区块链技术自2008年与比特币一同被提出以来,一直是学术界和工业界关注的热点问题。区块链技术为区块链平台的不同层次提供技术基础设施,倡导去中心化应用的思想,支持全面的产业应用,为不同领域提供广泛的服务。随着区块链技术的广泛应用,安全性问题变得越来越严重。而在所有会引发安全事故的因素或原因中,共识协议发挥着重要作用。共识层是区块链技术的重要组成部分,共识协议的安全性直接影响到整个区块链系统的正常运行。
鉴于此,许多研究者对共识协议的安全性问题进行了研究,并取得了一些不错的成果。但遗憾的是,由于研究者来自不同的学科,关注的角度不同,技术方法不同,现有的研究成果不够系统,研究思路不够明确。目前还没有针对区块链共识协议安全性的全面系统研究。
为系统全面地研究区块链共识安全长期以来存在的诸多难题,东南大学课题组深度回溯区块链共识安全研究现状,致力探寻未来研究新方向。课题组应用系统化映射研究方法(Systematic Mapping Study)对区块链共识安全的研究现状进行全面且系统地整合,通过研究现有安全问题和现有研究中提出的安全保障方法,探究可能存在的问题和局限性,进一步阐明了未来潜在的研究方向。具体而言,该研究从共识协议的安全性(Safety和Security)出发,发现安全问题和挑战,然后找到可行的方法来解决相应的安全问题和挑战,最后通过理论分析和实验研究验证了其方法的有效性和效率。继而通过分析揭示了现有区块链共识安全相关研究中可能存在缺乏对多重攻击策略的分析、仿真设计缺乏指导、方法之间的比较研究不足、缺乏对共识安全的验证或评估工具等实际问题。课题组认为,如果这些问题没能得到很好解决,那么区块链共识安全的现状将难以取得明显改善。基于以上发现,课题组提出了安全与性能综合研究、先验和后验方法以及定性和定量方法的有机结合等几个潜在的未来研究方向。

日前,相关成果以“A Survey of Blockchain Consensus Safety and Security: State-of-the-art, Challenges, and Future Work”为题发表于国际软件工程研究领域期刊Journal of Systems and Software,作者是包骐豪、李必信、胡甜媛、孙薛湧,均来自东南大学。该工作获得了国家重点研发计划和江苏省重点研发计划等基金的支持。