区块链硬核剖析(一):区块链是一种共享数据库吗?_空投网 手机报

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本文泉源:,作者:黄锐

弁言

这几年,学术和产业界对区块链的明白和应用发生了大量误区,本人也在已往的文章中逐步澄清和重新界说。不外,总以为意犹未尽,没有专门立题成章。最近由于正在设计分布式产业协作模子,每到区块链手艺运用精妙之处,以为需要有系列文章来逐一注释这些误解。希望通过本人的频频提倡,可以为区块链产业运用提供更多的方案和界说。

这次我们首先讨论“区块链是共享数据库”这个说法到底有没有问题。在百度百科这样形貌区块链:“区块链是一个信息手艺领域的术语。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不能伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公然透明”“团体维护”等特征。”可以说大部分以为区块链是一种共享数据库的说法,受百度百科影响比较大。

接下来,我们就剖析一下什么是共享数据库?

一、什么是共享数据库?

本人通过“知网”搜索“共享数据库”要害字,并未发现直接匹配的论文,更多是关于数据共享模式的相关论文;通过百度百科词条搜索也没有发现“共享数据库”的观点形貌,倒是有“共享存储”(观点完全不一样,感兴趣可以自行搜索)。可以说,一直以来“共享数据库”就不是学术和系统软件实践的观点,“共享数据库”更多的是互联网造词的畸形产物之一。

这是由于,无论从数据集成和共享模式剖析,照样从数据库分类剖析看,“共享数据库”都是一种伪命题。

首先,从数据库的界说上看:“数据库是根据数据结构来组织、存储和治理数据的堆栈,是一个历久存储在盘算机内的、有组织的、可共享的、统一治理的大量数据的聚集”[1],也就是说数据可共享自己就是数据库的基础功效之一,不需要分外使用区块链手艺来确立数据库的数据共享能力。

其次,从数据库分类看,现在常见分类根据数据结构的组织差别,可分为:“关系型数据库”和“NoSQL数据库”;根据部署模式差别,可分为:“单机数据库”和“分布式数据库”等,也从未泛起过根据数据共享水平分类的数据库。

再者,从数据共享方式上看,业界常接纳数据集成,实现把差别泉源、花样、特点性子的数据在逻辑上或物理上有机地集中,从而为企业提供周全的数据共享。通常接纳联邦式、基于中间件模子和数据堆栈等方式来组织数据集成的系统,而且已有许多成熟的框架可以行使。

以是,无论是数据库手艺,照样企业数据共享模式的生长都从未泛起过“共享数据库”这个观点,由于开发数据库软件的初衷本质上就是解决数据的组织、存储、治理和共享的。

二、为什么会以为区块链是共享数据库

上面讲到“区块链是一种共享数据库吗?”是一种伪命题,由于数据库的使命之一就是提升数据的接见和共享便捷性。那我们为什么有这样的界说呢?我预测,“区块链是一种共享数据库”主要照样受一些通用底层区块链平台或产物的影响。

首先,大部分的公链平台,例如:Bitccoin、Ethereum、EOS等,自己并不是一个通用底层区块链平台,他们都是以点对点资产买卖为焦点构建区块链相关手艺的组合应用,包罗:加密手艺、分布式手艺、P2P数据传输、共识算法、链式数据结构、博弈论等。手艺的运用是为点对点、平安、高效的资产买卖杀青服务的。以是在非资产处置的行业领域,例如:政务、工业、供应链等,直接使用基于公链的区块链手艺往往会格格不入。由于公链平台营业目的是明确的,以是人人不会去讨论BitCoin是否是一个共享数据库的问题。

其次,在大部分已开展同盟链应用的行业中,底层大量接纳Apache Hyperledger系列平台,受Hyperledger的影响颇深。以Hyperledger焦点的Fabric为例,Fabric是一个营业目的不明确的通用区块链平台。从下图可以看到Fabric的节点主要由智能合约(早期的Chaincode)和分布式账本组成。而节点中的数据主要由分布式账本Ledger存储。

Fabric 节点组成

泉源:Hyperledger Fabric手艺白皮书[2]

而分布式账本Ledger又主要由Blockchain和全局状态组成,全局状态的更新被区块中的买卖Transactions触发和决议。见下图:

Fabric 账本组成

泉源:Hyperledger Fabric手艺白皮书[2]

由下图可见,分布式账本Ledger中的全局状态World State本质确实是一种分布式的KV存储模子,再配合分布式节点网络,就不难注释为什么会以为区块链是一种共享数据库了。

Fabric 状态模子

泉源:Hyperledger Fabric手艺白皮书[2]

上面已经提到,Fabric是一种营业目的不明确的通用区块链平台,在Fabric的账本模子Ledger中,实在和我们一样平常明白的金融账本并没有直接关系,Ledger只是一种通用KV存储模子,你可以存储随便数据。在Fabric现实使用历程中,若是没有领域模子驱动,Fabric就真是一个分布式数据存储架构。

受这个因素影响,现实上我们在区块链行业应用中,大量接纳Fabric的全局状态存储World State,实现分布式存储链。我在其他文章已经频频强调了,若是把区块链定位为分布式的数据存储机制,那和现在常用的分布式数据库相比没有任何手艺优势,只是实现更庞大,效率更低而已。

三、数据的共享与数据存储结构无关

通过上面的剖析,也确实可以把以Fabric为代表的区块链通用平台,界说为分布式数据存储模子,但这种分布式存储机制可以带来数据共享和开放吗?这里有个误区,是我们片面的明白为,数据分布式可带来数据的共享,但本文想强调,数据是否共享与存储结构和部署模式无关。

数据的存储结构和部署模式是物理模子,而数据的共享是营业模子。在当下“数据即资产”以及个人隐私珍爱和商业数据平安获得民众和舆论强化明白的当下,决议数据是否共享的要害,不是数据若何存储和部署,而是数据共享的营业必要性和多方参与者的利益是否获得平衡和保障。简朴行使分布式存储机制解决“信息孤岛”问题,显然是异想天开了。

而且,大部分“信息孤岛”的问题,恰恰是数据涣散存储和治理造成的,可以说数据的分布式是现状,而不是远景。解决数据涣散造成的“信息孤岛”问题,首先要区分数据主权关系。在单一数据主权(绝对数据主权)下最高效的方式是数据集成,通过数据联邦、数据中间件和数据堆栈等方式实现数据的汇聚;在多方数据主权(相对数据主权)关系下,则是通过执法强制或商业模式驱动,在正当合规的条件下让数据在数据应用相关方之间平安流动。

在无法确立数据集成的环境下,例如:多方数据主权、集成成本和执法限制条件,确实可以接纳区块链手艺确立数据可买卖、可流动、可羁系的可信数据共享网络。但这时区块链手艺应用重点恰恰不是分布式的数据存储,而是数据资产的买卖。若是没有确立数据资产买卖模子,简朴行使Fabric的全局状态,是无法实现数据共享的。

实在,以Bitcoin为代表的经典区块链手艺,已经证明了区块链分布式节点中的数据存储只是为了保障各节点,可以本地化、高效的验证买卖数据的真伪,而不是为数据共享为最终目的。

四、新手艺驱动总是先带来哑铃效应

进入互联网Web2.0时代以来,大量新手艺,新名词涌入产业界,从大数据、AI、5G、区块链再到今年的量子盘算,每一次的新手艺和产业连系都避免不了在海内产业圈泛起手艺认知的“哑铃效应”,即:哑铃的一头是高度观点化、抽象化,而另一头是高度的实例化和工具化。

区块链手艺的兴起也是云云,一边是从观点化和抽象化上描绘区块链是一种去中央化,用网络自治取代中央化系统的价值互联网;而另一边则是将区块链形貌为共享数据库,一种分布式存储工具。为什么会发生这样的认知呢?我想很大原因是,一种新手艺的突然兴起,往往只是被几篇论文、几个应用场景点燃,但在普遍领域的应用型配套研究还未完全跟上,接纳高度观点化、抽象化或实例化、工具化的界说,总能在现实天下找到映射关系,这是一种低成本的注释路径。

可以说,新手艺生长的哑铃效应是一个一定历程,但随着新手艺在领域实践中的知识积累和模子沉淀,将会不停修正哑铃的两头,让价值认知更为平滑、适用。爱因斯坦说过:“你无法在制造问题的统一头脑条理上解决这个问题”,看待新手艺往往不能直接从现实事物中直接匹配和映射,而是需要以创新头脑在应用领域生长和完善新手艺的界说和价值。

总结

区块链手艺在某种水平上确实可以充当分布式数据库或数据共享机制使用,但在现实应用中与传统数据集成框架相比,并无优势。同时由于接纳分布式共识算法、P2P网络传输和区块数据结构等手艺,系统庞大度更高、性能和可维护性更差。这么大的价值只是为了确立分布式一致性的存储机制显然是得不偿失的,也没有现实商业前途。行使区块链手艺需要关注分布式的对等、平安、公正的买卖环境的搭建上,以优化数据买卖环境为条件,间接实现数据充实共享和行使。可以说在数据共享领域,区块链手艺只是基础条件之一,而不是绝对因素。在数据所有权涣散的环境下,决议数据是否可以共享,最主要的是营业和商业模子的确立。

参考文献:

【1】百度百科

【2】Apache hyperledger-fabric-readthedocs-io-en-release-2.0.pdf

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