區塊鏈與大數據是當前出現的兩個火熱的互聯網技術，當人們還沒有足夠了解移動互聯網的時候，大數據和區塊鏈就接踵而至了。

區塊鏈與大數據有著廣闊的發展空間，它們之間也不是如平行線般獨自發展，而是在各具特色的基礎上有著千絲萬縷的聯系。

區塊鏈技術被很多業界人士所看好，它被認為是現代互聯網技術的補充和升級。

區塊鏈技術在很大程度上促進了大數據技術的發展，如果說大數據是信息管理和存儲中心，那么區塊鏈就是信息加密和保護系統，它起到了為大數據提供高度的安全性、確保個人信息的私密性、幫助數據實現不同場景下的融合、使得數據更強大等作用。

區塊鏈是大數據的安全載體，為大數據保駕護航。

一、區塊鏈確保數據安全性

區塊鏈的安全性是由它的系統架構決定的。

區塊鏈系統由無數節點構成，這些節點類似于一臺臺獨立工作的計算機，當需要記賬的時候，每一個節點都會參與競爭，系統會在一段時間內選出最合適的節點來記賬，而這個節點就會在數據區塊中記錄下近期發生的數據變化，記錄完成后，該節點就會把這個數據區塊發送給其他節點，其他節點首先會核實數據，數據無誤的話，就會把這個數據區塊也放入自己的賬本當中，于是系統里的所有節點都擁有一個完全一樣的數據區塊，即賬本。

這種記賬方式被稱為區塊鏈技術或者分布式總賬技術

區塊鏈系統節點

似乎這種記賬方式冗余且浪費存儲空間，并不是一個較為可取的方案，但是這種記賬方式能夠為數據提供極高的安全性，主要體現在以下幾個方面。

首先，每一個節點都是相互獨立互不影響的個體，任一節點的損壞都不會影響其他節點的正常運行，因而也就不會導致系統丟失數據，影響系統安全。因為系統在這些節點中選擇記賬者，而每一個節點的權重又是一致的，所以即使某一個節點被破壞，也不會影響系統的正常運作。

其次，由于每一個節點所擁有的數據區塊，即賬本數據，都是一致的，因此篡改或者破壞單個節點的賬本數據對系統而言沒有任何影響。

因為如果出現賬本數據不一致的情況，系統會自動認為大多數節點擁有的賬本數據才是真實的數據，而那些少數節點擁有的賬本數據是被篡改或被破壞過的數據，系統會自動舍棄這些數據。

這就意味著如果想要篡改區塊鏈系統數據，就要控制大多數節點，也就是通常所說的51%攻擊。

但是，一般情況下，區塊鏈系統中的節點數量成千上萬，能夠控制大部分節點的可能性極低，那么篡改破壞數據的可能性也會大大降低，因此區塊鏈確保了數據的安全性。

就像微信群聊中的聊天記錄一樣，一個微信群可能具有上百個成員，每個人的手機都會有一份完整的聊天記錄，如果有人想要修改或刪除聊天記錄，那他也只能修改或刪除自己手中的一份，而不能修改或刪除其他成員的聊天記錄。

二、區塊鏈保障數據私密性

區塊鏈上的數據本來是公開透明的，所有賬戶的資產和每一筆交易記錄都可以被清楚地看到，這就產生了用戶賬戶數據缺乏私密性的問題，如果某人將自己的賬戶地址告訴交易的另一方，那么對方就能夠通過區塊鏈看到賬戶的所有資產和歷史交易記錄。

為了解決數據缺乏私密性的問題，需要使用密碼學工具對數據進行加密處理。

常用的密碼學工具主要有通道（Channel）、混合器（Mixer）、環簽名（RingSignature）、零知識證明（Zero Knowledge Proof）。

1．通道

通道技術的發展得益于支付手段的不斷創新，通道實際上是甲方向乙方發起的請求執行包含交易的智能合約的過程。

那么通道如何保護交易雙方的私密性呢？

假設Ella和John在進行交易，El-la向John發起了交易總額為0.5以太幣（ETH）的智能合約，這個智能合約就是支付通道。

發起合約后，雙方的交易和支付操作都是在線下進行，只有Ella和John兩人才能掌握交易的各種詳細信息。

在交易過程當中，每一筆交易都需要由Ella簽名發出，經過通道到達John手中，即使交易額非常小，也需要對方名確認。

通道

在序列號為1的交易中，“Ella：0.499，8”和“John：0.000，2”代表著持有0.499，8以太幣的Ella，經簽名確認，向持有0.000，2以太幣的John發起交易。

序列號為2的交易同理，以此類推，直到序列號為100的交易，最終能夠確認在總額為0.5以太幣的智能合約中，Ella持有0.382，5，John持有0.117，5。

每一筆交易都需要簽名，簽名次數越多，交易的時間越長。交易的序列號越大，越能體現出交易雙方的近況。

通道內的交易都在鏈下進行，只有當出現沖突時，才會在鏈上解決。

比如Ella無法辨認或不承認John的簽名，那么智能合約就會認為這筆交易不被雙方接受而將其提交到鏈上處理。

通道既保證了區塊鏈數據的安全性，又保障了交易雙方數據的私密性。

2．混合器

混合器是指交易雙方將貨幣發送給一個中心平臺，打亂交易關系后再把貨幣發送到指定地址的過程

混合器

混合器不需要交易雙方在鏈上直接將貨幣發送到對方指定的地址，因為這樣沒有私密性可言，而是設置了一個與所有交易方都彼此相連的第三方中心平臺，交易方A1、B1、C1、A2、B2、C2只需要將貨幣與對方指定的地址發送給平臺，平臺會打亂交易關系，然后把貨幣重新發送到指定地址。

這樣，鏈上的用戶就只知道A1、B1、C1、A2、B2、C2這些用戶間發生了交易，卻不清楚具體是誰和誰發生了交易。

混合器保護了交易雙方數據的私密性，交易地址不會被其他用戶看到，但要充分信任第三方平臺。

混合器還有很多應用，比如抵抗Sybil攻擊和保護隱私的投票等。

3．環簽名

環簽名是一種保護簽名者信息不被泄露的解決方案。簽名者擁有著群簽名中任意一個簽名的簽署權，但不能證明具體是哪一個簽名。

應用到區塊鏈交易方面，表現為簽名者可以具體指定一個交易地址發送加密的貨幣，而其他用戶只知道是群簽名中的一個，卻不知道具體是哪一個簽名。

但是同一筆交易不能出現兩次同樣的簽名，否則環簽名的保護措施就失效了。

環簽名與混合器組合使用，安全性和私密性更高，因為在使用混合器進行交易時，交易簽名的簽署權很容易就會得到，和單一環簽名技術相比，其組合使用保護能力更強。但要注意，只能簽一個名，不能簽兩個名。

4．零知識證明

零知識證明是目前為止在保護區塊鏈數據私密性方面最強大的解決方案，它難度最高，但是保護能力最強。

一般來講，零知識證明指的是不需要借助任何數據就能夠完成整個證明的過程。

比如有一個不完整的等式，我們需要在不借助任何其他知識的條件下，確定使這個等式成立的數字是什么，填入數字后如果等式成立，那么這就是零知識證明。

表現在區塊鏈交易中，則為不需要借助其他任何外界數據即可完成整個交易流程。

零知識證明

其中，在C和D之間存在一個閥門，并且知道密碼的人才能打開，B知道密碼并想向A證明，但證明過程中不想泄露答案。

為了實現以上設想，步驟如下：

1）B一直走進洞穴，到達C點或者D點。

2）在B消失在洞穴中之后，A走到B出發的位置。

3）A隨機選擇左通道或者右通道，要求B從該通道出來。

4）B從A要求的通道出來，如果有必要就用密碼打開閥門。

5）B和A重復步驟1）至4）n次。

零知識證明不僅能有效保護數據的私密性，而且還會提供給交易方很多方便，比如追溯每一筆交易，查詢每一筆交易發起的時間等。

如果用戶希望在不需要了解更多交易信息的前提下驗證每一筆交易，那么零知識證明就為用戶提供了強有力的解決和保護方案。

目前Zcash代幣交易已經使用了零知識證明技術，取得了突出效果。

除了在虛擬貨幣領域，零知識證明技術在區塊鏈上的發展空間更為廣大，因為零知識證明技術幾乎能夠被用在區塊鏈上的所有應用當中，能夠最大化保證區塊鏈去中心化的原則，同時也能極大保障交易的安全性和私密性。

零知識證明保護隱私的能力極強，因為除了唯一正確的數據，其他任何數據都無法破壞交易。

但是零知識證明技術目前并不完善，它也存在著一些明顯的缺點，比如生成效率低、需要信任支持等。

相信在不久的將來，零知識證明技術的缺點會得到有效修正，它會成為在區塊鏈中使用最廣泛且最強大的技術。

三、區塊鏈保護數據相關權益

在大數據行業日漸成熟的時候，數據資源的價值得到了所有人的認可，那么大數據作為一種新型資產帶來的相關權益保護也就成為了大數據行業的重要事項。

在保護數據相關權益方面，區塊鏈有著突出的能力。

數據資產的所有者可以在區塊鏈上進行資產注冊，明確大數據的源頭，并對數據的所有權、使用權進行明確的規定，防止數據被侵權使用。

在實踐應用上，區塊鏈也已經被許多公司運用在了保護數據相關權益上，尤其是以數字作品為代表的數據版權方面，Primas平臺就是旨在保護優質內容和作者權益的開放式社區平臺。

公司技術團隊主要致力于使用區塊鏈和其他技術手段加強對網絡內容的溯源和篩選，既使用戶獲取到優質的內容，也幫助原創內容進行版權保護。

利用區塊鏈技術，發布在Primas平臺上的原創作品會自動生成一個全球唯一的數字ID ：Primas DNA。

根據數字ID，原創作者可以方便地查看平臺上自己作品的使用去向，一旦侵權事故發生，作者維權也變得有跡可循。

除此之外，因為不需要中心化平臺保護作者版權，區塊鏈技術還能夠幫助作者直接通過發布優質作品獲取收益，不用擔心中介平臺拿走大部分收益。

通過Primas的案例，可以發現區塊鏈在數據權益保護方面的優勢主要體現在以下兩個方面：

1．區塊鏈能夠破除中介復制數據的威脅

在大數據交易過程中，傳統的中介交易方式會帶來中介復制數據的威脅。

數據資源和傳統實體商品不同，具有“復制即擁有”的特性，中介的存在會對數據所有者的利益產生極大的威脅，而這種威脅僅靠口頭的承諾無法消除。在區塊鏈上，由于沒有中介平臺的存在，數據不會有被第三方復制的隱患，數據生產者的合法權益得到了保障。

2．區塊鏈破解數據確權難題

區塊鏈為數據資源提供了可追溯路徑，能有效解決數據確權的難題。

在區塊鏈中，網絡中的多個節點共同參與了數據的生成和使用記錄，并且節點之間會互相檢驗驗證數據信息的有效性，既可以防止數據被篡改，又提供了數據資源的可追溯路徑。

把各個節點記錄的數據流通信息串起來，就形成了這筆數據完整的流通明細清單，數據的源頭也變得清晰明了，數據資源的確權變得簡單。

對于價值重大但所有權等相關屬性在傳統交易模式下易受到威脅的數據資產來說，實現相關權益的保護需要從新的技術手段入手。

利用區塊鏈技術，數據資產的所有權變得清晰可查，在交易時也不再有第三方中介進行復制操作，能夠全面保障數據生產者的相關權益。

在區塊鏈上對數據進行注冊確權，后期數據的交易記錄將會是全網認可的，而且受到全網的共同監督，透明可追溯。

即使發生了數據的侵權事故，清晰的記錄也將會使維權事宜變得簡單明了。