區塊鏈角度下計算機數據安全的保護方法

符安文

摘要：隨著大數據時代的到來，人類面臨著海量的數據，數據安全是一個亟待解決的問題。區塊鏈是一種去中心化的信息安全技術，促進互聯網的改革進程。在此背景下，實現區塊鏈與大數據的有效對接，解決大數據的隱患，推動大數據時代的發展，保障用戶信息的安全和隱私。

關鍵詞：區塊鏈;計算機;數據安全;保護方法

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）12-0024-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

數據在傳輸和存儲的過程中，每個中心節點很容易受到其他網絡的影響。因此，針對這個問題需要采用有效的措施加以完善。目前，所使用具有先進性、復雜性的區塊鏈技術，卻避免了這樣問題的發生。區塊鏈技術主要是對網絡信息安全性進行管理和維護，在一定程度上，實現了現有數據的存儲和管理。隨著科學技術的發展和完善，區塊鏈技術不斷發展，主要是在大數據技術的影響下，區塊鏈技術發揮很大的價值作用。

1 區塊鏈概述

區塊鏈是一種由數據塊通過共識機制、智能合約、密碼學原理等技術組成的可信數據庫模型。面對大量的數據，區塊鏈保護數據隱私的安全主要依賴于密碼學。加密是密碼學中的核心概念，它以一種“除接收者外任何人都無法解密的方式”對消息進行編碼，其他人無法讀取和理解數據格式，以此來保護數據免受攻擊。針對區塊鏈的研究，主要分為兩種密鑰，一種是公鑰，另一種是私鑰，這兩種算法對于區塊鏈來說是非常重要的。公鑰通常用于加密會話，進行對數據進行驗證，同時加密的過程中，可以同相應的私鑰解密數據，公鑰是對外世界公開的，私鑰是對內保密的。當相關工作人員采用專業的技術水平進行設置，才能保證密鑰是唯一的 [1]。可編程性是指區塊鏈支持上鏈，使用腳本開發應用層服務，可追溯性是指區塊鏈上存儲的數據有時間戳，有鏈式結構，可以跟蹤所有交易。

2 區塊鏈與大數據的融合與應用分析

雖然區塊鏈提供的特點，就是具有賬本的完整性和數據安全性的功能，但其在海量數據統計和分析中的弱勢地位，卻給該技術的實際應用帶來障礙，而且由于海量數據具有相對較高的準確率，二者的相互融合很大程度上已經受阻了區塊鏈，可以擴展數據的價值和空間，在金融、貿易及信息技術方面起到更廣泛的推動作用。以 bigchaindb 項目為代表的案件，該項目充分結合了國內外區塊鏈和互聯網大數據的技術特點，尤其支持非常大的企業級區塊鏈交易數據庫，因此海量大數據不能隨意進行更改，海量大數據特別是單個時間內進行的區塊鏈交易，可以突破時間限制，這無疑對于促進網上交易起到重要的作用[2]。

具體可劃分幾種技術：1） 基于密碼學的多方安全計算（MPC）技術。通過秘密分享、遺忘傳輸、混淆電路或同態加密等特殊的加密算法和協議，從而支持在加密數據上直接進行計算。理論上，在不考慮代價的“理想”情況下，多方安全計算技術能實現任意的計算“功能”，并且達到比較高的安全性。但是由于數據通信量驟增，計算效率損失大和需要極高的算力要求等因素，MPC的技術產品化還有一定的限制，相關的技術解決方正在積極探索。2） 利用可信任執行環境TEE防止操作系統惡意地查看應用執行環境的內容;利用安全沙箱防止惡意應用通過特殊調用控制操作系統。

隨著互聯網已經進入一個生態化的時代，許多線下貿易向線上方式發展，對基本數據和加密技術中數據的分析和處理需求增強，大數據和區塊鏈技術也開始廣泛地應用于電子商務、移動金融等各個領域。于是，兩者共同開始打破固有的界限，形成新的業態，改變了現有物聯網的格局，通過跨界融合促進業務發展繁榮。隨著移動物聯網的普及，人們首先必須要面臨的是信任問題，而與其他傳統的線下貿易不同，無論其技術多么先進，在進行貿易時往往都會因為缺少了直觀性或者間接性。因此，一定要全面的應用區塊鏈技術，有效處理數據信息技術，為工作人員提供真實正確的數據信息，以及如何保證從區塊鏈的大數據中得到的信息能夠具有較高的安全性及準確度[3]。

3 區塊鏈與大數據技術結合的原因

3.1處理大數據存在的問題

大數據處理工作主要遵循數據分析、收集、處理、存儲、利用等過程，信息數據管理也遵循這一工作過程。在海量數據信息的背景下，這個過程并沒有發生實質性的改進和創新，比如市場數據分析需要人工處理操作才能獲得有效信息，但是這個操作環節是主觀的，獲得的數據可能存在不完整的利用率不高，且在信息化管理過程中，大數據存在丟失、被盜等安全風險。

3.2使用區塊鏈技術存在的問題

區塊鏈技術在應用上有一定難度，每個用戶在跟蹤信息時都必須使用一個完整的賬本并檢查一個賬戶的余額。隨著時間的推移，賬本會變厚，如果用戶需要使用這些信息，他們將不得不花費大量時間下載這些信息。此外，區塊鏈上的所有交易也受到其性質的限制，用戶不能撤回已經發生的交易記錄。

3.3區塊鏈優勢

針對區塊鏈的優勢進行深化分析，需要對區塊鏈的數據完整性進行優化和分析。利用區塊鏈的特殊屬性以及完整的數據加以證明。同時針對區塊鏈的公開可審計的特點分析，允許用戶通過區塊鏈上傳的數據信息，需要對信息進行驗證，保證數據信息的完整性。針對基于區塊鏈的數據確定性刪除協議，通過基于區塊鏈技術的數據完整性證明協議和確定性刪除協議，并部署在設計的分布式存儲原型系統上，解決方案不僅具有一定的理論意義，而且具有一定的應用價值。

4 大數據和區塊鏈結合的信息安全技術

4.1區塊鏈打開信息數據大門

區塊鏈在信息安全領域中的應用成為近些年來頗受關注的重點，它所延伸的新一輪的信息安全領域革命推動了信息數據安全的發展。提高了人們的重視程度，人們開始嘗試將區塊鏈和大數據進行有效結合，構建嶄新的安全信息技術，充分發揮區塊鏈的去中心化、價值轉移、透明化、去信任等優勢，維護數據信息的私密性，信息安全技術也能有所鞏固和提升[4]。

4.2區塊鏈在安全領域的革新

區塊鏈系統由數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。數據安全推動了安全領域的創新進程。區塊鏈作為一種完全去中心化的信息保留技術，可以成為安全領域單一的關鍵信息處理方式，充分發揮其優勢，在信息加密方面發揮良好的作用。區塊鏈的應用使互聯網向著連接共享經濟和真實價值的"分布式商業"模式演進，以區塊鏈技術為虛擬中心構建安全的信息領域，可以有效降低大數據的信用成本。保護信息的隱私和安全，釋放大數據的全部價值。

4.3信息安全技術的發展

將區塊鏈和大數據相結合，可以借助物聯網等相關技術，創建一個可信任的數據資源交易環境，將數據構成大數據鏈條下的子模塊，在環境中進行子模塊的傳遞。用戶需要在得到信息輸入的提示后輸入相關的信息進入到環境中，將數據放置在移動的鏈條中，經過統一的規則形成記錄，做好數據的存儲工作，加深存儲深度。復雜的數據類型能夠通過區塊鏈連接成不可分割的整體，進行集體存儲，如此一來保障了信息整體的安全性。所有的信息需要經過篩選之后自動隱藏其具體的形式，利用區塊鏈技術調整數據，增加到后續的鏈條中，完善信息安全技術。

在未來的發展中，區塊鏈在大數據信息安全領域的應用，可以有效解決大數據的真實所有權問題，充分發揮分布式和密碼認證技術的優勢，提供完整、不可篡改的賬本。引導所有用戶在不建立相互信任的情況下，通過集成的賬本系統確保他們的投資金額并確保他們的信息安全。隨著不斷發展，區塊鏈的加密技術將發展得更加成熟和穩定，將廣泛應用于金融和娛樂行業。數據本身等優點彌補了數據失真和缺乏合理性的缺點，為互聯網的快速發展提供了新的思路。

4.4物聯網權限安全與通信安全

在區塊鏈能夠與物聯網設備連接之前，需要保證物聯網設備的可靠性，營造安全的信息交互環境，保證設備之間的通信安全，極大地避免中心化結構的問題。物聯網設備的管理人員必須有一定的權限才能使用設備發出指令、接收和傳輸信息，通信記錄在區塊鏈上，所有記錄不被篡改和刪除，這是改進的。物聯網設備管理系統安全。用戶使用物聯網設備進行通信時，必須先進行授權，授權成功后，通過通信密鑰對信息傳輸和接收進行加密處理，保證通信安全。事物之間的合約通過區塊鏈的智能合約機制自動執行[5]。

5 結語

總而言之，在未來的發展中，區塊鏈將逐漸成熟，并在信息安全領域發揮重要作用，推動信息安全領域的創新發展，為大數據時代的發展提供有力保障。大數據與區塊鏈的有機結合，可以構建和誘導出一套新的信息安全壁壘，保護互聯網的信息安全，解決信息安全風險等一系列問題，拓寬和提供互聯網的發展路徑。

參考文獻：

[1] 張麗.基于區塊鏈技術的計算機數據安全保護分析[J].無線互聯科技，2021，18（12）：101-102.

[2] 趙培培.基于區塊鏈的工業互聯網安全平臺的設計與實現[D].北京：中國科學院大學（中國科學院沈陽計算技術研究所），2021.

[3] 朱曉明，王崇宇，朱宇坤，等.基于區塊鏈的分布式網絡抗毀數據傳輸技術[J].無線電通信技術，2021，47（3）：277-283.

[4] 張曉婷.基于區塊鏈技術的基因數據安全共享系統的研究與設計[D].合肥：中國科學技術大學，2021.

[5] 孫志勇.基于區塊鏈的計算機數據安全保護策略研究[J].電子設計工程，2020，28（24）：29-32，37.

【通聯編輯：光文玲】