Hvad g√łr en blockchain sikker?
Hjem
Artikler
Hvad g√łr en blockchain sikker?

Hvad g√łr en blockchain sikker?

Begynder
Offentliggjort Mar 4, 2019Opdateret Jan 31, 2023
6m

Blockchains er sikrede gennem en r√¶kke forskellige mekanismer, der omfatter avancerede kryptografiske teknikker og matematiske modeller for adf√¶rd og beslutningstagning. Blockchain-teknologien er den underliggende struktur for de fleste kryptovalutasystemer og forhindrer, at denne form for digitale penge kan kopieres eller √łdel√¶gges.

Brugen af blockchain-teknologien unders√łges ogs√• i andre sammenh√¶nge, hvor dataenes uforanderlighed og sikkerhed er meget v√¶rdifulde. Nogle f√• eksempler omfatter registrering og sporing af velg√łrenhedsdonationer, medicinske databaser og styring af forsyningsk√¶den.

Blockchain-sikkerhed er dog langt fra et simpelt emne. Derfor er det vigtigt at forstå de grundlæggende begreber og mekanismer, der giver disse innovative systemer en solid beskyttelse.


Begreberne uforanderlighed og konsensus

Selv om mange funktioner spiller ind på sikkerheden i forbindelse med blockchain, er to af de vigtigste begreber konsensus og uforanderlighed. Konsensus henviser til nodernes evne inden for et distribueret blockchain-netværk til at blive enige om netværkets sande tilstand og om transaktionernes gyldighed. Typisk er processen til opnåelse af konsensus afhængig af de såkaldte konsensusalgoritmer.

Uforanderlighed henviser p√• den anden side til blockchains evne til at forhindre √¶ndring af transaktioner, der allerede er blevet bekr√¶ftet. Selv om disse transaktioner ofte vedr√łrer overf√łrsel af kryptovalutaer, kan de ogs√• vedr√łre registrering af andre ikke-monet√¶re former for digitale data.

Konsensus og uforanderlighed udg√łr tilsammen rammen for datasikkerhed i blockchain-netv√¶rk. Mens konsensusalgoritmer sikrer, at systemets regler f√łlges, og at alle involverede parter er enige om netv√¶rkets aktuelle tilstand, garanterer uforanderlighed integriteten af data og transaktionsregistreringer, efter at hver ny blok af data er bekr√¶ftet som v√¶rende gyldig.


Kryptografiens rolle i blockchain-sikkerhed

Blockchains er i h√łj grad afh√¶ngige af kryptografi for at opn√• datasikkerhed. I denne forbindelse er de s√•kaldte kryptografiske hashing-funktioner af afg√łrende betydning. Hashing er en proces, hvorved en algoritme (hash-funktion) modtager et input af data af en hvilken som helst st√łrrelse og returnerer et output (hash), der indeholder en forudsigelig og fast st√łrrelse (eller l√¶ngde).

Uanset st√łrrelsen af inputtet vil outputtet altid have samme l√¶ngde. Men hvis inputtet √¶ndres, vil outputtet v√¶re helt anderledes. Men hvis inputtet ikke √¶ndres, vil den resulterende hash altid v√¶re den samme ‚Äď uanset hvor mange gange du k√łrer hash-funktionen.

I blockchains bruges disse outputværdier, kendt som hashes, som unikke identifikatorer for datablokke. Hash-koden for hver blok genereres i forhold til hash-koden for den foregående blok, og det er det, der skaber en kæde af forbundne blokke. Blok-hash er afhængig af de data, der er indeholdt i blokken, hvilket betyder, at enhver ændring af dataene vil kræve en ændring af blok-hashen.

Derfor genereres hashen for hver blok på baggrund af både dataene i den pågældende blok og hash-koden for den foregående blok. Disse hash-identifikatorer spiller en vigtig rolle i at sikre blockchainens sikkerhed og uforanderlighed.

Hashing anvendes også i de konsensusalgoritmer, der bruges til at validere transaktioner. I Bitcoin-blockchainen bruger Proof of Work-algoritmen (PoW) f.eks. en hashfunktion kaldet SHA-256. Som navnet antyder, modtager SHA-256 data og returnerer en hash, der er 256 bit eller 64 tegn lang.

Ud over at beskytte transaktionsregistreringer i ledgers spiller kryptografi ogs√• en rolle for at sikre sikkerheden i de wallets, der bruges til at opbevare enheder af kryptovaluta. De parrede public og private keys, som henholdsvis giver brugerne mulighed for at modtage og sende betalinger, oprettes ved hj√¶lp af asymmetrisk eller offentlig n√łglekryptografi. Private keys bruges til at generere digitale signaturer for transaktioner, hvilket g√łr det muligt at bekr√¶fte ejerskabet af de coins, der sendes.

Selv om detaljerne ligger uden for denne artikels rækkevidde, forhindrer asymmetrisk kryptografi, at andre end indehaveren af en private key kan få adgang til midler, der er gemt i en kryptovaluta-wallet, og dermed holdes disse midler sikre, indtil ejeren beslutter sig for at bruge dem (så længe denne private key ikke deles eller kompromitteres).


Krypto√łkonomi

Ud over kryptografi spiller et relativt nyt koncept, der er kendt som krypto√łkonomi, ogs√• en rolle i forbindelse med opretholdelsen af sikkerheden i blockchain-netv√¶rk. Det er relateret til et forskningsomr√•de, der er kendt som spilteori, som matematisk modellerer rationelle akt√łrers beslutningstagning i situationer med foruddefinerede regler og bel√łnninger. Mens traditionel spilteori kan anvendes bredt p√• en r√¶kke tilf√¶lde, modellerer og beskriver krypto√łkonomi specifikt nodernes adf√¶rd p√• distribuerede blockchain-systemer.

Kort sagt er krypto√łkonomi studiet af √łkonomien i blockchain-protokoller og de mulige resultater, som deres design kan give baseret p√• deltagernes adf√¶rd. Sikkerhed gennem krypto√łkonomi er baseret p√• den opfattelse, at blockchain-systemer giver st√łrre incitamenter for noderne til at handle √¶rligt end til at udvise ondsindet eller fejlbeh√¶ftet adf√¶rd. Endnu en gang er Proof of Work-konsensusalgoritmen, der anvendes i Bitcoin-mining, et godt eksempel p√• denne incitamentsstruktur.

Da Satoshi Nakamoto skabte rammerne for Bitcoin-mining, var det med vilje designet til at v√¶re en dyr og ressourcekr√¶vende proces. P√• grund af kompleksiteten og beregningskravene indeb√¶rer PoW-mining en betydelig investering af penge og tid ‚Äď uanset hvor og hvem mining-noden er. Derfor er en s√•dan struktur et st√¶rkt incitament til at afskr√¶kke fra ondsindet aktivitet og et betydeligt incitament til √¶rlig mining. U√¶rlige eller ineffektive noder vil hurtigt blive smidt ud af blockchain-netv√¶rket, mens √¶rlige og effektive minere har mulighed for at f√• betydelige block rewards.

P√• samme m√•de giver denne balance mellem risici og bel√łnninger ogs√• beskyttelse mod potentielle angreb, der kan underminere konsensus ved at placere flertallet af hashraten af et blockchain-netv√¶rk i h√¶nderne p√• en enkelt gruppe eller enhed. S√•danne angreb, der er kendt som 51 %-angreb, kan v√¶re yderst skadelige, hvis de gennemf√łres med succes. P√• grund af konkurrenceevnen i Proof of Work-mining og Bitcoin-netv√¶rkets st√łrrelse er sandsynligheden for, at en ondsindet akt√łr f√•r kontrol over et flertal af noder, ekstremt minimal.

Desuden ville omkostningerne i computerkraft, der er n√łdvendig for at opn√• 51 % kontrol over et enormt blockchain-netv√¶rk, v√¶re astronomiske, hvilket umiddelbart afskr√¶kker folk fra at foretage en s√• stor investering for en relativt lille potentiel bel√łnning. Dette faktum bidrager til en egenskab ved blockchains, der er kendt som byzantinsk fejltolerance (BFT), som i bund og grund er et distribueret systems evne til at forts√¶tte med at fungere normalt, selv om nogle noder bliver kompromitteret eller handler ondsindet.¬†

Så længe omkostningerne ved at etablere et flertal af ondsindede noder er uoverkommelige, og der er bedre incitamenter til ærlig aktivitet, vil systemet kunne trives uden væsentlige forstyrrelser. Det er dog værd at bemærke, at små blockchain-netværk helt sikkert er modtagelige for flertalsangreb, fordi den samlede hashrate, der er afsat til disse systemer, er betydeligt lavere end den, der er afsat til Bitcoin.


Sammenfatning

Ved kombineret brug af spilteori og kryptografi kan blockchains opn√• et h√łjt sikkerhedsniveau som distribuerede systemer. Som det er tilf√¶ldet med n√¶sten alle systemer, er det imidlertid afg√łrende, at disse to vidensomr√•der anvendes korrekt. En omhyggelig balance mellem decentralisering og sikkerhed er afg√łrende for at opbygge et p√•lideligt og effektivt kryptovalutanetv√¶rk.

Efterh√•nden som anvendelsen af blockchain forts√¶tter med at udvikle sig, vil sikkerhedssystemerne ogs√• √¶ndre sig for at opfylde behovene i de forskellige applikationer. De private blockchains, der nu udvikles til erhvervsvirksomheder, er f.eks. meget mere afh√¶ngige af sikkerhed gennem adgangskontrol end af de spilteoretiske mekanismer (eller krypto√łkonomi), som er uundv√¶rlige for sikkerheden i de fleste public blockchains.

Del opslag
Registrer en konto
Omsæt din viden til praksis ved at åbne en Binance-konto i dag.