計并沒有考慮到具體的訪問控制，但是現(xiàn)在某些區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)已經(jīng)解決了數(shù)據(jù)保密以及訪問控制的問題了。在這個任何數(shù)據(jù)都有可能被篡改的時代，這顯然是個嚴重問題，但是完整的數(shù)據(jù)加密可以保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被他人通過中間人攻擊等形式來訪問或篡改。

整個IoT產(chǎn)業(yè)都需要數(shù)據(jù)完整性保障。比如說，IBM在其Watson IoT平臺中就允許用戶在私有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中管理IoT數(shù)據(jù)，而這種區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)整合進了他們Big Blue的云服務(wù)中。除此之外，愛立信公司的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)完整性服務(wù)有提供了全面的審計、兼容和可信賴數(shù)據(jù)服務(wù)來允許開發(fā)人員利用Predix PaaS平臺來進行技術(shù)實現(xiàn)。

保護隱私信息

像Obsidian這樣的初創(chuàng)公司就正在使用區(qū)塊鏈來保護社交媒體聊天軟件的隱私通信數(shù)據(jù)。跟WhatsApp或iMessage所采用的端到端加密不同，Obsidian的聊天軟件使用了區(qū)塊鏈技術(shù)來保護用戶的元數(shù)據(jù)安全，用戶不需要使用電子郵件或其他認證方法來使用聊天軟件，而元數(shù)據(jù)是隨機發(fā)布在“區(qū)塊鏈賬本“中的，因此攻擊者無法通過入侵單一節(jié)點來收集到用戶的所有數(shù)據(jù)。

取代PKI的可能性

公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）是用于保證電子郵件、消息應(yīng)用程序、網(wǎng)站和其他通信形式的公鑰加密系統(tǒng)。然而，大多數(shù)實現(xiàn)都依賴于集中的第三方證書頒發(fā)機構(gòu)（CA）來發(fā)布、撤銷和存儲密鑰對，而罪犯可以針對這些密鑰來破壞加密通信并偽造身份。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布密鑰理論上來說可以消除這種安全風險，并允許應(yīng)用程序驗證其他通信程序的合法身份。

研究人員認為，雖然我們現(xiàn)在仍然可以依靠PKI來建立信任基礎(chǔ)設(shè)施，但這種方法是存在缺陷的，而且網(wǎng)絡(luò)犯罪分子仍可以自行創(chuàng)建自己的偽造證書。

初創(chuàng)公司REMME就基于區(qū)塊鏈技術(shù)給他們的每一臺設(shè)備都提供了專屬的SSL證書，而CertCoin公司也是第一批基于區(qū)塊鏈實現(xiàn)PKI的公司之一。除此之外，Guardtime公司還使用了區(qū)塊鏈創(chuàng)建無鑰匙簽名基礎(chǔ)設(shè)施并嘗試取代PKI。

更安全的DNS

Mirai僵尸網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)已經(jīng)證明了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是有多么容易被非法入侵了，而Nebulis就是一個基于分布式DNS概念所實現(xiàn)的項目，而這種構(gòu)想理應(yīng)能夠應(yīng)付各種情況下的大流量訪問請求。Nebulis使用了以太坊區(qū)塊鏈和IPFS文件系統(tǒng)來注冊和解析域名，在區(qū)塊鏈技術(shù)的幫助下，Nebulis可以構(gòu)建一種更加安全且受信任的DNS基礎(chǔ)設(shè)施。

緩解DDoS攻擊

區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司Gladius就聲稱他們的去中心化“記賬“系統(tǒng)可以幫助用戶抵御流量超過100 Gbps的DDoS攻擊。有趣的是，Gladius表示這種去中心化的系統(tǒng)允許用戶出租自己的額外帶寬，并將帶寬訪問權(quán)限”提交“到區(qū)塊鏈分布式節(jié)點，當網(wǎng)站遭受DDoS攻擊時，網(wǎng)站可以利用這些出租帶寬來緩解DDoS攻擊。

對于安全社區(qū)來說，區(qū)塊鏈技術(shù)并不是萬能的，至少現(xiàn)在還不是。無論是從技術(shù)完整性出發(fā)，還是從系統(tǒng)實現(xiàn)方面考量，現(xiàn)在的區(qū)塊鏈技術(shù)都無法100%確保設(shè)備的安全。但無論怎樣，2018年絕對會成為區(qū)塊鏈技術(shù)非常重要的一年，專注于傳統(tǒng)的解決方案已經(jīng)無法拯救我們了，也許區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助我們脫離困境。