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大数据技术在解决当下许多问题方面具有巨大的潜力,目前政府、国私企正大力投资建设部门的大数据中心,以此来提高对外的服务质量。区块链技术具备的很多独特性质,可以用于解决以上大数据面临的这些挑战。
保障数据的安全:区块链以其不可篡改,可信任何公开透明性,让更多的数据安全流动起来。典型案例是区块链如何推动大数据基因测序,区块链大数据测序利用私钥限制访问权限,降低了利用法律限制个人获取基因数据的局限性,并且利用分布式计算资源,高效完成测序任务,区块链的安全性解决了基因测序的工业化问题,推动了数据的安全流动。
保障数据隐私的安全:政府掌握了大量的高密度、高价值数据,如人口数据、金融数据、医疗数据等,正确使用政府数据将对整个经济社会发展产生不可估量的推动力,开放数据是大势所趋。然而,数据开放主要的问题是如何保护个人隐私。基于区块链的数据脱敏技术能保证数据隐私性,为隐私保护下的数据开放提供了解决方案。数据脱敏技术主要采用哈希处理等加密算法,例如、基于区块链技术的Enigma系统,在不访问原始数据的情况下进行运算,可以对数据的私密性进行保护,杜绝数据共享中的隐私安全。
保障数据存储的安全:区块链网络中所有节点参与计算,相互验证其信息的真伪以达成全网共识。区块链的数据是不可篡改的、记录历史的,修改区块链网络中的数据至少需要修改50%节点的数据,区块链的不变性确保了存储在区块链网络中的数据是可靠的,使得数据库的发展进入新时代。
保障数据完整性:数据的访问者可能会篡改大数据中的记录,从而影响大数据分析预测的结果,区块链技术通过采取多签名私钥、加密技术和安全多方计算技术来保障数据不完整性。数据首先通过哈希计算,放置在区块链上,再使用数字签名技术,一方面使得数据仅对授权用户开放,使用者通过签名验证数据的完整性。
区块链的四大核心技术分别是密码学、分布式账本、共识机制以及智能合约。而密码学作为其中最重要的一部分,可以说是区块链的基石,而其他技术是以密码学为地基,才能搭建出区块链这座高楼大厦。
区块链主要应用的密码学算法有两个部分:一个哈希算法,另一个是非对称加密。
简单来说,哈希算法就是一种特殊的函数,不论输入多长的一串字符,只要通过这个函数都可以得到一个固定长度的输出值,这就好像身份证号码一样,永远都是十八位而且全国唯一。哈希算法的输出值就叫做哈希值。
哈希算法有三个特点,它们赋予了区块链不可篡改、匿名等特性,并保证了整个区块链体系的完整。第一个特点是具有单向性。比如输入一串数据,通过哈希算法可以获得一个哈希值,但是通过这个哈希值是没有办法反推回来得到输入的那串数据的。这就是单向性,也正是基于这一点,区块链才有效保护了我们信息的安全性。
哈希算法的第二个特点是抗篡改能力,对于任意一个输入,哪怕是很小的改动,其哈希值的变化也会非常大。它的这个特性,在区块与区块的连接中就起到了关键性的作用。区块链的每个区块都会以上一个区块的哈希值作为标示,除非有人能够破解整条链上的所有哈希值,否则数据一旦记录在链上,就不可能进行篡改。
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