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基于区块链的网络安全体系结构与关键技术研究进展

Research Progress of Network Security Architecture and Key Technologies Based on Blockchain

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随着互联网技术的不断演进与用户数量的"爆炸式"增长,网络作为一项基础设施渗透于人们生存、生活的各个方面,其安全问题也逐渐成为人们日益关注的重点.然而,随着网络规模的扩大以及攻击者恶意行为的多样化、复杂化,传统网络安全体系架构及其关键技术已经暴露出单点信任、部署困难等诸多问题,而具备去中心化、不可篡改等特性的区块链技术为网络安全所面临的挑战提供了新的解决思路.本文从网络层安全、应用层安全以及PKI安全三方面对近几年基于区块链的网络安全体系结构与关键技术研究进行梳理,并将区块链的作用归类为真实存储、真实计算、真实激励三种情形.针对区块链的具体应用领域,本文首先介绍了该领域的安全现状,然后对区块链的具体应用研究进行了介绍,并分析了区块链技术在该领域所存在的优势.本文最后结合现有的解决思路对未来区块链应用中所需要注意的隐私问题、可扩展性问题、安全问题以及区块链结构演进的方向进行了分析,并对未来基于区块链的网络安全体系结构与关键技术研究进行了展望.

徐恪、凌思通、李琦、吴波、沈蒙、张智超、姚苏、刘昕、李琳

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清华大学计算机科学与技术系 北京100084

北京信息科学与技术国家研究中心 北京100084

鹏城实验室广东 深圳518000

清华大学网络科学与网络空间研究院 北京100084

华为技术有限公司2012实验室 北京10008

北京理工大学计算机学院 北京100081

咪咕文化科技有限公司 北京100088

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区块链 网络安全体系结构 网络层安全 应用层安全 PKI安全

课题得到国家重点研发计划课题国家杰出青年科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金北京高校卓越青年科学家计划项目国家研究中心项目鹏城实验室大湾区未来网络试验与应用环境项目华为技术有限公司委托项目

2018YFB0803405618252046193201661802222BJJWZYJH01201910003011BNR2019RC01011LZC0019HF2019015003

2021

10.11897/SP.J.1016.2021.00055

计算机学报
中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所

计算机学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：3.18
ISSN：0254-4164
年,卷(期)：2021.44(1)
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