抽象的
在現代技術時代，區塊鏈引起了許多領域的極大興趣。它具有廣泛的應用，從社會服務到金融，並對發展中的商業世界產生了重大影響。由於區塊鏈技術越來越多地融入電子商務業務，因此加密貨幣變得越來越普遍。利用區塊鏈去中心化特性的數字貨幣中有比特幣和以太坊。具有不可變賬本的分佈式數據庫系統，如區塊鏈，可以被認為容易受到不良用戶的攻擊。儘管從第一個數字貨幣到現在的智能合約都發揮了區塊鏈的優勢，但尖端技術的安全性仍然依賴於密碼學。關於區塊鏈的安全性和弱點的論文不勝枚舉，但缺乏從應用和技術角度進行全面和科學的評估。這篇調查文章的作者討論了各種與區塊鏈相關的話題，例如它的分類法以及每種區塊鏈類別的使用環境。作者還強調了區塊鏈的架構以及比特幣網絡的活躍交易功能。作者還詳細介紹了共識協議、智能合約、分叉和達成共識的方法的幾個子類別。還討論了區塊鏈的徹底分類、它們的屬性和相關的實際應用。有許多論文關注區塊鏈的安全性和弱點，但缺乏對應用和應用的全面和科學的評估。和技術觀點。這篇調查文章的作者討論了各種與區塊鏈相關的話題，例如它的分類法以及每種區塊鏈類別的使用環境。作者還強調了區塊鏈的架構以及比特幣網絡的活躍交易功能。作者還詳細介紹了共識協議、智能合約、分叉和達成共識的方法的幾個子類別。還討論了區塊鏈的徹底分類、它們的屬性和相關的實際應用。
介紹
通過去中心化方法創建且通常缺乏可靠權威的不可逆轉的公共分類賬被稱為區塊鏈技術。這種驚人的方法被用來為加密的出現鋪平道路，從而允許數字資產的去中心化交易。此後出現了一批數字貨幣，包括瑞波幣、比特幣、萊特幣、以太坊等。借助區塊鍊和相關的加密貨幣，實體無需中心化授權即可進行金融交易。此外，它作為中立的第三方進行驗證，同時展示了一種真實且可廣泛訪問的數據存儲方法(Nakamoto, 2009)。除了這些好處之外，這項卓越的技術還可以防止對公開的交易進行任何修改（Rathore et al., 2017,2018）。
為了確保任何攻擊者不會以任何方式更改鏈中的文檔，1991 年使用包含數字簽名的數據鏈作為自動分類賬（Narayanan 等人，2016 年）。區塊鏈技術發展背後的主要思想是這樣的。這個驚人的概念最初在2008 年關於比特幣加密的研究報告中用於電子貨幣（Nakamoto，2008a）。由於中本聰以化名發表上述文章，該技術的真正創造者至今仍不得而知。區塊鍊和比特幣現在緊密相關，區塊鏈經常被期望用於金融交易。
在比特幣之前存在其他數字貨幣，但它們的應用是有限的。隨著區塊鏈技術的採用，比特幣獲得了巨大的利潤，因為它獲得了激髮用戶熱情的有趣功能。由於比特幣和區塊鏈的去中心化性質，未提供單一用戶權限。結果，不再有單點故障，客戶可以直接向彼此匯款，而無需使用中間人。此外，它使負責維護區塊鏈的組織（礦工）能夠獲得公平的利潤分配並提高系統的可用性。通過將去中心化的區塊鏈技術與基於共識技術的維護系統相結合，一種自我監管方法被創建，確保只有合法的交易被添加到區塊鏈系統。
由於區塊鏈具有上述所有屬性，因此除了金融交易之外，它還可以用於多種用途。物聯網、供應鏈管理、去中心化雲存儲、分佈式獨立機構、醫療保健、財產和權利分配只是其中的一小部分。不僅是商業領域，學術界最近也對區塊鏈技術著迷。其他可以從這項革命性技術中受益的行業包括醫藥（Ekblaw 等人，2016 年；Azaria 等人，2016 年；Yue 等人，2016 年）； 金融（Huckle 等人，2016 年；Bylica 等人，2015 年；Hurich，2016 年；Jindal 等人，2019 年）； 物聯網(IoT)（Dorri 等人，2017 年；Chaudhary 等人。圖1 突出顯示了各個領域（金融機構）中使用區塊鏈的各個領域和受訪者份額。結果出現了許多區塊鏈應用程序圖2 顯示了過去三個月錢包用戶（區塊鏈錢包的用戶）的增長情況。
儘管引入了多種加密貨幣，但比特幣仍然是最著名和使用最廣泛的。它具有用於存儲信息的特殊數據結構，並且在其網絡內發生的交易不需要外部方。用於構建比特幣的主要機制是區塊鏈技術，該技術最初於2008 年發明並於2009 年實施（Nakamoto，2008b）。在2015 年和2016 年所做的調查中，比特幣分別被評為最佳運營貨幣和最佳表現產品。據說區塊鏈的資本市場在同年（即2016 年）達到了100 億美元。根據2017 年5 月的一份報告（blockchain.info，2017），比特幣每天有超過30 萬筆交易。
圖靈完備的編程語言的出現導致了一些如solidity和serpent的誕生，它們允許用戶創建將在區塊鏈上運行的智能合約，開創了區塊鏈2.0時代。隨著區塊鏈2.0 的引入，出現了許多具有嵌入式智能合約的新型加密貨幣。其中包括Ethereum、Ethereum Classic 和Hyperledger Burrow。目前，以太坊被認為是支持智能合約的最受歡迎的區塊鏈。我們目前有317,506 個智能合約，每天發生超過75,000 筆交易（Lee Kuo Chuen，2015）。由於它們利用其去中心化的特性，區塊鍊是用於構建眾多加密的主要技術。正如已經建立的那樣，區塊鏈的分佈式共識過程消除了對可靠的第三方進行交易或交易所信息的要求。結果，受牽連的不受信任的用戶可以在不需要中心化權限的情況下完成他們的職責。
作者從上述描述中得出結論，他們需要將注意力中心化在作為加密貨幣基礎的區塊鏈上，以便深入研究它們並了解它們的機制和漏洞。因此，本文重點關注加密貨幣、它們的弱點以及對此類缺陷的利用，而不僅僅是討論區塊鏈的架構和機制。它還詳細闡述了可以改進的領域以及區塊鏈領域取得的進步。
本文的其餘部分組織如下。作者在第2 部分中心化對區塊鏈技術進行了簡要說明。第三部分重點介紹了最新的區塊鏈技術，包括分叉、智能合約和共識程序。第4 節涵蓋的主題是區塊鏈類別、應用程序和區塊鏈擴展。區塊鏈中的平台，如加密貨幣、Hyperledger、多鍊等，在第5 節中重點介紹。除了突出區塊鏈的難點和弱點外，本節還涵蓋了對比特幣和以太坊這兩種最重要的加密的攻擊。第6 節討論當前的區塊鏈安全升級。作者在第7 節中總結了他們的評估，回顧了區塊鏈行業的最新進展和預測發展。圖3 顯示瞭如何組織本調查文件的示意圖。
部分片段
區塊鏈的描述
由於區塊鏈由開放的、不可變的數字分類賬組成，因此它在沒有中央權威的情況下運行（即在分佈式生態系統中）。區塊鍊網絡中的任何用戶都可以請求進行交易，然後該請求被記錄在網絡中所有其他用戶都可以訪問的分類賬中。這些人在節點中驗證交易，只有用戶達成共識才能確定該節點是真實的。
區塊鏈技術中的分叉和共識技術
上一節詳細解釋了區塊鏈的結構。除了其他所有內容外，還闡明了向當前區塊鏈添加新塊的過程。作者在本節中說明了各種區塊鏈機制（分叉和共識程序），這將進一步幫助讀者掌握前面介紹的思想。
區塊鏈分類
區塊鏈的基礎是分佈式賬本技術，它通過計算機網絡提供了一種共識認證方法，該方法在沒有中央授權的情況下運行，以促進交易和存儲由交易產生的信息。基於許可和基於參與的區塊鍊是其分類的兩個類別。
ITS 安全和區塊鏈平檯面臨的挑戰
雖然區塊鏈有很多用途，但顯然數字貨幣是其主要用途。本節將主要中心化審查一些區塊鏈平台，以突出技術差異和正在使用的策略。區塊鏈平台的分類在圖19 中突出顯示。需要強調的是，我們並未推廣所提到的任何平台，並且該列表不應被視為最受歡迎平台的完整列表。
區塊鏈對安全性的改進
我們已經討論過區塊鏈如何作為著名的加密貨幣網絡比特幣和以太坊的基礎發揮作用。然後，我們研究了針對這些網絡的大量攻擊和弱點。本節總結了可用於區塊鏈部署並隨後增強比特幣和以太坊網絡的區塊鏈安全進步。表11 顯示了一些安全升級
區塊鏈現在受到高度重視和建議，因為它具有去中心化和點對點的性質。然而，許多與區塊鏈相關的研究只考慮了比特幣。然而，區塊鏈技術有幾個超越比特幣的應用。憑藉其眾多特性，包括去中心化、持久性、隱私和可審計性，區塊鏈一再展示了其改造傳統IT 部門領域的能力。在這項研究中
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