公有链安全性TOP20（链塔智库）_22页_603kb

公有链安全性研究报告——TOP20评分总结

核心内容概述

本报告由链塔智库BlockData发布，分析了2018年6月时主流公有链的安全性。报告从区块链底层架构、共识机制、智能合约、安全问题及安全性评分等方面展开，重点探讨了各公有链在安全性方面的表现，旨在为区块链行业从业者提供参考。

主要观点

1. 区块链架构分层：区块链底层架构通常分为六层，包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。其中，合约层和共识层是安全漏洞的高发区域。
2. 共识机制多样性：公有链采用多种共识机制，包括PoW、PoS、DPoS、DBFT和VBFT。这些机制各有优劣，且对网络安全性有不同影响。
3. 智能合约的重要性：智能合约是区块链可编程性的核心，但也因代码漏洞成为攻击目标。各公有链普遍提供虚拟机以提高合约的可移植性。
4. 安全问题普遍性：智能合约漏洞在公有链中较为常见，但多数已在实践中逐步修复。攻击方式包括交易顺序依赖、误操作异常和可重入攻击等。
5. 安全性评分：报告对TOP20公有链进行了安全性评分，分为共识机制安全性、智能合约安全性、危机处理能力三个维度，总分综合评估。

关键信息

各公有链共识机制

共识机制优劣势分析

PoW机制

• 优点：
  • 挖矿难度自动调整
  • 吸引大量用户参与，提升网络安全性
  • 通过挖矿发行新币，实现相对公平的分配
• 缺点：
  • 算力消耗大，能耗高
• 风险：
  • 算力集中化威胁去中心化
  • 挖矿收益减半导致算力下降，影响安全性

PoS机制

• 优点：
  • 节能，无需大量算力
  • 更去中心化，降低硬件门槛
  • 避免通货紧缩
• 缺点：
  • 信用基础不够牢固
  • 持币者才能获得奖励，存在垄断风险
• 风险：
  • 纯PoS机制易被少数开发者控制

DPoS机制

• 优点：
  • 能耗更低，确认速度快
• 缺点：
  • 投票积极性不高，多数人不参与
  • 超级节点易受攻击
• 风险：
  • 社区选举无法有效阻止恶意节点
  • 超级节点可能被DDoS攻击

BFT机制

• 优点：
  • 不依赖代币，由业务参与方或监管方组成
  • 时延低，适合商用实时处理
  • 共识效率高，支持高频交易
• 缺点：
  • 三分之一以上记账人停止工作将导致系统瘫痪
• 风险：
  • 若三分之一以上记账人合谋，可导致分叉，但会留下密码学证据

智能合约常见安全问题

1. 交易顺序依赖：合约执行结果可能因交易处理顺序不同而改变，攻击者可通过控制交易顺序获取不当利益。
2. 误操作异常：调用合约过程中若出现异常，可能导致资金损失。
3. 可重入攻击：合约调用其他合约时，若未正确处理状态，可能导致资金被多次提取。

公有链安全性评分

总结

• 高安全评分公有链：NEO、ONT、ZIL、STEEM、XLM在总分上表现最优。
• 安全机制趋势：基于拜占庭共识的机制（如DBFT、VBFT、DPoS）在安全性方面优于PoW和PoS。
• 智能合约修复：尽管存在漏洞，但大部分已在实际应用中得到修复，跨链移植不受原有合约漏洞影响。
• 危机处理能力：大型公有链应对措施较完善，如以太坊在DAO事件后进行了硬分叉处理。

结语

公有链安全性研究指出，共识机制和智能合约是影响公有链安全性的两大核心因素。DPoS和拜占庭共识机制在安全性上表现更优，而智能合约漏洞虽普遍存在，但多数已得到解决。报告强调，各公有链正在不断优化自身机制，以提高整体安全性。