原文标题：《区块链安全和传统安全有哪些不同》
撰文：卫剑钒
说起传统安全，不少朋友都比较熟知，基本而言，就是针对漏洞（管理、技术、人性）的攻击，和针对攻击的防护。
但说起区块链安全，不少人就不太知道了。有人说区块链本身是安全的，传统攻击根本奈何不了它；但也常常看到区块链里的安全事件，好像一点也不少。
那到底和传统安全的不同之处呢？
本文就是讲一讲这个。
1. 总体而言
区块链在设计上很多使用密码学技术，在业务层、通信层、数据层均用了加密、签名、Hash 等技术，再加上区块链的去中心化设计，使得区块链所承载业务的保密性、完整性、可用性，达到了史无前例的高度。
但从本质上讲，区块链仍然是一个软件系统，软件可能存在的安全问题，区块链一样有。
即使区块链在底层无懈可击，其上层运行的各种 Dapp、Web3 应用仍可能漏洞百出。
这就好比，地基做得再安全，也不可以保障其上的建筑没安全问题。
本文的结构：
安全主要看什么？
传统安全的问题主要在哪儿？
区块链，解决了什么安全问题？没解决什么？
2. 安全主要看什么？
其实，安全说来讲去，就三个东西，到今天没超越：
保密性、完整性、可用性。
这三性简称 CIA（三个英文单词的首字母缩写）。
即使有其他的说法，也都不在一个层次上，譬如认证性、可控性、可审计性、防抵赖性等等，这类都是 CIA 的附属或延伸，都是为 CIA 服务的。
怎么样深刻理解 CIA？
熟知 UNIX 的同掌握很容易理解一些，在 UNIX 的思维里，所有都是文件，而文件的安全，最后落实到读、写、实行（rwx）上。用户对某个文件的访问权限，就是是不是可读、是不是可写、是不是可实行。这大体就对应了保密性、完整性、可用性。
保密性，就是不想让其他人了解的就不让其他人了解。
达成的思路无外这么几种：
不记录，不留任何书面记录，只留在脑海里，且不露声色。
锁起来，无论是物理性还是技术性的锁，达成对访问者的访问控制，被授权者才能访问。
藏起来，只让授权者了解在哪儿，别的人不了解在哪儿，隐写术也可以归到此类中。
加密，用编码（code）或者密码（cipher）的方法，有密码本或者密钥才能访问。
完整性的定义不太好理解，最容易的理解就是，假如没授权，对一个东西的任何部分都不可以添加、降低、更改，假如非授权地做了这类，就破坏了完整性。
除此之外，完整性还有一个比较直观的意思：一致性。也即系统数据和真实世界一致，正如完整性的英文 integrity 本身有「诚实」含义一样，数据被篡改就一定破坏了一致性。
可用性相对最好理解，系统瘫了、慢了，数据不可用了，都是可用性出了问题。但凡系统提供的服务给人「用不成」、「没法用」、「不起用途」、「不好使」的感觉，那就是可用性出问题了。
信息管理软件，要保障的就是这三点。
而一般用来保障 CIA 的做法，就是认证、授权、访问控制、校验、加密、测试、备份、多活等等。当然，这类工作总是没做好，会有各种各样的漏洞，一方面，发现了快点补上，其次，从源头做起，尽可能降低漏洞的发生。
传统安全的主体差不多就是这类。
3. 传统安全的问题在哪儿？
假如你已经是安全圈的老手，可以跳过这一节。
安全漏洞有非常多种，本文不会一一列举，只不过容易举一些例子，让大伙看看大致状况。
从最高层面上讲，漏洞的一同特征是：攻击者的行为，使得软硬件的行为，超出了系统设计者的预期，产生了负面的成效。
例 1：SQL 注入
所谓 SQL 注入，就是在页面输入栏中或者在 URL 等处，黑客没根据技术员预期的内容输入正常数据，而是在夹杂了 SQL 关键词，程序在处置输入数据时，用到了 SQL，并把输入内容作为 SQL 语句的参数。如此，SQL 语句可能就会实行黑客巧妙插入的 SQL 内容，使得黑客可以实行技术员预期外的数据库操作。
技术员应该多检查一下的，绝不可以允许输入中含有这种攻击尝试，但大部分技术员并没安全常识，即使有一点，也未必能做好，黑客就还大概绕过。
黑客破坏了什么安全性质？黑客写入了系统预期外的数据，破坏了系统的完整性。黑客假如通过 SQL 语句还拖了库，就进一步破坏了系统的保密性。
程序什么地方没做好？访问控制，就不该让什么数据都进去的。
例 2: 缓冲区溢出漏洞
缓冲区是内存中存放数据的地方，一般都会有一个预设的大小。在将用户输入的数据放到内存中时，假如不做好检查，就可能超出内存预先设定的空间，发生缓冲区溢出。因为程序的运行代码也在内存中，假如黑客设计得足够精巧，就能通过溢出覆盖掉原先的代码，使计算机最后实行了黑客的代码。
这和 SQL 注入有异曲同工之妙，黑客借助输入数据的机会，写入了可实行代码，而受害主机居然实行了它！
后来，为了抑制此类攻击，CPU 厂家提供了 DEP（Data execution protect）功能，在内存页标志了是不是可实行，操作系统假如借助这个功能，就能在非常大程度上防范此类攻击。除此之外，操作系统推出 ASLR 技术，通过对堆、栈、共享库映射等线性区布局的随机化，增加攻击者预测目的地址的困难程度。不过，用这两项技术不代表攻击者就没办法绕过。黑客肆意乱写内存区，一样是破坏了系统的完整性。
程序则没做好访问控制。
例 3：文件上传漏洞
譬如一个网站给了用户上传 jpg 照片的入口，因为未做检查，黑客成功上传了 JSP 文件，然后黑客找到该上传文件的 URL，就能实行他写好的脚本，这个脚本完全可以是一个木马。
和前面一样，因为检查不严，让黑客钻了空子，写了设计者预期外的文件，运行了设计者预期外的程序。
程序的访问控制没做好。
例 4: 中间人劫持漏洞
劫持有非常多种，譬如 TCP 劫持、HTTP 劫持、DNS 劫持、证书劫持、密钥协商劫持等等。
一同的特征是，A 以为自己是在和 B 交互，B 以为自己在和 A 交互，但事实上，他们都是和中间的 C 在交互。A 和 B 的所有内容都经过了 C，C 看得见 A 和 B 通信的内容，C 还可以修改 A、B 间通信的内容。
这至少破坏了 A 和 B 通信的保密性，假如 C 还修改了数据，就破坏了完整性。
程序的认证没做好。
例 5: 口令暴力破解
假如用户口令比较弱，黑客尝试多次后，可能破解出口令并进入系统。
这种事，有人可能觉得责任在用户，但通常而言，现代的应用系统都会对用户所设口令的强度进行强制需要。
由于黑客一旦得手，系统的完整性会遭到破坏（系统同意黑客就表明一致性失效），并可能导致进一步的破坏，譬如黑客进入后看到了不该看的东西，保密性被破坏。
系统的认证没做好。
例 6: 越权漏洞
在某个网站里，用户 A 和 B 都是一般用户，按道理只能操作我们的个人信息，A 假如通过某种黑客手法，可以操作 B 的个人信息，这就是平行越权；假如 A 是一般用户，B 是管理员，A 假如能通过某种黑客办法，实行 B 才能做的操作，这就是垂直越权。
越权漏洞一般是权限校验逻辑不够严谨致使的。
程序的权限管理没做好。
例 7: 高峰期网站瘫掉
明星在网站官宣新闻，致使很多群众涌入围观，以至于该网站瘫掉或者响应非常慢。
这是典型的系统可用性出现问题。
系统什么没做好？可扩展性没做好。
例 8: 自然灾害致使系统数据丢失
2022 年，Google坐落于比利时的数据中心因为遭遇了 4 次闪电袭击，致使磁盘受损，虽然Google对这类磁盘进行了紧急修复，但部分数据仍然永久丢失了。Google特别强调，丢失的数据很很少，只占该数据中心的 0.000001%。即使这样，一些Google用户永远失去我们的部分个人数据。
这典型地破坏了数据的可用性。
系统的容灾备份没做好。
4. 区块链解决了什么安全问题？
区块链和传统系统的最大不同就是两点：一是用了很多的密码技术，二是用了去中心化的结构。
前者使得保密性和完整性大为增强，后者使得可用性大为增强。
先说一下密码技术用带来有哪些好处。
在早期的 WEB 世界里，譬如在 IP 协议里，在 HTTP 中，在 FTP、TELNET 中，都不太用密码学技术。由于当时网络处于早期，主要为了互联互通，而且主要在高校和科研机构之间用，并没太多精力和心思去考虑恶意攻击。技术员在这类方面一直心思纯净的，总以为其他人都是可以信赖的，一直认为无人「那样无聊」。
后来他们才发现，现实世界充满了攻击、破坏、仿冒和入侵，技术员们不能不引入各种安全技术，密码学也被因此被引入，SSL、SSH、HTTPS、IPSec 这类新一代的互联网协议纷纷出现。
但这类大都处于传输层，主如果给传输数据加密的，并没上升到业务层面或用户层面，最后用户并不可以感觉到密码学有哪些好处。啥是用户层面的加密？举例：office 文档的口令加密、winrar 加密、truecrypt 全盘加密、网上银行中的 U 盾等等。
而区块链在设计的刚开始，就内置了的加密算法，这使得：
1、区块通过 hash 链接起来，从第一个区块，直到最后一个区块，所有区块是不是正确，都可以比较容易地验证，这保证了所有区块数据的完整性。
2、伪造区块的 hash 并困难，只有符合特定困难程度的 hash，才会被认同，伪造如此的 hash，需要付出很多的计算，和挖矿相匹敌的算力。
3、每一个用户有一个私钥，用私钥对应的公钥生成一个可以公开的地址。攻击者没办法通过暴力破解的办法获得私钥。
4、因为用户体系是打造在公钥体制之上的，对用户的认证、用户的签名，对称密钥的打造（假如需要）都变得极为容易和便利。
5、区块中的每一个买卖，都要提供签名才能完成。攻击者没私钥，没办法签名，没办法伪造买卖；同时，有了签名，用户没办法抵赖自己发出过的买卖。
可以看到，区块链对 hash 和公钥体制的内置使用，直接提供了密码学级别的完整性、保密性。
而密码学技术，经过近一个世纪的进步，已经打造起相当坚实的基础，现代密码学的一些公开算法提供着全球顶尖级别的安全保障。这类算法中的佼佼者，现在没任何国家力量可以破解（即使有一些后门传闻，都还仅限于传闻之中，没明确的证据表明传闻属实）。
然后看看去中心化有哪些好处：
1、多一个节点，多一个备份。
以BTC为例，全球接近 10000 个节点提供服务，致使BTC系统自诞生以来，一直稳定地运行，其他人都未能让它停摆。由于即使有 8000 个节点同时失效，还有 2000 个在工作。事实上，即使全网只有几个节点工作，这个互联网就仍然可以运转。
2、部分变节，仍可工作。
系统的稳健性并不打造在某个操作系统或某种数据库的安全之上，而是打造在其独特的区块式数据结构之上，部分节点即使失陷，即使故意作恶，也不影响大局。具体能容忍多少个失陷变节，要看具体的共识算法。
3、不依靠于某人或机构
只须你想，下载一份软件（代码都是开源的），你就能加入BTC或ETH或任何一个公链，你不需要征求其他人建议，也不会由于其他人的失踪和退出而担忧这个软件的前途，你只不过依据你的判断、你的兴趣和你的利益运行它，也就是说，没单人、单机构可以控制它。
去中心化，大大增强了可用性。
5. 区块链没办法解决什么安全问题？
从最基本的逻辑讲，区块链只不过大大提高了安全性，但并不可以确保没问题。
大家已经在区块链安全经典案例「922 亿个BTC」和「The DAO 失窃」中看到：
BTC由于技术员未能注意到整数溢出的问题，闹了大笑话，说好的总量 2100 万个BTC，居然在某个买卖中出现了 1845 亿个BTC！
构建在ETH之上的 The DAO，因为开发者对重入攻击一无所知，致使用户众筹而来的 300 多万ETH让人盗走，落得尴尬结束。
这至少告诉大家两点：
1、作为区块链本身，虽然在设计上用了很多密码学算法，但假如设计或编码不慎，就或许会有大漏洞。
2、即使区块链本身经过千锤百炼，提供了被人完全放心的安全，其上的智能合约也不可以保证安全。
由于智能合约代码中的逻辑，假如和需要、设计、编码的预期不符，就会出问题。
这和传统安全没任何不同。
除此之外，还有一点很重要：
3、区块链所用的密码学技术，可能本身也有漏洞。
毕竟，密码学也是人搞出来的。
只须是人做出来的东西，就总会有漏洞。
