缩略图

区块链技术在计算机网络信息安全中的应用研究

作者

苏峻锋

北京中科安维检测技术有限公司

一、区块链技术在计算机网络信息安全中的价值

区块链技术于计算机网络信息安全领域有着不容小觑的关键价值,其一其去中心化特质打破了传统网络信息架构里对单一中心节点的依赖模式,致使数据并非集中存储于某一个或几个中心服务器,而是分散于众多节点,如此一来,即便部分节点遭受攻击或者出现故障,也不会对整个网络数据的完整性与可用性造成影响,大幅降低了因中心节点遭攻击而引发大规模数据泄露或系统瘫痪的风险,切实提升了网络信息系统的鲁棒性以及抗攻击能力。其二区块链的不可篡改特性为数据安全给予了坚实保障,每一笔数据记录借助密码学算法给予加密处理,并依照时间顺序依次链接成链,一旦数据被记录至区块链,便难以被篡改或伪造,此特性保证了数据的真实性与完整性,让网络传输和存储过程中的数据不会被恶意篡改,保障了信息的可信度。其三区块链的可追溯性使每一笔数据交易或操作都有迹可寻,借助区块链的分布式账本可清晰查询到数据的来源、流转过程以及使用情况,这对防范内部人员的违规操作、追踪网络攻击的源头以及开展安全审计等均有意义,可构建一个更为透明、可信的计算机网络信息安全环境。

二、区块链技术在计算机网络信息安全中的应用策略

(一)构建去中心化的安全防护体系

传统计算机网络信息安全防护大多时候依靠中心化的安全设备或者服务器,要是这些中心节点被攻克,那么整个网络的安全就会遭受严重威胁,区块链技术可达成去中心化安全防护体系的构建,把网络里的各个节点当作平等的参与者,每个节点都有一定的安全防护能力,并且一同参与到网络的安全维护当中。比如运用分布式防火墙技术,把防火墙功能分散到各个节点上,每个节点都可对本地流量进行监测以及过滤,同时节点之间还可共享安全信息,像发现的恶意攻击特征、异常流量模式等,当一个节点检测到攻击时,可以快速将相关信息传播到其他节点,让整个网络可及时做出反应,共同抵抗攻击,有效提高网络的整体安全防护能力,防止因中心节点故障或者被攻击而出现的安全漏洞。

(二)利用智能合约强化安全规则执行

智能合约作为区块链技术的关键构成部分,是一类可依据预先设定的规则与条件自行执行相应操作的自动执行计算机程序,于计算机网络信息安全领域而言,可借助智能合约来强化安全规则的执行,以网络访问控制为例,可编写智能合约用以界定用户的访问权限及规则,当用户发起访问请求时,智能合约会自动对用户的身份与权限给予验证,唯有符合预设规则的请求才会被准许访问相应资源。要是用户的访问行为违背了安全规则,智能合约将自动阻止访问并记录相关违规信息,智能合约还可用于自动更新安全策略,依据网络环境的变化以及安全威胁的演变,及时调整安全规则,保证网络始终处于有效的安全防护状态,凭借智能合约的自动执行以及不可篡改特性,可有效规避因人为因素致使的安全规则执行不严格或者违规操作,提升网络信息安全的保障水平。

(三)实现数据的加密存储与安全共享

数据的安全存储以及共享在计算机网络信息安全里属于关键部分,区块链技术与先进的加密算法相结合,可达成数据的加密存储以及安全共享,在数据存储层面,运用对称加密或者非对称加密算法来对数据开展加密处理,把加密之后的数据存储于区块链的各个节点之上,鉴于区块链有不可篡改的特性,加密数据的安全性得以有效保障,即便数据被窃取,要是没有相应的解密密钥,也无法获取原始数据内容。在数据共享方面,借助区块链的分布式账本以及智能合约,可实现安全且可控的数据共享机制,数据所有者可凭借智能合约去定义数据共享的规则以及权限,只有经过授权的用户才可以访问和使用共享数据,区块链的可追溯性可记录数据的共享过程以及使用情况,保证数据的共享行为契合相关法律法规以及安全要求。这种加密存储与安全共享的方式,保护了数据的隐私性与安全性,还推动了数据的合理流通与利用,为计算机网络信息安全环境下的数据共享提供了可靠的解决办法。

(四)建立基于区块链的信任机制

在计算机网络信息环境当中,信任乃是保障信息安全以及实现正常交互的根基所在,传统的信任机制大多时候依赖于中心化的认证机构或者第三方信任平台,然而却存在单点故障、数据泄露等风险,区块链技术可构建起一种去中心化的信任机制,借助分布式账本以及共识算法,促使网络里的各个节点在没有中心机构干预的状况下达成信任共识。举例来说,在身份认证这一方面,凭借区块链不可篡改以及可追溯的特性,把用户的身份信息加密存储于区块链之上,生成唯一的数字身份标识,当用户在网络里进行交互的时候,其他节点可凭借查询区块链上的身份信息来验证用户的真实性与合法性,无需依靠第三方认证机构,这种基于区块链的信任机制提升了身份认证的效率与可靠性,降低了信任成本,减少了因信任问题引发的安全风险,为计算机网络信息安全营造了一个更为自主、可信的交互环境。

(五)运用区块链提升网络审计与追溯能力

在计算机网络信息安全范畴内,网络审计以及追溯对于及时察觉安全事件、明晰事件缘由追究责任有着关键意义,传统的网络审计方式一般依靠中心化的日志服务器来收集并存储审计信息,不过这种方式存在不少弊病,一方面,中心化的日志服务器容易成为攻击者瞄准的对象,一旦遭到攻破,审计数据有可能被篡改或者删除,致使无法精确追溯安全事件,另一方面,不同系统与设备所生成的日志格式和标准并不统一,给审计信息的整合和分析造成极大困扰。

区块链技术可为解决这些问题带来有效的办法,借助区块链的分布式账本特性,能把网络里各个节点所产生的审计信息实时且同步地记录到区块链之上,每个节点都有完整的审计信息副本,鉴于区块链有不可篡改的特性,任何对审计数据的修改都会被所有节点发觉,保障了审计数据的真实性与完整性。比如在网络设备运行期间,设备的登录、配置变更以及数据访问等操作都会生成相应的审计日志,这些日志会被加密后记录到区块链上,即便某个设备遭受攻击,其本地日志有可能被破坏,然而区块链上的审计记录依旧完好,可为后续的安全分析提供可靠的依据。

结束语

区块链技术作为一项新兴的分布式账本技术,给计算机网络信息安全给予了全新的机遇与挑战,它在提高数据安全性、提高身份认证可靠性、保障网络交易安全等层面呈现出极大潜力,借助构建去中心化的安全防护体系、运用智能合约强化安全规则执行、达成数据的加密存储与安全共享以及建立基于区块链的信任机制等应用策略,可有效提升计算机网络信息安全的整体水准。不过区块链技术在计算机网络信息安全里的应用尚处于探索与发展时期,还面临着像性能瓶颈、隐私保护、标准规范等挑战。

参考文献:

[1]袁永红. 区块链技术在计算机网络安全中的应用[J].网络安全技术与应用,2023,(08):17-19.

[2]程力. 区块链技术在计算机网络安全中的应用[J].数字技术与应用,2022,40(09):240-242.