區塊鏈應用在網絡安全的案例

楊浩

區塊鏈技術可以幫助我們提升加密以及認證等保護機制的安全性，這對于物聯網安全以及DDoS防御社區來說絕對是一條好消息！

區塊鏈是一種去中心化的分布式電子記賬系統，它實現的基礎是一種受信任且絕對安全的模型。在加密算法的配合下，交易信息會按照發生的時間順序公開記錄在區塊鏈系統中，并且會附帶相應的時間戳。關鍵之處在于，這些數字“區塊”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據攔截、修改和刪除來進行非法操作。

因此，區塊鏈就有成為安全社區一個重要解決方案的潛力，對于金融、能源和制造業來說亦是如此。就目前來說，驗證比特幣交易是它的一個主要用途，但這種技術也可以擴展到智能電網系統以及內容交付網絡等應用場景之中。

如何將區塊鏈應用到網絡安全之中

無論是保護數據完整性，還是利用數字化識別技術來防止物聯網設備免受DDoS攻擊，區塊鏈技術都可以發揮關鍵作用，至少現在它已經顯示出了這種能力。

愛丁堡龍比亞大學計算機學院的教授Bill Buchanan表示：“區塊鏈可以彌補我們在安全實踐方面的信任缺失度，在2018年，我們對任何數據都要進行加密，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過來的。

但是在區塊鏈技術的幫助下，我們可以記錄并驗證我們的（交易）行為。雖然現在大家一提到區塊鏈，可能首先想到的就是各種加密貨幣，但區塊鏈技術其實還可以為我們的數字服務構造更加值得信任的基礎設施。

接下來，我們一起看一看在真實生活中如何將區塊鏈技術應用到網絡安全之上。

利用身份驗證保護邊緣設備

現在整個IT社區的注意力已經開始轉移到物聯網&智能設備的身上了，而安全性絕對是首要考慮因素之一。雖然物聯網可以提升我們的工作和生產效率，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塊鏈來保護物聯網設備的安全，并提升現有設備的驗證、數據流和記錄管理的安全性。

比如說，安全初創公司Xage Security在2017年底曾宣布，他們的“防篡改“區塊鏈技術平臺可以保障整個網絡內設備的私有數據分發及認證安全。除此之外，這種技術還支持任何形式的網絡通信，并且能夠在任何邊緣網絡環境下工作，同時還能確保各種工業系統的安全。

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塊鏈安全技術部署到戴爾IoT網關以及EdgeX平臺。

提升保密性和數據完整性

雖然區塊鏈最初的設計并沒有考慮到具體的訪問控制，但是現在某些區塊鏈技術實現已經解決了數據保密以及訪問控制的問題了。在這個任何數據都有可能被篡改的時代，這顯然是個嚴重問題，但是完整的數據加密可以保證數據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產業都需要數據完整性保障。比如說，IBM在其Watson IoT平臺中就允許用戶在私有區塊鏈網絡中管理IoT數據，而這種區塊鏈網絡已經整合進了他們Big Blue的云服務中。除此之外，愛立信公司的區塊鏈數據完整性服務有提供了全面的審計、兼容和可信賴數據服務來允許開發人員利用Predix PaaS平臺來進行技術實現。

保護隱私信息

像Obsidian這樣的初創公司就正在使用區塊鏈來保護社交媒體聊天軟件的隱私通信數據。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塊鏈技術來保護用戶的元數據安全，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，而元數據是隨機發布在“區塊鏈賬本“中的，因此攻擊者無法通過入侵單一節點來收集到用戶的所有數據。

取代PKI的可能性

公鑰基礎設施（PKI）是用于保證電子郵件、消息應用程序、網站和其他通信形式的公鑰加密系統。然而，大多數實現都依賴于集中的第三方證書頒發機構（CA）來發布、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。在區塊鏈網絡中發布密鑰理論上來說可以消除這種安全風險，并允許應用程序驗證其他通信程序的合法身份。

研究人員認為，雖然我們現在仍然可以依靠PKI來建立信任基礎設施，但這種方法是存在缺陷的，而且網絡犯罪分子仍可以自行創建自己的偽造證書。

初創公司REMME就基于區塊鏈技術給他們的每一臺設備都提供了專屬的SSL證書，而CertCoin公司也是第一批基于區塊鏈實現PKI的公司之一。除此之外，Guardtime公司還使用了區塊鏈創建無鑰匙簽名基礎設施并嘗試取代PKI。

更安全的DNS

Mirai僵尸網絡的出現已經證明了互聯網基礎設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概念所實現的項目，而這種構想理應能夠應付各種情況下的大流量訪問請求。Nebulis使用了以太坊區塊鏈和IPFS文件系統來注冊和解析域名，在區塊鏈技術的幫助下，Nebulis可以構建一種更加安全且受信任的DNS基礎設施。

緩解DDoS攻擊

區塊鏈初創公司Gladius就聲稱他們的去中心化“記賬“系統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允許用戶出租自己的額外帶寬，并將帶寬訪問權限”提交“到區塊鏈分布式節點，當網站遭受DDoS攻擊時，網站可以利用這些出租帶寬來緩解DDoS攻擊。

對于安全社區來說，區塊鏈技術并不是萬能的，至少現在還不是。無論是從技術完整性出發，還是從系統實現方面考量，現在的區塊鏈技術都無法100%確保設備的安全。但無論怎樣，2018年絕對會成為區塊鏈技術非常重要的一年，專注于傳統的解決方案已經無法拯救我們了，也許區塊鏈技術可以幫助我們脫離困境。