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聯(lián)盟鏈戰(zhàn)國:五大巨頭橫向對比

2018-10-23

獵云網注:從技術選型角度來講,應用者,尤其是新入局的應用者,最好還是在Hyperledger Fabric這種影響廣泛的成熟框架或者FISCO BCOS這種有實力且能提供較強本土支持的平臺上做選擇,而在開發(fā)過程中借鑒下Coco、Quorum、Corda中的優(yōu)秀設計理念。文章來源:區(qū)塊鏈前哨(ID:blockchain-666),作者:付曉巖:原中國建設銀行資深業(yè)務架構師,負責業(yè)務架構設計、項目管理,熱衷新技術探索與實踐,具有豐富的銀行業(yè)務經驗和企業(yè)級項目業(yè)務架構設計經驗。

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聯(lián)盟鏈是目前區(qū)塊鏈落地實踐的熱點,也是大家對“殺手級應用”期望最大的區(qū)塊鏈部署形態(tài)。聯(lián)盟鏈的誕生源于對區(qū)塊鏈技術的“反思”,是對比特幣、以太坊所體現(xiàn)的技術特點與企業(yè)客戶實際需要的融合與折衷,蘊含了大量區(qū)塊鏈工作者的智慧與辛勞。

由于對未來價值的“共識”,很多廠商推出了自己的聯(lián)盟鏈框架或平臺,本文選擇了Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、微軟的Coco、企業(yè)以太坊聯(lián)盟(EEA)及R3的Corda這五個具有一定影響力的聯(lián)盟鏈,擬從設計理念、生態(tài)、效率、擴展性、節(jié)點管理與權限管理、智能合約、部署與運維友好性、隱私保護八個方面進行比對,以供各位開發(fā)者、愛好者參考。

其中,EEA由于只出具規(guī)范而不涉及代碼,所以比對中采用了其官方承認的技術基礎——摩根大通的Quorum平臺;Corda并不是區(qū)塊鏈,嚴格說與其他四者的比較屬于分布式賬本技術這個層級的比較,但是由于其承認設計上是受到區(qū)塊鏈技術啟發(fā),且對其他聯(lián)盟鏈也產生了一定的影響,因此,也列入了比較范圍。本文的信息主要來源于公開的技術白皮書、Github中的開源信息,就不在文中一一注明了。

一、設計理念

設計理念其實決定了一個框架或者系統(tǒng)的最佳應用方式,是其設計的出發(fā)點,因此,研究每種區(qū)塊鏈時,都應當認真關注其如何“看待自己”,以免在應用上出現(xiàn)“硬套”的問題。設計理念上本文分成核心思路與市場定位兩部分進行比較。

(一)核心思路

核心思路體現(xiàn)的是其設計初衷,這個“初心”對其后續(xù)技術走向有一定的影響。

Hyperledger Fabric是希望改變公鏈的單一通用網絡模式,通過建立多個可以互聯(lián)的區(qū)塊鏈網絡覆蓋各類不同的業(yè)務場景,實現(xiàn)設計的靈活性,滿足多樣化的要求,并實現(xiàn)網絡間的交互,這種思路體現(xiàn)在了其獨特的通道機制設計上。

FISCO BCOS初衷是設計一個國內企業(yè)主導研發(fā)、自主可控、對外開源的滿足金融行業(yè)需求企業(yè)級區(qū)塊鏈底層平臺,并逐漸擴展至其他領域、適用于廣泛的分布式商業(yè)場景,所以進行了自底向上的完整設計,并考慮了較多國內的特殊需求。

Coco基于保密聯(lián)盟環(huán)境的假定,重新評估了公鏈的設計,通過將其他區(qū)塊鏈協(xié)議集成為底層,快速高效地構建區(qū)塊鏈應用。在這種思路下Coco大膽放松了一些關鍵的設計限制,并且最終實現(xiàn)了一個對現(xiàn)有區(qū)塊鏈協(xié)議的加速機制,可集成的協(xié)議已經包括Hyperledger Fabric、以太坊、Corda、Quorum等。

EEA是力求引導一種基于以太坊的標準區(qū)塊鏈設計,可根據成員需要定制,但不提供代碼(Quorum提供部分開源代碼)。官方承認其技術基礎是摩根大通開發(fā)的Quorum平臺,該平臺的目標則是提供高速、高吞吐量交易的能力,以解決區(qū)塊鏈技術在金融等領域遭遇的挑戰(zhàn)。

(二)市場定位

市場定位反映了對自身應用方向的價值主張。五個聯(lián)盟鏈都是面向企業(yè)級應用的,但是具體的定位略有差異:

Hyperledger Fabric旨在打造不分行業(yè)的通用區(qū)塊鏈開源框架;

FISCO BCOS源自企業(yè)級區(qū)塊鏈平臺BCOS,做為一個金融版本分支,保留通用性的同時,更關注于金融行業(yè),并且較多考慮了監(jiān)管機構的特殊性;

Coco希望提供更高效易用的區(qū)塊鏈技術,沒有特殊的行業(yè)定位;

EEA比較有趣,它以將所有企業(yè)導向一個統(tǒng)一的路線圖(該路線圖以以太坊技術發(fā)展為基礎)為目標,但是由于目前的技術代表是摩根大通的Quorum,所以,應用實例上對金融行業(yè)更有指導性;

Corda則是針對金融行業(yè)的,并且明確提出至少一定時間內不會考慮其他行業(yè)。

二、生態(tài)

大家常說建聯(lián)盟鏈就是建生態(tài),所以本文就比較下要幫著別人建生態(tài)的聯(lián)盟鏈,其自身的生態(tài)建的如何。生態(tài)考察主要包括管理方、社區(qū)和商業(yè)應用這三個方面。

(一)管理方

從管理方看,各家都是“實力派”。

Hyperledger Fabric的管理方是Linux基金會,基金會管理下的Hyperledger其實是一個項目系列,包括Cello、Swatooth、Burrow、Iroha等;

FISCO BCOS管理方是金鏈盟,金鏈盟是由深圳市金融科技協(xié)會、深圳前海微眾銀行、深證通、騰訊、華為、中科院等金融機構、科技企業(yè)、學術機構等組成的非營利性組織;(參考https://www.fisco.com.cn/views/member.html)

Coco的管理方是微軟;

EEA是由芝加哥交易所、因特爾、ING、摩根大通和微軟等三十幾家創(chuàng)始成員組成的;

Corda的管理方R3是以銀行為主的組織,至少已經吸收了42家金融巨頭,包括富國銀行、美國銀行、花旗銀行、德意志銀行、加拿大皇家銀行等,我國的平安、招行等也是其成員,不過R3麻煩不斷,也有些重量級成員已經退出。

(二)社區(qū)

現(xiàn)今科技發(fā)展比較流行開源,五大聯(lián)盟鏈也都是開源的,開源意味著要搞好社區(qū)建設,通過社區(qū)推廣和改進設計,凝聚更多智慧。

Hyperledger Fabric已經打造了國際化的社區(qū),除了在GitHub上比較活躍外,大量的線下Meetup、技術推廣活動也比較多,加上IBM的有力推動,使其有了大量的活躍用戶;

FISCO BCOS社區(qū)建設初現(xiàn)規(guī)模,已有了千級成員、百級機構參與,除了GitHub外,還有官方微信群。FISCO BCOS在不斷迭代源碼和文檔的基礎上,陸續(xù)推出了線上線下多種形式的系列運營活動,包括技術培訓、高校開課、線上線下講座沙龍、包括近期舉辦的金鏈盟中國區(qū)塊鏈大賽,影響力逐漸擴散。作為國內開源項目,相信未來發(fā)展上會有一定的“天時地利人和”;

Coco社區(qū)不是很活躍;

Quorum在GitHub上已經有了551個話題,有一定活躍度;

Corda也不是很活躍。

(三)商業(yè)應用

商業(yè)應用是大家打造區(qū)塊鏈平臺的目的,也是一個聯(lián)盟鏈最重要的人氣所在。

Hyperledger Fabric得益于IBM的大力推廣,加上技術框架比較成熟、推出較早,目前已有較多商業(yè)應用,據IBM披露有400多個落地項目,其中不乏馬士基、沃爾瑪、聯(lián)想、郵儲銀行這類大型客戶,也有統(tǒng)計稱,所有聯(lián)盟鏈項目中Hyperledger Fabric已占據半壁江山;

FISCO BCOS從金融出發(fā),攜本土優(yōu)勢,落地項目也有數十個,包括微眾銀行的機構間對賬平臺、網易的競猜游戲,四方精創(chuàng)的供應鏈金融、城商行旅游金融聯(lián)盟的旅游金融、仲裁鏈、安妮股份的版權存證平臺、樂尋坊的人才活動平臺、鏈動時代的不動產登記系統(tǒng)等;

Coco目前在項目方面乏善可陳,除了其白皮書中提到的Mojix將其供應鏈Dapp轉移到Coco平臺上之外,沒有更多公開的項目信息;

Corda也是同樣的境地,雷大雨小,耗費巨資,但是測試的多,落地的少。

從生態(tài)角度看,Hyperledger Fabric啟動的比較早,目前領先一步,但是 FISCO BCOS 奮起直追,已經初見規(guī)模,Coco、Quorum、Corda 還需要做很大努力。

三、效率

區(qū)塊鏈目前最差強人意的指標莫過于效率,雖然現(xiàn)在也有些人開始反思也許不應當苛求區(qū)塊鏈的效率,但是商業(yè)應用總是回避不了這個問題。效率方面,本文從共識協(xié)議、出塊速度、TPS和存儲消耗這四點加以比對。

(一)共識協(xié)議

聯(lián)盟鏈為了提升交易速度,往往是先從共識協(xié)議“下手”。POW和POS都無法滿足商業(yè)應用的需要,“挖礦”對聯(lián)盟鏈來講也是沒必要的,因此,各家都采用了替代的共識方案。

Hyperledger Fabric在0.6版中應用了PBFT,而在1.0版中放棄了PBFT,轉而采用效率更高的Kafka,支持單點和集群兩種方式,由Kafka直接給交易排序和出塊;

FISCO BCOS支持并行計算的PBFT和標準RAFT兩種方式,前者是將通常的PBFT中議長節(jié)點和投票節(jié)點分步驗證的方式優(yōu)化為并發(fā)驗證,從而進一步提高共識效率;

Quorum支持Raft和Istanbul BFT兩種協(xié)議。后者是由來自臺灣的AMIS帳聯(lián)網公司在2017年研發(fā)的,可以大幅提升現(xiàn)有的以太坊架構的訊息交換效率;

Corda比較特殊,它借鑒“礦工”角色設計了公證人模塊來提供交易公證(也即簽名)服務,整個網絡不依賴于任何特定的共識算法。但公證人是一個集群概念,一般使用BFT或Raft在公證人間達成一致,因此,公證人是存在效率問題,可能成為效率瓶頸。

與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)的共識設計相比,Hyperledger Fabric并沒有什么改進,其共識方式與中心化共識的分布式數據庫一致;FISCO BCOS支持PBFT共識算法,具備拜占庭容錯功能,也提供RAFT共識算法,適用于在節(jié)點可信度比較樂觀的場景;Coco是通過TEEs提高節(jié)點可信性,以降低共識協(xié)議的復雜度;Quorum也沒做多少調整,尤其是在引入Istanbul BFT之前;Corda應該說是在傳統(tǒng)設計中引入了“礦工”理念。

(二)出塊速度

由于替換了共識機制,因此相比使用POW的比特幣、以太坊,聯(lián)盟鏈出塊速度要提高很多。Hyperledger Fabric、FISCO BCOS、Coco都是秒級出塊;Quorum則稱是毫秒級,默認設定是50毫秒,可以調整;Corda沒有塊,所以也沒有出塊速度可以考量。

(三)TPS

TPS相當于區(qū)塊鏈世界中的“網紅”,很多新出現(xiàn)的鏈都把TPS貼在“腦門”上。這五大聯(lián)盟鏈雖然TPS遠高于比特幣、以太坊,但還是比現(xiàn)有的分布式系統(tǒng)遜色:

Hyperledger Fabric通常實測的TPS在300-500之間;

FISCO BCOS 實測單鏈可以達到 1000 以上。并且支持多鏈架構下的并行計算,可靈活擴展,理論上無上限。

Coco官方數據是1600;

Quorum在Istanbul BFT協(xié)議下可以達到400-800,Raft下缺少數據;

Corda由于其網絡結構的原因,沒有全局吞吐量可以衡量。

其實TPS方面如果沒有達到一個數量級以上的差異,是不用特殊關注的,因為在實際應用中,節(jié)點數量、網絡環(huán)境、硬件配置、軟件設計等都會對TPS產生影響,而現(xiàn)有的聯(lián)盟鏈在吞吐量上已經可以滿足相當一部分商業(yè)場景的要求,畢竟Visa在2016年每秒實際處理的交易也只有1,667筆,盡管Visanet據稱有每秒處理56,000筆交易的能力。

(四)存儲消耗

區(qū)塊鏈可以說是以“浪費”存儲來換取信任的技術。雖然存儲設備的價格越來越低廉,但這不代表“浪費”就沒毛病,存儲的快速膨脹一定會帶來效率、成本、可用性等諸多問題,甚至會要求改變設計架構,尤其是在大家都想追求“殺手級應用”的時候。

Hyperledger Fabric方面,螞蟻金服倒是給出了一個詳細的計算公式,F(xiàn)abric數據容量估算(GB) = 每種業(yè)務每天平均交易筆數 * (Fabric每筆交易基本開銷 + 每筆交易平均業(yè)務數據大小 KB * 2 ) * 業(yè)務Channel數量 * (365 * 年數 *(Peer節(jié)點數量 * 2~1之間 + Orderer 節(jié)點數量)+ Kafka Retention天數 * Kafka Replica數量) / (1024* 1024),其計算示例中,在業(yè)務筆數每天10萬、4節(jié)點、2通道、單筆交易容量1K的情況(其他因素不詳細列出了)下,年存儲消耗4619G;

FISCO BCOS支持歷史數據快速追蹤,對接數據庫,實現(xiàn)分布式存儲,能夠支持海量服務的存儲需求,提高存儲訪問速率,節(jié)省存儲消耗。

Coco由于設計上需要集成區(qū)塊鏈協(xié)議做底層,因此其消耗就取決于集成的區(qū)塊鏈協(xié)議,比如集成了Hyperledger Fabric,那加上Coco自身的消耗,其存儲消耗量至少應該是比肩Fabric的;

Quorum也沒有針對存儲的特殊優(yōu)化,至少應當按照大于以太坊消耗來估算;

Corda倒是不同于其他聯(lián)盟鏈,因為它基本上就是傳統(tǒng)的分布式數據庫,而且沒有任何節(jié)點保存全局數據,每個節(jié)點都只保存跟自己有關的數據,所以,其存儲消耗應該與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)設計類似,沒有過多的冗余消耗。

綜上,從效率方面看,在Hyperledger Fabric之后推出或開源的其他聯(lián)盟鏈,效率高于它也屬正常。FISCO BCOS、Quorum本就是面向金融的設計,所以效率要求自然要高于一開始就希望做通用框架Hyperledger Fabric;Coco設計理念上就是希望做成“加速器”的,它的效率理應高于任何它可以集成的區(qū)塊鏈;而Corda的設計模式決定了很難全面評價其效率,只能去單獨觀察每個實例。

四、擴展性

聯(lián)盟鏈的用戶都希望自己能發(fā)展成生態(tài)圈,比如海爾的供應鏈、中化的原油進出口貿易平臺、馬士基的全球交易平臺等,因此,擴展性是聯(lián)盟鏈設計必須要考慮的問題。這方面本文關注了節(jié)點數量擴展、共識擴展、單多鏈模式、加密算法擴展、第三方認證證書支持這五點。

(一)節(jié)點數量擴展

Hyperledger Fabric在節(jié)點數量擴展方面是弱項,已落地項目多是個位數節(jié)點,但是可以支持較多的客戶端,算是一種彌補,不過節(jié)點數少其實意味著參與方的獨立性是會有所下降的;

FISCO BCOS的分組模式支持根據節(jié)點數量進行水平擴容,因此理論上節(jié)點數量是不受限制的;

Coco在這方面有些“投機取巧”,可支持的節(jié)點數量取決于其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議,如果集成的是公鏈協(xié)議,在理論上也不受限制;

Quorum是基于以太坊的,因此理論上也沒有限制;

Corda同樣也沒有節(jié)點數限制。

雖然除了Hyperledger Fabric,其他聯(lián)盟鏈似乎都沒有節(jié)點數量問題,但是節(jié)點數量其實還受共識協(xié)議的影響,BFT類共識協(xié)議在節(jié)點數量超過一定水平時會出現(xiàn)吞吐量下降,設計時應當考慮這點。

(二)共識協(xié)議擴展

共識協(xié)議的擴展能力對聯(lián)盟鏈的穩(wěn)定性有很大影響,能否根據節(jié)點數量、網絡平衡情況、吞吐量進行調整決定了其網絡的擴展能力。

Hyperledger Fabric雖然很早在設計上就稱其共識模塊可插拔,但是目前實際應用上看是不具備插拔能力的,每個版本僅支持一種共識模式;

FISCO BCOS支持共識協(xié)議的插件式實現(xiàn),允許切換共識機制;

Coco、Quorum目前也具備了這種能力;

Corda實現(xiàn)的應該說不是共識協(xié)議的直接插拔,而是公證人模塊的可插拔,可以通過切換公證人模塊來選擇公證人的共識模式。

(三)單多鏈模式

多鏈模式目前被很多新出現(xiàn)的鏈用于性能擴展,不過多鏈模式有利有弊,提升性能的同時也增加了設計復雜度。

Hyperledger Fabric的通道機制其實可以算是早期的多鏈設計,但是通道在Hyperledger Fabric中并不是出于提升效率的目的設計的,而是為了滿足業(yè)務多樣性要求,以降低業(yè)務復雜度,因此,通道機制目前在性能擴展方面沒有顯著貢獻;

FISCO BCOS是明確的并行計算多鏈設計,設計上要求開發(fā)者盡可能保持多鏈的同構特征以減少沖突,多鏈設計被直接應用在系統(tǒng)擴展方面;

Coco的模式仍然取決于其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議;

Quorum是單鏈模式的,底層的性能擴展要跟隨以太坊的技術路線,可能要依賴以太坊的分片等技術進行擴展;

Corda設計上是多網絡模式,沒有單多鏈的概念,但是可以建立兩個網絡節(jié)點的雙向連接,配置雙方信任的公正和認證機構進行網絡融合,融合算是其擴展的一種方式。

(四)加密算法擴展

對于國內的應用,加密算法的擴展也即國密替換是一個強烈需求,尤其是在金融領域。

Hyperledger Fabric不支持國密替換,目前已有的應用凡實現(xiàn)國密的基本上是自行替換或者依賴第三方服務;

FISCO BCOS是支持國密的;

Coco未對加密算法的選擇有明確說明,因為這對Coco而言屬于底層,取決于其集成區(qū)塊鏈協(xié)議,但目前它所集成的協(xié)議中還沒有支持國密的;

Quorum、Corda都沒有對國密的支持方案。

(五)第三方認證證書支持

這一點對國內的應用也很重要。

Hyperledger Fabric目前不支持第三方CA;

FISCO BCOS支持第三方證書,支持證書的撤銷,支持多CA;

Coco由于私鑰都保管在本地業(yè)務系統(tǒng)且允許自己生成,網絡上只存公鑰集,因此技術上看應該可以支持第三方CA;

Quorum、Corda都未見有此類支持。

綜上,Hyperledger Fabric在擴展性上有一定的限制; FISCO BCOS的可擴展性是很有優(yōu)勢的,尤其是面向國內應用時;Coco擴展性取決于其集成的協(xié)議;Quorum的擴展性與以太坊關系密切;Corda除了在加密算法和第三方認證證書方面外,擴展的自由度有可能是最高的。

五、節(jié)點管理與權限管理

除了共識之外,聯(lián)盟鏈與公鏈的顯著區(qū)別當屬在節(jié)點和權限上的設計了。本文從節(jié)點類型、作用、成員準入控制、角色和權限管理這幾個方面比較下各聯(lián)盟鏈之間的差異。

(一)節(jié)點類型

Hyperledger Fabric網絡中的節(jié)點主要分為排序節(jié)點、背書節(jié)點和記賬節(jié)點三類,實際應用中還可以加入只有同步賬本能力的二級節(jié)點;

FISCO BCOS中包含核心節(jié)點、全節(jié)點、輕節(jié)點;

Coco是一個可信驗證節(jié)點(VN)分布式網絡,也即,它只有一類節(jié)點就是VN;

Quorum中的節(jié)點是基于的以太坊Golang版本實現(xiàn)的,因此節(jié)點之間是對等的,沒有節(jié)點類型的區(qū)分,節(jié)點之間可以有白名單管理;

Corda也不區(qū)分節(jié)點類型。

(二)節(jié)點作用

Hyperledger Fabric網絡中背書節(jié)點負責提供簽名服務,經背書節(jié)點簽名且滿足簽名策略的交易提案會提交給排序節(jié)點進行交易排序和出塊,再由記賬節(jié)點完成賬本更新;

FISCO BCOS中核心節(jié)點負責共識和記賬,共識節(jié)點參與記賬共識, 觀察節(jié)點同步賬本;

Coco、Quorum、Corda中節(jié)點都是對等的。

(三)準入控制

Hyperledger Fabric中有專門的CA模塊提供用戶信息注冊、數字證書發(fā)行、延期和吊銷等服務,成員管理采用MSP方式,同一個組織內的成員通過共用同一個MSP標識進行識別

FISCO BCOS中,成員加入網絡采用管理員認證的方式,提供合法有效的成員信息與CA證書,由管理員審核通過后,加入網絡

Coco網絡中的角色分為成員和參與者兩種,成員是網絡的集體管理者,擁有投票權,投票決定其他機構的加入或刪除;

Quorum網絡中節(jié)點通過授權才能加入網絡,授權是集中式的,通過Java控制臺操作;

Corda中節(jié)點也是需要授權加入的,節(jié)點選擇加入一個或多個網絡地圖,網絡地圖相當于網絡成員及其地址列表,節(jié)點只能與所在地圖中的成員進行交易。

(四)角色

Hyperledger Fabric中雖然成員沒有明確的角色劃分,但是基于其運維或對應的節(jié)點的差異會自然形成不同的角色;

FISCO BCOS網絡中的角色包含超級管理員、鏈或權限管理員、運維、交易、監(jiān)管等;

Coco網絡中的角色分為成員和參與者兩種,但不是必須同時具有兩類參加者,也可以只有成員類型;

Quorum網絡中沒有角色的區(qū)分;

Corda網絡中的角色分為公證人和參與者兩種,公證人提供公證服務,參與者進行交易。

(五)權限管理

Hyperledger Fabric中權限主要通過策略進行管理,策略實際上是成員通過節(jié)點進行某種操作,比如提交交易提案等,所需要滿足的簽名數量要求。

FISCO BCOS權限管理采用系統(tǒng)合約的方式,并可以通過自定義合約的方式進行權限管理功能的擴展,權限管理模型為ARPI(賬戶——角色——權限——接口)模式,多個賬戶可以對應同一個角色,角色有明確的權限列表,每個權限對應一個接口,接口指向智能合約,權限列表按照系統(tǒng)合約方式維護。業(yè)務中的權限管理則采用交易權限鏈的方式,一個交易相當于一組權限鏈,包含多個Filter,交易處理是逐個Filter進行權限判斷,一個交易完成相當于一組Filter審核都通過。

Coco網絡有成員負責治理,參與者是沒有投票權的,不能參加網絡管理。成員和參與者都可以擁有VN。成員對網絡的管理通過共同維護一個可編程的網絡章程來進行,章程內容至少包括成員列表、VN列表、代碼清單、TEE清單和投票策略。

Quorum、Corda沒有明顯的權限管理內容。

綜合比較,FISCO BCOS的設計比較周全,也有一定的復雜性,但這也意味著它能夠支持更復雜的場景; Hyperledger Fabric 、Coco帶有一定中心化因素;相較之下,Quorum、Corda更接近公鏈思路。帶有中心化因素本就是聯(lián)盟鏈對其應用的商業(yè)環(huán)境的體現(xiàn),這也無可厚非。

六、智能合約

為了提升效率,支持更加友好的設計,各聯(lián)盟鏈在智能合約上也出現(xiàn)了不同的發(fā)展思路。

Hyperledger Fabric中的智能合約稱為“鏈碼”。鏈碼分為系統(tǒng)鏈碼和普通鏈碼,前者包括生命周期管理、配置管理等,屬于系統(tǒng)控制層面的鏈碼;普通鏈碼則是用于實現(xiàn)業(yè)務邏輯的鏈碼,智能合約開發(fā)通常指的就是這部分鏈碼。鏈碼的業(yè)務模型為“MCV-B”,即,在傳統(tǒng)的MVC(模型、控制器、視圖)模式中嵌入B(區(qū)塊鏈),強調鏈碼是業(yè)務邏輯的加強。鏈碼的生命周期包括打包、安裝、實例化、升級、停止和啟動,運行在Docker中,由背書節(jié)點進行調用,目前主要支持的是Go語言。Hyperledger Fabric雖然提供了跨通道機制,允許跨通道調用鏈碼,但是跨通道調用只支持讀而不支持寫。

FISCO BCOS 中除了通常用于業(yè)務邏輯的智能合約外,將系統(tǒng)管理也智能合約化了,統(tǒng)稱為系統(tǒng)合約,包含系統(tǒng)代理、節(jié)點管理、機構證書、權限管理、全網配置五類。上述合約原則上由區(qū)塊鏈管理員在網絡啟動時部署,網絡運行期間的變更則需要在去全網所有節(jié)點許可的情況下由管理員操作。FISCO BCOS主要支持EVM引擎的智能合約。

Coco由于其節(jié)點運行在可信執(zhí)行環(huán)境中,因此,與其他聯(lián)盟鏈不同的是智能合約只需單個節(jié)點運行,不必多次驗證。更與眾不同的是,因為可以單點只運行一次,所以Coco的智能合約支持不確定交易。此外,允許智能合約直接連接外部可信數據源。

Quorum是基于以太坊智能合約的,智能合約本身沒有特別之處,合約運行結果方面,節(jié)點只對公開交易和節(jié)點涉及的私有交易進行驗證,而不必驗證所有交易。

Corda的智能合約設計思路也比較獨特,首先,它主張智能合約的業(yè)務數據和業(yè)務邏輯要能關聯(lián)到明確的法律依據上,這相當于要智能合約跟業(yè)務憑證之間具有強聯(lián)系;其次,Corda主張純函數式設計,力推金融合約的標準化,提供小型類庫,以減少對低層次邏輯的重新開發(fā);再次,單純看智能合約的話,Corda的智能合約是“碎片化”的小段程序,而且只能做為起流轉控制作用的“驗證程序”,做不到一般智能合約那種價值轉移功能,在Corda中,“交易”、“智能合約”和“流式架構”加起來才能與其他平臺的智能合約相當。

總結一下,Hyperledger Fabric的鏈碼設計給了智能合約一個新的設計框架,這方面它是開創(chuàng)性的;FISCO BCOS則將智能合約應用擴展到了系統(tǒng)管理方面;Coco采取了改變公鏈設計假定的思路,不僅不對智能合約進行重復驗證,還支持不確定交易;Quorum 的智能合約基本沿襲公鏈思路;Corda的思路也比較另類,但是智能合約本身卻更弱化了。

智能合約是隨著以太坊火起來的,成了區(qū)塊鏈的標志性技術,但其實目前的智能合約還遠不夠“智能”,這個名字容易引起誤解。以太坊創(chuàng)始人Vitalik最近在推特上發(fā)文稱對使用智能合約這個術語表示“十分遺憾”,應該使用更專業(yè)或更無聊的名字,比如,“持續(xù)的腳本”之類的東西,想來也有此意。

七、部署與運維友好性

聯(lián)盟鏈常被稱為是個“坑”,這個“坑”主要是在部署和運維方面。

(一)部署

Hyperledger Fabric雖然已經是個成熟框架了,有良好的社區(qū)環(huán)境,市面上還有若干不錯的教材,但是部署方面依然讓很多新人不知就里,筆者所在的微信群里大部分時間都在交流部署問題而非設計問題;

FISCO BCOSFISCO BCOS提供一鍵安裝/step-by-step/docker等搭鏈方式,同時還未企業(yè)生產部署提供物料包的打包工具,簡化部署復雜度。

Coco的部署特點是增加了一次對其他區(qū)塊鏈協(xié)議的集成,要先有底層區(qū)塊鏈協(xié)議,才能部署Coco,這其實要設計人員對Coco和其集成的區(qū)塊鏈協(xié)議都有一定了解才好,學習成本較大,此外,Coco需要部署TEE硬件設備來支持可信執(zhí)行環(huán)境構建,這是其他聯(lián)盟鏈通常不需要的,TEE因此也成為一個安全隱患;

Quorum需要在以太坊之上部署,依賴以太坊,與Coco相同,設計人員最好也要了解以太坊;

Corda的部署目前缺乏實例來做比較。

(二)運維

Fabric目前沒有提供多少支持工具,多數需要設計者自己開發(fā);

FISCO BCOS提供了方便運維的合約命名服務,提供區(qū)塊鏈瀏覽器和監(jiān)控,并且有上帝模式用于處理節(jié)點崩潰問題,運維友好度有一定改善;

Coco目前未見提供多少運維工具;

Quorum有一些第三方支持工具;

Corda與其他聯(lián)盟鏈相比,運維方面最大的特色莫過于支持受限形式的數據庫回滾。

聯(lián)盟鏈的部署和運維都有一定的學習曲線,其復雜度遠高于公鏈,一個新手部署一條以太坊要不了多少時間,但是運轉起一個聯(lián)盟鏈,還是需要打聽不少“小伙伴”的。

八、隱私保護

聯(lián)盟鏈有一個讓大家糾結的問題是,明明要上鏈一起共建生態(tài)、共享信息,卻紛紛要求隱私保護,要上鏈又不能隨意公開,不僅希望身份保密,還希望交易信息保密,這與公鏈信息公開、身份保密的設計理念有很大不同,但這是合理要求,尤其是在金融領域。本文從可見范圍、加密措施兩方面對各鏈加以比較。

(一)可見范圍

Hyperledger Fabric的通道可以用來隔離數據,只有在同一通道內的節(jié)點才可以共享同一套賬本信息,而通過組織設計,基于MSP標識可以在同一通道內進一步控制數據可見范圍,1.2版中加入了私有數據模式,允許指定的節(jié)點間共享信息,這比組織更加靈活;

FISCO BCOS 設計了AMOP協(xié)議,以提供機構間的點對點通信,通信信息屬于鏈下信息,不在全網共享,鏈上部分在引入中央對手方提供信用背書的情況下,數據也僅在交易方和中央對手方之間共享,多鏈方式也可用于數據隔離,必要時通過跨連互通;

Coco支持兩個或多個交易者的機密交易,通過TEE控制可見性,但要求集成的區(qū)塊鏈協(xié)議最好也提供一定支持;

Quorum區(qū)分公開數據和私有數據,私有數據只允許限定的交易方可見;

Corda數據僅在交易方之間可見,節(jié)點之間提供一個交易依賴關系圖,數據根據需要發(fā)送,而不在全局廣播,任何參與方都無法見到包含全部數據的全局賬本。

(二)加密措施

Hyperledger Fabric1.1開始支持賬本數據加密,1.2版引入私有數據后,設計上允許只給Kafka提供交易Hash用于排序而不向Kafka提供交易信息,以防排序節(jié)點泄露數據;

FISCO BCOS允許采用高強度的加密數據信封進行保護,未參與交易的機構只能接收到密文,此外,建議對敏感數據采用脫敏上鏈、Hash上鏈等方式進行保密處理;支持零知識證明組件,群簽名,環(huán)簽名,同態(tài)加密等方式進行各種場景的數據隱私保護。

Coco允許應用程序先進行數據加密再提交事務,公網數據采用加密傳播的方式,以對不受信任的host保密;

Quorum有獨立的Constellation模塊,對私有事務的交易數據進行加密保護,還提供了獨立的零知識證明(ZSL)模塊以防止驗證用戶身份時發(fā)生信息泄露;

Corda也使用enclave進行數據保護,并考慮使用安全硬件。

在隱私保護上,各鏈都下了很大力氣,這方面與其一較短長,不如考慮互相借鑒。

九、選型建議

通過以上九個方面,本文粗略比較了五大聯(lián)盟鏈的設計與差異,如果非要從技術角度給各家打個分、排個名,實在有些“霸王硬上弓”之嫌,各家原本思路和焦點就不同,都有自己的“小目標”,非要不管人家自己的想法去論個短長,有些不太“科學”,也不是應用的合理“姿勢”。各聯(lián)盟鏈畢竟都是為了解決實際問題、為了落地區(qū)塊鏈項目而設計的,所以,本文最后從大家都會關心的技術選型角度做個總結。

整體而言,Hyperledger Fabric的綜合實力依然最強,推出時間早、框架完整且比較成熟,有國際化應用和國際化社區(qū)加持,案例和技術支持對于仍屬早期發(fā)展階段的區(qū)塊鏈而言非常重要,Hyperledger Fabric在這方面可以說優(yōu)勢極大。但是,它也有些不能回避的問題,比如基礎研發(fā)進展緩慢,研發(fā)主體不明確,一些應用者關心的關鍵問題遲遲不見解決。隨著百度、阿里、騰訊、京東等一眾國內大廠的強勢加入,Hyperledger Fabric的優(yōu)勢地位也會受到越來越多的挑戰(zhàn),對此,它急需合適的應對措施。

FISCO BCOS應該說是本土化設計的代表,其在底層研究上的投入、關鍵技術上的改進、對國內需要的適應性調整、對社區(qū)建設和運維的重視,都有可圈點之處,平臺在各行業(yè)的通用性也在加強,隨著開源工作的推進和案例的不斷增加,其本土化優(yōu)勢會逐步顯現(xiàn)。在國家政策的鼓勵下,國內大廠如今紛紛高調殺入聯(lián)盟鏈市場,如果這些大廠真的“傾情”加入,那與Hyperledger Fabric相較,其開發(fā)主體、資金投入的穩(wěn)定性要更有優(yōu)勢,而且,大廠們基本自帶生態(tài)和流量,案例的增長、生態(tài)的發(fā)展也是可以預期的,是很多項目可以借力之處。

Coco、Quorum、Corda都存在支持能力不足、缺乏有效案例的問題,雖然微軟目前在Coco以及其他基于Azure的區(qū)塊鏈平臺和應用上投入了一定力量,但是對國內應用者而言,仍顯不足。

西安軟件開發(fā)、西安APP開發(fā)、西安軟件外包、西安軟件開發(fā)、西安網站建設、電商軟件開發(fā)、社交軟件開發(fā)、直播軟件開發(fā)、西安網站制作、西安區(qū)塊鏈開發(fā)

因此,從技術選型角度來講,應用者,尤其是新入局的應用者,最好還是在Hyperledger Fabric這種影響廣泛的成熟框架或者FISCO BCOS這種有實力且能提供較強本土支持的平臺上做選擇,而在開發(fā)過程中借鑒下Coco、Quorum、Corda中的優(yōu)秀設計理念。

區(qū)塊鏈仍屬于技術的早期階段,這個階段必然要求應用者具備較強的學習能力,多做基礎研究,敢于對所選擇的技術平臺進行改良,積極與平臺提供商合作進行技術探索,區(qū)塊鏈還沒到像主流操作系統(tǒng)那樣可以“坐享其成”的階段,仍然需要所有參與者秉持“開源”思想,不辭辛苦、熱情奉獻、共同進步。

互聯(lián)網醫(yī)院大門已敞開,信息安全有哪些薄弱點、又該如何保障?

2018-10-23

2018年,醫(yī)療信息化、互聯(lián)網醫(yī)療重量級政策和標準頻發(fā),這為醫(yī)院進入下一個發(fā)展階段奠定了基礎。但無論是醫(yī)院信息化建設、互聯(lián)網醫(yī)院還是遠程醫(yī)療,都離不開數據安全的問題。云時代的來臨,更是讓醫(yī)院保障信息系統(tǒng)和數據的安全性,顯得尤為重要。

醫(yī)療行業(yè)的信息安全市場情況如何?醫(yī)院目前的信息安全的薄弱點有哪些?醫(yī)院該如何應對信息化創(chuàng)新產品下的信息安全,以及日益泛濫的網絡勒索?這些問題,將在本篇文章中得到深度探討。

醫(yī)療信息安全市場缺乏活力,根本原因是?

下面這張表,是動脈網結合2018年《全國醫(yī)院信息化建設標準與規(guī)范(試行)》安全要求 ,以及中國醫(yī)院協(xié)會信息管理專業(yè)委員會CHIMA發(fā)布的《2017-2018中國醫(yī)院信息化狀況調查報告》中的相關數據得出。將兩者相互印證之后,動脈網得出了目前三級醫(yī)院信息安全建設情況:

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從表中可以看出,目前三級醫(yī)院的信息安全建設,主要集中在防火墻、反病毒、VPN/網閘和容災備份這四個方面;建設較差的主要包括安全審計、身份認證、隱私保護、終端安全和網絡安全。

針對醫(yī)療行業(yè)信息安全市場的現(xiàn)狀,廣州市婦女兒童醫(yī)療中心數據中心副主任曹曉均給出了自己的觀點。他認為,市場的大小根本原因在于醫(yī)療行業(yè)的安全建設相對落后。

行業(yè)中,并沒有整體的安全規(guī)劃或建設思路。并且,大部分醫(yī)院的安全建設都是滿足合規(guī)性要求上的投入。如采購幾臺防火墻、終端管理軟件再加上管理制度,就可以通過等保要求,真正用心做安全整體設計的并不多。這種現(xiàn)狀,導致整個醫(yī)療信息安全市場缺乏活力。

此外,目前國內醫(yī)療行業(yè)更關注業(yè)務發(fā)展需求,缺乏專業(yè)的網絡安全人才儲備,這也是目前比較大的挑戰(zhàn)。

一位業(yè)內人士則透露,一方面醫(yī)院信息部門的地位相對弱勢,信息化建設大多取決于院方領導的意識。對醫(yī)院來說,單位網絡設備體量不大,一般是純內網的環(huán)境,當前重點建設基本集中在網絡基礎設施完善,安全建設相對滯后。再加上醫(yī)療行業(yè)屬于財政差額撥款單位,有相當一部分醫(yī)院資金不富裕,因此安全建設的優(yōu)先級相對較低。

對于國內醫(yī)療信息安全市場現(xiàn)階段的產值規(guī)模,作為國內信息安全企業(yè)的代表,綠盟科技相關負責人分析了以下兩點原因:

其一,信息安全相關配套政策和標準較少。在網絡安全法正式實施之前,國內對于個人隱私信息的安全要求幾乎空白。而醫(yī)療行業(yè)是涉及個人隱私信息最為深入的領域,沒有法律法規(guī)上的明確要求,沒有行業(yè)標準的具體指向,各級醫(yī)療機構很難認識到信息安全對自身業(yè)務的深刻影響,也就很少會主動考慮在安全方面有所投入。

其二,信息或網絡安全對醫(yī)療行業(yè)的實際業(yè)務推進上缺乏直觀的價值感受。舉例而言,一所三甲醫(yī)院每年的IT類投資可能達到千萬級。

但醫(yī)院決策者基于業(yè)務發(fā)展的考慮更多的會對臨床、研究、醫(yī)技等業(yè)務領域方面進行投入,原因就在于這些IT投資對業(yè)務的推進和支撐幾乎是肉眼可見,而信息安全的價值卻很難被感知。

防護了多少安全攻擊、解決了多少安全漏洞、抵御了多少次信息泄露,這些都不會被直接展示到決策者的案桌上。

正因如此,最近兩年,各大信息安全廠商均在重點考慮和投入安全運營和效果可視化。

互聯(lián)網醫(yī)院扎堆出現(xiàn),如何保障它們的信息安全?

如何保障互聯(lián)網醫(yī)院的信息安全?在回答這一問題前,首先要明確而其定義和具體要求。

互聯(lián)網醫(yī)院的概念提出,是為了解決原有傳統(tǒng)醫(yī)療體系中所欠缺的專業(yè)醫(yī)療資源不均衡和醫(yī)療服務體驗差的問題。因此互聯(lián)網醫(yī)院為了解決這兩大核心問題,采用的機制是借助互聯(lián)網這個強大的資源共享方式,借助云計算和大數據等技術,從模式和能力上對作為傳統(tǒng)醫(yī)療業(yè)務的補充。

互聯(lián)網醫(yī)院的管理辦法中提到,互聯(lián)網醫(yī)院由互聯(lián)網進行遠程訪問,會涉及到實體醫(yī)療機構的重要系統(tǒng)數據交換,同時根據互聯(lián)網醫(yī)院信息系統(tǒng)按照國家有關法律法規(guī)和規(guī)定,實施第三級信息安全等級保護。所以,在滿足醫(yī)院的互聯(lián)網接入和虛擬專用用上,醫(yī)院還要滿足數據安全的要求。

從本質上講,互聯(lián)網醫(yī)院的信息安全所要保障的根本并沒有變,依然是對于數據,特別是醫(yī)療臨床等相關的健康數據的保護,從傳輸、處理、共享、存儲各方面考慮其安全性。因此,要滿足這類安全需求,絕不是單一的安全產品能實現(xiàn)。醫(yī)院需要充分結合實際的技術場景,選擇在各個維度能夠達到風險控制需要的安全產品。

例如,在傳輸層面,互聯(lián)網邊界需要考慮訪問控制、入侵防護、病毒檢測和防護、WEB安全防護等措施。而在數據交換場景下,醫(yī)院需要考慮數據脫敏、數據加密、數據防泄漏、數據庫審計或防護等。所以,沒有最好的安全產品,只有最適合業(yè)務的安全解決方案。

對于目前備受關注的互聯(lián)網醫(yī)院的信息安全建設,國內知名數據安全廠商安華金和醫(yī)療行業(yè)負責人認為,互聯(lián)網專線和VPN能夠解決一部分的外網接入的安全問題,但從業(yè)務訪問的角度來講,業(yè)務數據系統(tǒng)對外提供,包括遠程醫(yī)療、醫(yī)保查詢、預約掛號等都需要直接訪問業(yè)務數據,對于數據本身的訪問安全以及對于內網訪問安全也需要加強。

例如,在數據庫安全方面可以采用數據庫審計、數據庫防火墻、數據庫加密、數據庫脫敏等手段進行安全加固。整體而言,可以從主動防御體系的思路做安全建設,這涉及四道防線:

第一道防線:檢查預警。通過數據庫漏掃產品對數據庫威脅進行檢查分析,給出安全建議。

第二道防線:主動防御。通過數據庫安全運維產品的身份識別、運維審批、流程管理,防止非法人員操作;防止外部攻擊破壞;與此同時做好內部防護,防止內部超級權限。

第三道防線:底線防守。

閾值管控:規(guī)避批量惡意訪問,針對大批量醫(yī)療泄密進行告警控管,防止醫(yī)療數據批量查詢;

數據庫加密產品:防止防止醫(yī)患數據泄露 “脫庫”;

數據庫脫敏產品:醫(yī)療數據去隱私化,防止泄漏真實數據給第三方。

第四道防線:事后追查。利用數據庫審計產品來區(qū)分是外部威脅還是內鬼作案,可以對安全事件進行責任追溯。

對于互聯(lián)網醫(yī)院APP的安全問題,綠盟科技則認為應該從應用服務端、網絡通信和用戶三個層面來整體看待。

對于服務端而言,基于移動應用端的APP安全與傳統(tǒng)的WEB安全并無本質區(qū)別,現(xiàn)有的WAF類防護產品依然適用,能夠防護來自APP端的攻擊,網絡通信端的安全則主要考慮數據的保密與完整性。因此,醫(yī)院可以通過SSL或HTTPS來解決。

而移動端的安全,對醫(yī)院這樣的企業(yè)級用戶而言,幾乎不可能通過傳統(tǒng)意義上的安全產品來解決安全漏洞問題。因為無法要求每個移動端用戶自己按照要求安裝指定的安全軟件,那會帶來極大的用戶體驗下降。

因此,目前更多的醫(yī)療機構在上線APP應用前,會進行系統(tǒng)性的安全評估和安全的黑白盒測試。基于測試和評估結果,安全廠商能夠指導開發(fā)者對不安全的漏洞進行及時修復,以此來徹底解決APP的安全問題。

曹主任的觀點與綠盟科技類似,他認為,在遠程移動的訪問上,采用SSL VPN(國密)實現(xiàn)遠程訪問的卻是較好的方案。在互聯(lián)網醫(yī)院與偏遠地區(qū)醫(yī)療機構、基層醫(yī)療衛(wèi)生機構、全科醫(yī)生與??漆t(yī)生的數據資源共享和業(yè)務協(xié)同上,可以考慮采用安全一體機部署在基礎醫(yī)療機構本地,實現(xiàn)VPN安全組網和數據加密傳輸。

VPN和防火墻,醫(yī)院青睞的兩大香餑餑

在騰訊最近發(fā)布的醫(yī)療行業(yè)安全指數報告中提到,目前醫(yī)療行業(yè)的網絡安全設備首選防火墻和VPN設備。

造成這個結果的原因,綠盟科技負責人認為主要有兩個:一是這兩類產品的使用范圍更多,凡是有網絡邊界的地方幾乎都要用到防火墻進行邏輯隔離。而VPN則是目前最為低成本和穩(wěn)定的專用網絡解決方案,凡是涉及到有需要遠程接入訪問內網的場景,都需要借助VPN實現(xiàn),這造成了巨大的需求基數。

另外一方面,醫(yī)療用戶普遍對網絡安全的認識還不夠深刻。特別在廣大的基層醫(yī)療機構,因為網絡規(guī)模較小、信息數據量也不大,認為邊界防護有防火墻,通信數據保障有VPN即可確保整體網絡安全。

但其實無論醫(yī)療機構的大小,涉及到病患隱私信息數據、臨床信息數據等敏感數據的重要程度都是不言而喻。對這類數據的保護除了防火墻和VPN之外,還需要考慮邊界的縱深防護,諸如入侵防護、病毒過濾、針對WEB應用的WAF產品,針對數據庫保護的數據庫防火墻和安全審計等環(huán)節(jié),等需要考慮建設。

對于目前醫(yī)院VPN的使用現(xiàn)狀,安華金和負責人在與某三級醫(yī)院信息科主任溝通之后,也給出了自己的觀點:VPN一方面用于遠程維護,另外一個主要的用途是區(qū)域聯(lián)網。但目前區(qū)域聯(lián)網更傾向于專線,只有條件不夠,醫(yī)院才選擇走VPN。比如不少醫(yī)院與市衛(wèi)健委、省衛(wèi)健委的連接方式就采用專線,而條件達不到的醫(yī)院,則只能使用VPN實現(xiàn)連接。

此外,在實際使用中,醫(yī)院不僅要考慮互聯(lián)網訪問的接入安全,還需考慮數據平臺的安全。如果用戶的VPN賬戶被盜取或者邊界被入侵,那么核心的數據將直接暴露在攻擊者面前。因此在對訪問進行準入控制的同時,也需要通過數據安全手段對核心數據進行專業(yè)的防護。

對此曹主任也給予了認同,他表示,在目前醫(yī)院的安全建設中,醫(yī)院內網及遠程醫(yī)療的發(fā)展尤為重要。因此,防火墻和VPN自然就作為剛需或首先。但隨著如大數據、云計算、移動互聯(lián)網、物聯(lián)網等新技術的發(fā)展,安全技術同樣需要發(fā)展和更新。

曹主任建議,醫(yī)院可以進行體系化的安全建設,包括安全技術體系、管理體系、運營體系(服務體系),三者相輔相成。在方案上,可以采用融合安全、立體保護的架構,比如采用一體化的安全設備,減少設備運維管理壓力。另外,在端點安全、網絡邊界安全、云端安全、安全服務、安全管理制度等,醫(yī)院都應該及時加強。

保護醫(yī)院數據安全,都有哪些妙招?

根據2018年《全國醫(yī)院信息化建設標準與規(guī)范(試行)》安全的要求,三級醫(yī)院的數據安全保護主要包括以下8大措施:

1、防火墻

2、安全審計設備

3、系統(tǒng)加固設備

4、數據加固設備

5、入侵防范設備

6、身份認證系統(tǒng)

7、訪問控制系統(tǒng)

8、安全管理系統(tǒng)

對于現(xiàn)階段三級醫(yī)院建設較弱的身份認證環(huán)節(jié),綠盟科技負責人表示,目前這部分醫(yī)院普遍使用4A產品如堡壘機,來解決院內的統(tǒng)一認證的問題。通過將賬號、認證、授權、審計四個過程,來解決對數據的訪問權限的問題。

而認證的方式則可以根據所訪問的數據和系統(tǒng),醫(yī)院可以自行選擇強度適合的方式。例如針對核心的HIS數據,訪問可以采用多人、多因素的認證方式,兩個或兩個以上的人員保存一副密鑰的部分,通過靜態(tài)密碼結合短信令牌、CA證書、指紋或其他生物特征識別技術來實現(xiàn)強認證方式。針對醫(yī)院的醫(yī)護工作人員,則僅進行靜態(tài)密碼的認證來實現(xiàn),以保障業(yè)務的順暢性。

2018版的《電子病歷應用管理規(guī)范(試行)》解讀中,首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院信息中心主任王韜曾闡述了現(xiàn)有數字簽名在電子病歷數據保護上存在的兩大隱患:

1、簽名內容的專屬性,目前尚未出臺電子病歷簽名內容的標準,這導致CA(證書授權中心)在簽名時不考慮提交簽名的內容是否存在問題,這到這患者存在“被掉包”的可能性。

2、簽名內容完整性。由于醫(yī)院簽名次數較多,CA在驗簽時無法發(fā)現(xiàn)醫(yī)院是否每次提交內容中有包含不利信息。

以上兩種隱患,王主任認為可以通過簽名+時間戳的方式進行解決。如此一來,就能保證每次的操作人員和操作時間可查詢、可追溯。

但據曹主任所言,目前普遍的認證方式都沒真正在醫(yī)院用起來。比如內網中采用最多的CA認證,雖然它可以實現(xiàn)雙因素認證,提高認證的安全性,但因為使用起來比較麻煩,并且還存在兼容性問題,因此醫(yī)院采用的其實并不多。

而在數據的查詢、追溯、管理上,醫(yī)院可以采用日志審計、堡壘機、數據庫審計等方式進行管理,實現(xiàn)一定程度上的數據保護。

但是在大數據上,非結構化的數據會存在一定的問題。并且多設備的部署,醫(yī)院在管理運維方面也會比較麻煩。因此曹主任認為,在新的安全技術方向上,醫(yī)院可以采用軟件定義安全的模式進行部署。

面對日益泛濫的勒索攻擊,醫(yī)院該如何應對?

2018年1月15日,位于印第安納州漢考克健康的Greenfield受到勒索軟件攻擊,這促使技術人員關閉了整個網絡 。在醫(yī)院電腦屏幕上出現(xiàn)勒索軟件通知后不久。黑客竟然猖狂地表示,在技術人員支付比特幣贖金前,他會長期“保管”一定數量的系統(tǒng)“人質”。

對此,衛(wèi)生系統(tǒng)的IT團隊立即關閉了包括醫(yī)生辦公室和健康中心在內的所有網絡,以隔離病毒。相關技術人員表示,黑客正試圖讓醫(yī)院無法運營,使用“數字掛鎖”來限制人員對系統(tǒng)部分功能的訪問。

McAfee首席科學家Raj Samani表示:“就勒索軟件而言,醫(yī)療行業(yè)遭受的損失可能是最多的。勒索軟件的爆炸式增長,其發(fā)源也是醫(yī)療領域。黑客們或將從傳統(tǒng)形式的勒索軟件,轉向更多的網絡破壞和服務中斷型攻擊?!?/span>

據動脈網了解,勒索病毒和挖礦病毒之所以威力巨大,一般是由于利用了永恒之藍等遠程攻擊方式,能夠自我傳播。因此,一個有趣的現(xiàn)象是,即所謂的內外網隔離的內網環(huán)境反倒更多地遭到侵襲,病毒也更泛濫。

原因在于,相比于跟互聯(lián)網直接接觸的場景,純內網的生產環(huán)境對安全少了對危機的敏感度。因此,被攻擊或遭到病毒的侵襲也就成為必然結果。

在應對勒索病毒一事上,曹主任認為安全事件并非遙遠不及。安全建設也不是單單的滿足合規(guī)性建設,因為,哪怕很多醫(yī)院通過等級保護三級的驗收,也一樣會中勒索病毒。原因是安全技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的防御技術對新型的威脅或者病毒是逐步失效的,所以需要加強監(jiān)測與響應的能力。

在針對勒索病毒或者挖礦軟件的風險上,曹主任認為可以采用四個階段的防護措施:

第一階段:加強端點安全的建設,包括主機(PC\服務器)的系統(tǒng)補丁管理、安全基線管理、病毒查殺軟件等。可以部署下一代端點安全系統(tǒng),如EDR軟件,可以通過人工智能、大數據技術實現(xiàn)勒索病毒變種及未知威脅的防護。

第二階段:加強全網流量風險監(jiān)控及安全可視化的能力,通過整體安全感知平臺,通過流量分析實現(xiàn)網絡中的風險可視化,例如出現(xiàn)病毒感染時,可以通過全網的主機風險展示進行管理。

第三階段,在網絡邊界處部署下一代防火墻設備,需要支持IPS、僵尸網絡識別、AV防護等一體化的設備,并且可以和感知平臺實現(xiàn)聯(lián)動,當平臺發(fā)現(xiàn)問題后下方策略到防火墻上進行阻斷。

第四階段,加強全網應急響應及應急演練的能力,可以通過采購第三方專業(yè)的安全服務,實現(xiàn)快速的事件響應。對勒索病毒進行預防和應急處置。

醫(yī)療信息安全雖有政策加持,但仍是一個長期過程

醫(yī)療行業(yè)性政策標準和近兩年隨著網絡安全法正式實施,以及一些跟個人信息保護、關鍵信息基礎設施保護等相關的法規(guī)、條例和標準,都對于醫(yī)療行業(yè)整體的網絡安全環(huán)境形成有著非常正向的作用。

西安軟件開發(fā)、西安APP開發(fā)、西安軟件外包、西安軟件開發(fā)、西安網站建設、電商軟件開發(fā)、社交軟件開發(fā)、直播軟件開發(fā)、西安網站制作、西安區(qū)塊鏈開發(fā)

細化行業(yè)政策和標準的出臺,從頂層設計到具體實現(xiàn)各個層面進行了一定的歸一化和標準化,統(tǒng)一共性問題的認識,統(tǒng)一解決思路,這不管是對于醫(yī)院還是安全廠商都是非常利好的事情。

醫(yī)院用戶具有了在細分業(yè)務上權威的信息網絡安全參考,安全廠商也可以在解決行業(yè)需求的問題上,更多的朝同一個大方向上的不同維度和領域來擴充和輸出優(yōu)勢能力,對產業(yè)和行業(yè)用戶來說,是一個多贏的結果。

雖然行業(yè)形勢一片大好,但曹主任也給出了自己的一點建議:

雖然目前幾乎所有的安全企業(yè)都在積極的學習和解讀這些安全標準和政策,并根據自己的安全實踐提煉出切實可行的醫(yī)療安全方案。但也應該清醒地看到,政策標準到具體執(zhí)行落地還需要一定的時間,短期內對應醫(yī)院的信息化建設上效應不明顯,這是一個長期的過程。

程序員著裝的改變史,你都了解嗎?

2018-10-19

是什么力量,讓任何地方的程序員都享有「免于體面的自由」?

在今天的社會里,工程師往往代表著知識水平和社會地位。每當普通人聽到這個頭銜,總會報之以敬仰的目光:

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但有一種工程師,雖然也是如假包換的高級技術人員,卻很少能享受到和同類相近的社交待遇:程序員。

和工程師的耀眼形象不同,多數人眼里的程序員更接近于一群情趣干癟的宅男,而非高智商高收入的精英群體。網絡上嘲笑程序員的段子俯拾皆是,簡直發(fā)展成了一種文化現(xiàn)象:

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客觀而言,這些評價并不公正。作為高級技術人員,多數北上廣的程序員都能做到月入萬元以上,毫不遜色于其他工程師或職業(yè)。大多數嘲笑程序員的人,實現(xiàn)階層逆襲的可能性都遠遠不及。

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由「極客學院」發(fā)布的 2016 年程序員薪資統(tǒng)計

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不過,程序員群體遭到戲謔的原因實在也不難理解。其中最重要的因素,就是他們與自身收入和社會地位完全不匹配的服飾裝扮。

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而且,這種現(xiàn)象并非僅僅存在于中國:硅谷技術精英的固定裝束,也早已引起美國人民的注意。

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美國網絡總結的硅谷精英日常著裝。

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美劇《硅谷》(2014)中的程序員形象

程序員為什么穿得如此不講究?這種雞立鶴群的行業(yè)文化,又是如何形成的?程序員,曾經的體面人

程序員平凡的打扮的確很難讓人聯(lián)想到頭頂光環(huán)的工程師。因為自工業(yè)革命以來,憑借技術創(chuàng)新帶來的財富,工程師們的服飾早不復為從前的中下層匠人可比。

在階層分明的正常社會,社會審美風尚往往是向上看齊。作為新富階層的工程師,很快就如同舊時代的貴族一樣穿著考究,其紳士派頭儼然與政客難分軒輊。

例如,發(fā)電機的發(fā)明人邁克爾·法拉第出生于寒微之家,但留下的照片卻都身著禮服:

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而出身農家,僅僅中學畢業(yè)的著名電氣工程師維爾納·馮·西門子,也總是一副上流社會的打扮:

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同時期出身富商家庭的英國首相威廉·尤爾特·格萊斯頓,和法拉第、西門子的著裝風格非常相近,很難看出雙方存在什么階級差異:

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即便在電腦的發(fā)源地美國,早期程序員(或者說軟件工程師)的著裝也完全是上流社會的造型。

由于計算機程序的設計基礎是數理邏輯,所以最早的軟件開發(fā)人員大多為數學家出身。他們來自美國的各大名校,其學院歷史悠久,無論師生都對穿戴正裝習以為常。

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1939 年的斯坦福大學舊照

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1950 年代的普林斯頓大學,大部分師生穿戴西裝上課。這種偏向舒適的風格被稱為常春藤聯(lián)盟風格,對美國主流西裝文化產生重大影響 / 圖片來自:LIFE

因此,在這批人物的活躍時期,早期程序員也都衣著體面,絕不會在著裝方面遭到企業(yè)家、政客、金融從業(yè)者的鄙夷。

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被譽為「計算機之父」的普林斯頓大學教授約翰·馮·諾依曼身著正裝站在計算機前

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被譽為「人工智能之父」的數學家約翰·麥卡錫也是西裝筆挺

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體面人是怎樣「墮落」的

然而,正是因為程序員與大學的緊密聯(lián)系,導致程序員的著裝文化發(fā)生歷史性轉折。

1960 年代中期,隨著反越戰(zhàn)、民權運動和嬉皮士運動的興起,歐美的學院文化發(fā)生了翻天覆地的轉變。

尤其是在以大學生為主體的「嬉皮士運動」中,學生們?yōu)榱朔纯辜扔械摹競鹘y(tǒng)秩序」,把傳統(tǒng)著裝體系中整潔、體面的紳士派頭視為對個性和自由的壓迫。休閑隨性的便裝和體現(xiàn)流行文化的奇裝異服取而代之,在現(xiàn)代服裝體系中的地位陡然上升。

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這場學生運動對大學著裝文化造成了深遠影響,基本摧毀了西方大學里的正裝習俗。如今,幾乎沒有哪個學生還會西服革履地前去教室上課,甚至老師們在講課時也大多身著休閑裝:

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所幸的是,對于較傳統(tǒng)的行業(yè),職業(yè)著裝已有行業(yè)慣例,學院時尚影響有限。即便藤校畢業(yè)的嬉皮士,一旦成為律師、醫(yī)生或商務精英,還是該穿什么穿什么。

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1970 年代初就讀于耶魯法學院的兩位嬉皮士

然而,計算機編程卻是與學院研究前沿關系緊密的新興行業(yè),完全不存在任何職業(yè)著裝傳統(tǒng),因此給了新興的高校著裝文化可乘之機。

與之類似的,還有 C++語言的創(chuàng)始人比雅尼·斯特勞斯特魯普,對服裝品味同樣不講究。  

電影「社交網絡」中的程序員男主角,與一旁傳統(tǒng)裝扮的男子形成鮮明對比

而相比于見過世面但故意逆反的美國 geek,中國程序員的不修邊幅更有底氣:因為中國大學生幾乎從未有過「體面人」的經歷。

1952 年高校改制后,中國高校提倡「教育為無產階級政治服務」,民國時代高校流行的西裝和學生裝都被革除。

1960 年代的西方大學生穿著奇裝異服在大學里反對正裝時,中國的大學生還穿著「勞動人民的服裝」或「軍裝」,最體面也不過「中山裝」而已。 

這套傳統(tǒng)的服裝語言,在改革開放后迅速遭到淘汰,但體面的著裝文化至今仍未能確立。穿背心拖鞋上課已是中國高校常態(tài)。

有趣的是,改革開放后中國的第一代程序員,由于大多出身于傳統(tǒng)技術行業(yè),出于工程師「自覺」,反而是一副「復古之風」,普遍喜歡正裝出鏡。 

機電技術員出身的「王江民」,作為中國程序員界的老前輩,留下的媒體照片幾乎全是西裝、領帶、白襯衫、金絲眼鏡

直到中國互聯(lián)網行業(yè)開始快速發(fā)展,程序員與傳統(tǒng)工程師的生涯軌跡偏離得越來越遠,信科或軟工專業(yè)的畢業(yè)生實現(xiàn)了高校到企業(yè)的直達,后來的幾代程序員,在著裝方面才逐漸趕上西方發(fā)達國家的「先進水平」。 

作為后起之秀的丁磊,服飾風格顯得休閑了許多。 

穿正裝,有什么用?

除了「著裝文化」的影響,程序員不注重儀表的原因和工作性質也是分不開的。

程序員的勞動強度較大,對產品的不定期維護(升級功能,修正 bug)顯著延長了他們的加班時間。沉重的工作壓力導致許多程序員一直處于精神疲憊狀態(tài),顧不上保養(yǎng)自己的個人形象。 

同時,由于全天候生活在一種「只聞其聲,不見其人」的社交狀態(tài)下,程序員們自然也不需要注意衣著搭配。

一旦社交需求有所升級,程序員們并不會固守刻板印象中的邋遢形象。如比爾·蓋茨這類公司老板,功成名就后,宅男氣質迅速被商業(yè)精英的氣息沖淡。 

谷歌公司的兩位創(chuàng)始人謝爾蓋·布林和拉里·佩奇,出席一些正式場合時也會以體面的西裝示人:

反過來說,假如長期與世隔絕,那么即使你不是程序員,你的服飾品味估計也會在不知不覺中跌落到和程序員一樣的水平,甚至更糟。

例如,在普通人眼中,狹義上的宅男(游戲宅、動漫宅)和程序員往往可共用同一張標準像,但二者的重合度遠沒有他們想象中那么高。

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如果未來所有東西都能自動運轉,人類會失業(yè)嗎?

2018-10-19

據一份來自世界經濟論壇(World Economic Forum )題為《未來的職業(yè)》的研究報告,人工智能和自動化創(chuàng)造的職業(yè)會比它所取代的更多。但報告里也警告道,對于一部分工人而言,這一轉變過程將異常艱難。

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「根據我們的研究,對于一部分新職業(yè)所產生的需求將會抵消另一部分職業(yè)需求的減少,」報告里說道,「但是,這里的凈增長并不是必然發(fā)生的。這場變局對于數以百萬計的工人而言必然是困難的,同時也牽涉新一輪全球性教育投資,以培養(yǎng)出適應新時代的人才?!?/span>

以下是這份報告里的研究發(fā)現(xiàn):

2022年,自動化將取代全球范圍內的7500萬就業(yè)崗位。但同時也會創(chuàng)造出約1.33億的新就業(yè)崗位。這一則預測是根據送往全球超過300家雇主企業(yè)的調查問卷得來的。

2018年,在人類和機器的總工作時長中,人類占比71%。但在2022年,人類的工作時長占比預計將下降至58%。到2025年,世界經濟論壇預計,人類占比將跌至48%。

被自動化所創(chuàng)造出來的職業(yè)和被它所取代的職業(yè)將完全不同。數據分析、AI,和機器學習專家,運營經理在新職業(yè)中名列前茅。而數據錄入、會計和出納、行政管理秘書則處在最有可能消失職業(yè)的清單里。

現(xiàn)在,我們對政府改進教育系統(tǒng)、刺激就業(yè)市場、為受影響的工人建立「安全網」有著迫切的需求,并且「支持終身學習者」。工人應該活到老學到老,而雇主則應該幫助他們學習。

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未來避免出現(xiàn)兩敗俱傷的局面——技術進步導致對相關人才的迫切需求,但也會導致大量失業(yè)以及社會兩極分化加劇——對于企業(yè)而言,應該在推動現(xiàn)有工人學習新技術、幫助他們終身學習方面,主動發(fā)揮積極作用,而政府則應該創(chuàng)造一個良好的環(huán)境,在這方面幫助企業(yè)。