区块链角度下计算机数据安全的保护方法

符安文

摘要：随着大数据时代的到来，人类面临着海量的数据，数据安全是一个亟待解决的问题。区块链是一种去中心化的信息安全技术，促进互联网的改革进程。在此背景下，实现区块链与大数据的有效对接，解决大数据的隐患，推动大数据时代的发展，保障用户信息的安全和隐私。

关键词：区块链;计算机;数据安全;保护方法

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）12-0024-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

数据在传输和存储的过程中，每个中心节点很容易受到其他网络的影响。因此，针对这个问题需要采用有效的措施加以完善。目前，所使用具有先进性、复杂性的区块链技术，却避免了这样问题的发生。区块链技术主要是对网络信息安全性进行管理和维护，在一定程度上，实现了现有数据的存储和管理。随着科学技术的发展和完善，区块链技术不断发展，主要是在大数据技术的影响下，区块链技术发挥很大的价值作用。

1 区块链概述

区块链是一种由数据块通过共识机制、智能合约、密码学原理等技术组成的可信数据库模型。面对大量的数据，区块链保护数据隐私的安全主要依赖于密码学。加密是密码学中的核心概念，它以一种“除接收者外任何人都无法解密的方式”对消息进行编码，其他人无法读取和理解数据格式，以此来保护数据免受攻击。针对区块链的研究，主要分为两种密钥，一种是公钥，另一种是私钥，这两种算法对于区块链来说是非常重要的。公钥通常用于加密会话，进行对数据进行验证，同时加密的过程中，可以同相应的私钥解密数据，公钥是对外世界公开的，私钥是对内保密的。当相关工作人员采用专业的技术水平进行设置，才能保证密钥是唯一的 [1]。可编程性是指区块链支持上链，使用脚本开发应用层服务，可追溯性是指区块链上存储的数據有时间戳，有链式结构，可以跟踪所有交易。

2 区块链与大数据的融合与应用分析

虽然区块链提供的特点，就是具有账本的完整性和数据安全性的功能，但其在海量数据统计和分析中的弱势地位，却给该技术的实际应用带来障碍，而且由于海量数据具有相对较高的准确率，二者的相互融合很大程度上已经受阻了区块链，可以扩展数据的价值和空间，在金融、贸易及信息技术方面起到更广泛的推动作用。以 bigchaindb 项目为代表的案件，该项目充分结合了国内外区块链和互联网大数据的技术特点，尤其支持非常大的企业级区块链交易数据库，因此海量大数据不能随意进行更改，海量大数据特别是单个时间内进行的区块链交易，可以突破时间限制，这无疑对于促进网上交易起到重要的作用[2]。

具体可划分几种技术：1） 基于密码学的多方安全计算（MPC）技术。通过秘密分享、遗忘传输、混淆电路或同态加密等特殊的加密算法和协议，从而支持在加密数据上直接进行计算。理论上，在不考虑代价的“理想”情况下，多方安全计算技术能实现任意的计算“功能”，并且达到比较高的安全性。但是由于数据通信量骤增，计算效率损失大和需要极高的算力要求等因素，MPC的技术产品化还有一定的限制，相关的技术解决方正在积极探索。2） 利用可信任执行环境TEE防止操作系统恶意地查看应用执行环境的内容;利用安全沙箱防止恶意应用通过特殊调用控制操作系统。

随着互联网已经进入一个生态化的时代，许多线下贸易向线上方式发展，对基本数据和加密技术中数据的分析和处理需求增强，大数据和区块链技术也开始广泛地应用于电子商务、移动金融等各个领域。于是，两者共同开始打破固有的界限，形成新的业态，改变了现有物联网的格局，通过跨界融合促进业务发展繁荣。随着移动物联网的普及，人们首先必须要面临的是信任问题，而与其他传统的线下贸易不同，无论其技术多么先进，在进行贸易时往往都会因为缺少了直观性或者间接性。因此，一定要全面的应用区块链技术，有效处理数据信息技术，为工作人员提供真实正确的数据信息，以及如何保证从区块链的大数据中得到的信息能够具有较高的安全性及准确度[3]。

3 区块链与大数据技术结合的原因

3.1处理大数据存在的问题

大数据处理工作主要遵循数据分析、收集、处理、存储、利用等过程，信息数据管理也遵循这一工作过程。在海量数据信息的背景下，这个过程并没有发生实质性的改进和创新，比如市场数据分析需要人工处理操作才能获得有效信息，但是这个操作环节是主观的，获得的数据可能存在不完整的利用率不高，且在信息化管理过程中，大数据存在丢失、被盗等安全风险。

3.2使用区块链技术存在的问题

区块链技术在应用上有一定难度，每个用户在跟踪信息时都必须使用一个完整的账本并检查一个账户的余额。随着时间的推移，账本会变厚，如果用户需要使用这些信息，他们将不得不花费大量时间下载这些信息。此外，区块链上的所有交易也受到其性质的限制，用户不能撤回已经发生的交易记录。

3.3区块链优势

针对区块链的优势进行深化分析，需要对区块链的数据完整性进行优化和分析。利用区块链的特殊属性以及完整的数据加以证明。同时针对区块链的公开可审计的特点分析，允许用户通过区块链上传的数据信息，需要对信息进行验证，保证数据信息的完整性。针对基于区块链的数据确定性删除协议，通过基于区块链技术的数据完整性证明协议和确定性删除协议，并部署在设计的分布式存储原型系统上，解决方案不仅具有一定的理论意义，而且具有一定的应用价值。

4 大数据和区块链结合的信息安全技术

4.1区块链打开信息数据大门

区块链在信息安全领域中的应用成为近些年来颇受关注的重点，它所延伸的新一轮的信息安全领域革命推动了信息数据安全的发展。提高了人们的重视程度，人们开始尝试将区块链和大数据进行有效结合，构建崭新的安全信息技术，充分发挥区块链的去中心化、价值转移、透明化、去信任等优势，维护数据信息的私密性，信息安全技术也能有所巩固和提升[4]。

4.2区块链在安全领域的革新

区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。数据安全推动了安全领域的创新进程。区块链作为一种完全去中心化的信息保留技术，可以成为安全领域单一的关键信息处理方式，充分发挥其优势，在信息加密方面发挥良好的作用。区块链的应用使互联网向着连接共享经济和真实价值的"分布式商业"模式演进，以区块链技术为虚拟中心构建安全的信息领域，可以有效降低大数据的信用成本。保护信息的隐私和安全，释放大数据的全部价值。

4.3信息安全技術的发展

将区块链和大数据相结合，可以借助物联网等相关技术，创建一个可信任的数据资源交易环境，将数据构成大数据链条下的子模块，在环境中进行子模块的传递。用户需要在得到信息输入的提示后输入相关的信息进入到环境中，将数据放置在移动的链条中，经过统一的规则形成记录，做好数据的存储工作，加深存储深度。复杂的数据类型能够通过区块链连接成不可分割的整体，进行集体存储，如此一来保障了信息整体的安全性。所有的信息需要经过筛选之后自动隐藏其具体的形式，利用区块链技术调整数据，增加到后续的链条中，完善信息安全技术。

在未来的发展中，区块链在大数据信息安全领域的应用，可以有效解决大数据的真实所有权问题，充分发挥分布式和密码认证技术的优势，提供完整、不可篡改的账本。引导所有用户在不建立相互信任的情况下，通过集成的账本系统确保他们的投资金额并确保他们的信息安全。随着不断发展，区块链的加密技术将发展得更加成熟和稳定，将广泛应用于金融和娱乐行业。数据本身等优点弥补了数据失真和缺乏合理性的缺点，为互联网的快速发展提供了新的思路。

4.4物联网权限安全与通信安全

在区块链能够与物联网设备连接之前，需要保证物联网设备的可靠性，营造安全的信息交互环境，保证设备之间的通信安全，极大地避免中心化结构的问题。物联网设备的管理人员必须有一定的权限才能使用设备发出指令、接收和传输信息，通信记录在区块链上，所有记录不被篡改和删除，这是改进的。物联网设备管理系统安全。用户使用物联网设备进行通信时，必须先进行授权，授权成功后，通过通信密钥对信息传输和接收进行加密处理，保证通信安全。事物之间的合约通过区块链的智能合约机制自动执行[5]。

5 结语

总而言之，在未来的发展中，区块链将逐渐成熟，并在信息安全领域发挥重要作用，推动信息安全领域的创新发展，为大数据时代的发展提供有力保障。大数据与区块链的有机结合，可以构建和诱导出一套新的信息安全壁垒，保护互联网的信息安全，解决信息安全风险等一系列问题，拓宽和提供互联网的发展路径。

参考文献：

[1] 张丽.基于区块链技术的计算机数据安全保护分析[J].无线互联科技，2021，18（12）：101-102.

[2] 赵培培.基于区块链的工业互联网安全平台的设计与实现[D].北京：中国科学院大学（中国科学院沈阳计算技术研究所），2021.

[3] 朱晓明，王崇宇，朱宇坤，等.基于区块链的分布式网络抗毁数据传输技术[J].无线电通信技术，2021，47（3）：277-283.

[4] 张晓婷.基于区块链技术的基因数据安全共享系统的研究与设计[D].合肥：中国科学技术大学，2021.

[5] 孙志勇.基于区块链的计算机数据安全保护策略研究[J].电子设计工程，2020，28（24）：29-32，37.

【通联编辑：光文玲】