Primer lanzamiento | Análisis de núcleo duro de Blockchain (1): ¿Blockchain es una base de datos compartida?

En los últimos años, ha habido muchos malentendidos en la comprensión y aplicación de blockchain en los círculos académicos e industriales, y lo he aclarado y redefinido gradualmente en mis artículos anteriores. Sin embargo, siempre siento que aún hay más que decir, y no hay un tema en especial. Recientemente, debido a que estoy diseñando un modelo de colaboración industrial distribuida, siento que se necesita una serie de artículos para explicar estos malentendidos uno por uno cuando se trata de las sutilezas de la tecnología blockchain. Espero que a través de mi defensa reiterada, pueda brindar más soluciones y definiciones para la aplicación de la industria de la cadena de bloques.

Esta vez discutiremos primero si hay algún problema con la declaración "blockchain es una base de datos compartida". La Enciclopedia Baidu describe la cadena de bloques de esta manera: "Blockchain es un término en el campo de la tecnología de la información. En esencia, es una base de datos compartida en la que los datos o la información almacenada tiene las características de "infalsificable" y "rastreo completo". Trazable", "abierto y transparente", "mantenimiento colectivo" y otras características". Se puede decir que la mayoría de la gente piensa que blockchain es una base de datos compartida, que está muy influenciada por la Enciclopedia Baidu.

A continuación, analicemos ¿qué es una base de datos compartida?

Busqué la palabra clave "base de datos compartida" a través de "HowNet", pero no encontré artículos que coincidieran directamente, y más artículos relacionados con el modelo de intercambio de datos; no encontré la descripción del concepto de "base de datos compartida" a través de la búsqueda de la Enciclopedia de Baidu. es "almacenamiento compartido" (el concepto es completamente diferente, puede buscarlo usted mismo si está interesado). Se puede decir que "base de datos compartida" no ha sido un concepto de práctica académica y de software de sistema durante mucho tiempo, y "base de datos compartida" es más uno de los productos deformados de la acuñación de Internet.

Esto se debe a que, independientemente del análisis de la integración de datos y el modo de compartir, o del análisis de la clasificación de la base de datos, "base de datos compartida" es una proposición falsa.

En primer lugar, de la definición de la base de datos: "Una base de datos es un almacén que organiza, almacena y administra datos de acuerdo con la estructura de datos. Es una colección de grandes cantidades de datos que se almacenan en la computadora durante mucho tiempo, organizada, compartible y administrada de manera uniforme", lo que significa que el intercambio de datos en sí mismo es una de las funciones básicas de la base de datos, y no es necesario utilizar tecnología blockchain adicional para establecer las capacidades de intercambio de datos de la base de datos.

En segundo lugar, desde la perspectiva de la clasificación de la base de datos, las clasificaciones comunes actuales se pueden dividir en: "base de datos relacional" y "base de datos NoSQL" según la organización de la estructura de datos; según el modo de implementación, se puede dividir en: "base de datos "base de datos sola" y "base de datos distribuida". ", etc., y nunca ha habido una base de datos clasificada según el grado de intercambio de datos.

Además, desde la perspectiva del intercambio de datos, la industria a menudo adopta la integración de datos para realizar la concentración lógica o física de datos de diferentes fuentes, formatos y características, a fin de proporcionar un intercambio de datos integral para las empresas. Por lo general, los modelos federados basados ​​en middleware y los almacenes de datos se usan para construir sistemas de integración de datos, y hay muchos marcos maduros que se pueden usar.

Por lo tanto, el concepto de "base de datos compartida" nunca ha aparecido ni en la tecnología de bases de datos ni en el desarrollo de modelos de intercambio de datos empresariales, porque la intención original de desarrollar software de bases de datos es esencialmente resolver la organización, el almacenamiento, la gestión y el intercambio de datos.

La pregunta anterior "¿Es la cadena de bloques una base de datos compartida?" es una proposición falsa, porque una de las misiones de la base de datos es mejorar la comodidad del acceso y el intercambio de datos. Entonces, ¿por qué tenemos esa definición? Supongo que "Blockchain es una base de datos compartida" está influenciada principalmente por algunas plataformas o productos de blockchain subyacentes comunes.

En primer lugar, la mayoría de las plataformas de cadena pública, como: Bitccoin, Ethereum, EOS, etc., no son una plataforma de cadena de bloques subyacente de uso general, sino que son aplicaciones combinadas de tecnologías relacionadas con la cadena de bloques basadas en peer-to-peer. transacciones de activos, que incluyen: tecnología de cifrado, tecnología distribuida, transmisión de datos P2P, algoritmo de consenso, estructura de datos en cadena, teoría de juegos, etc. El uso de la tecnología está al servicio de transacciones de activos punto a punto, seguras y eficientes. Por lo tanto, en las industrias que no procesan activos, como los asuntos gubernamentales, la industria, la cadena de suministro, etc., el uso directo de la tecnología blockchain basada en cadenas públicas suele ser incompatible. Dado que el propósito comercial de la plataforma de cadena pública es claro, no todos discutirán si BitCoin es una base de datos compartida.

En segundo lugar, en la mayoría de las industrias donde se han implementado aplicaciones de cadena de consorcio, se utiliza una gran cantidad de plataformas de la serie Apache Hyperledger en la capa inferior, que está profundamente influenciada por Hyperledger. Tome Fabric, el núcleo de Hyperledger, como ejemplo Fabric es una plataforma blockchain de propósito general con propósitos comerciales poco claros. En la figura a continuación, podemos ver que los nodos de Fabric se componen principalmente de contratos inteligentes (Chaincode temprano) y registros distribuidos. Los datos en los nodos se almacenan principalmente en el libro mayor distribuido.

Fabric Composición del nodo  Fuente: Informe técnico de Hyperledger Fabric

El libro mayor distribuido El libro mayor se compone principalmente de Blockchain y el estado global, y la actualización del estado global se desencadena y determina por las transacciones en el bloque. Vea abajo:

Fabric Composición de Ledger Fuente: Documento técnico técnico de Hyperledger Fabric

Como se puede ver en la figura a continuación, el estado mundial Estado mundial en el libro mayor distribuido El libro mayor es de hecho un modelo de almacenamiento KV distribuido Combinado con la red de nodos distribuidos, no es difícil explicar por qué la cadena de bloques se considera una base de datos compartida . .

Fabric Modelo de estado  Fuente: Documento técnico de Hyperledger Fabric

Como se mencionó anteriormente, Fabric es una plataforma blockchain de uso general con propósitos comerciales poco claros. Ledger, el modelo de libro mayor de Fabric, en realidad no está directamente relacionado con el libro mayor financiero que entendemos a diario. Ledger es solo un modelo de almacenamiento KV de uso general. Puede almacenar datos arbitrarios. En el uso real de Fabric, si no hay un controlador de modelo de dominio, Fabric es realmente una arquitectura de almacenamiento de datos distribuidos.

Afectados por este factor, de hecho, en la aplicación de la industria de la cadena de bloques, utilizamos ampliamente el almacenamiento de estado global World State of Fabric para realizar la cadena de almacenamiento distribuido. He enfatizado repetidamente en otros artículos que si la cadena de bloques se posiciona como un mecanismo de almacenamiento de datos distribuidos, no tiene ninguna ventaja técnica sobre las bases de datos distribuidas comúnmente utilizadas actualmente, pero la implementación es más complicada y menos eficiente.

A través del análisis anterior, es cierto que la plataforma blockchain general representada por Fabric puede definirse como un modelo de almacenamiento de datos distribuido, pero ¿puede este mecanismo de almacenamiento distribuido brindar apertura e intercambio de datos? Hay un malentendido aquí. Es nuestro entendimiento unilateral que la distribución de datos puede generar el intercambio de datos, pero este artículo quiere enfatizar si el intercambio de datos no tiene nada que ver con la estructura de almacenamiento y el modo de implementación.

La estructura de almacenamiento de datos y el modo de implementación son modelos físicos, mientras que el intercambio de datos es un modelo comercial. En el momento en que "los datos son un activo" y el público y la opinión pública han fortalecido la protección de la privacidad personal y la seguridad de los datos comerciales, la clave para decidir si los datos se comparten no es cómo se almacenan y distribuyen los datos, sino el negocio. la necesidad de compartir datos y los intereses de múltiples participantes están equilibrados y protegidos. Obviamente, es caprichoso usar simplemente el mecanismo de almacenamiento distribuido para resolver el problema de la "isla de información".

Además, la mayoría de los problemas de las "islas de información" son causados ​​precisamente por el almacenamiento y la gestión descentralizados de los datos. Se puede decir que la distribución de los datos es el statu quo, no la perspectiva. Para resolver el problema de la "isla de información" causado por la dispersión de datos, primero debemos distinguir la relación de soberanía de datos. El método más eficiente bajo la soberanía de datos única (soberanía de datos absoluta) es la integración de datos, que logra la agregación de datos a través de la federación de datos, el middleware de datos y los almacenes de datos; bajo la relación de soberanía de datos de múltiples partes (soberanía de datos relativa), es a través de Aplicados legalmente o impulsados ​​por modelos comerciales, los datos pueden fluir de manera segura entre las partes involucradas en las aplicaciones de datos bajo la premisa del cumplimiento legal.

En un entorno en el que no se puede establecer la integración de datos, como: soberanía de datos de múltiples partes, costos de integración y restricciones legales, la tecnología blockchain se puede usar para establecer una red de intercambio de datos confiable que puede intercambiar, fluir y supervisar datos. Pero en este momento, el enfoque de la aplicación de la tecnología blockchain no es el almacenamiento de datos distribuidos, sino la transacción de activos de datos. Si no se establece un modelo de transacción de activos de datos, el intercambio de datos no se puede realizar simplemente utilizando el estado global de Fabric.

De hecho, la tecnología de cadena de bloques clásica representada por Bitcoin ha demostrado que el almacenamiento de datos en los nodos distribuidos de la cadena de bloques es solo para garantizar que cada nodo pueda localizar y verificar de manera eficiente la autenticidad de los datos de la transacción, no para compartir datos con el fin último. .

Desde que ingresó a la era de Internet Web 2.0, una gran cantidad de nuevas tecnologías, nuevos conceptos y nuevos términos han entrado en la industria. Desde big data, AI, 5G, blockchain hasta la computación cuántica de este año, cada combinación de nuevas tecnologías e industrias. evitará El "efecto pesa" de la cognición técnica no aparecerá en el círculo de la industria nacional, es decir: un extremo de la pesa está muy conceptualizado y abstracto, mientras que el otro extremo está muy ejemplificado e instrumentalizado.

Lo mismo ocurre con el auge de la tecnología blockchain, que por un lado describe al blockchain como una especie de descentralización de la conceptualización y la abstracción, y reemplaza el valor Internet del sistema centralizado por la autonomía de la red, por otro lado describe la cadena de bloques como una base de datos compartida, una herramienta de almacenamiento distribuido. ¿Por qué existe tal percepción? Creo que la razón principal es que el aumento repentino de una nueva tecnología a menudo solo se desencadena por unos pocos artículos y unos pocos escenarios de aplicación, pero la investigación de apoyo aplicada en una amplia gama de campos aún no se ha puesto al día por completo. y la instrumentación siempre puede encontrar una relación de mapeo en el mundo real, que es una ruta de interpretación de bajo costo.

Se puede decir que el efecto mancuerna del desarrollo de nuevas tecnologías es un proceso inevitable, pero con la acumulación de conocimientos y la precipitación de modelos de nuevas tecnologías en la práctica de campo, los dos extremos de la mancuerna se corregirán continuamente para que la percepción del valor sea más fluida y práctica. . Einstein dijo: "No se puede resolver este problema con el mismo nivel de pensamiento que creó el problema". Observar las nuevas tecnologías a menudo no se puede comparar y mapear directamente a partir de cosas reales, sino que requiere un pensamiento innovador para desarrollar y mejorar nuevas tecnologías en el campo de aplicación Definición y valor de la tecnología.

De hecho, la tecnología Blockchain se puede utilizar como una base de datos distribuida o un mecanismo de intercambio de datos hasta cierto punto, pero no tiene ventajas en comparación con los marcos tradicionales de integración de datos en aplicaciones prácticas. Al mismo tiempo, debido a la adopción del algoritmo de consenso distribuido, la transmisión de red P2P y la estructura de datos en bloque y otras tecnologías, la complejidad del sistema es mayor y el rendimiento y la capacidad de mantenimiento son peores. Obviamente, no vale la pena perder un precio tan grande solo para establecer un mecanismo de almacenamiento distribuido y consistente, y no hay una perspectiva comercial práctica. El uso de la tecnología de cadena de bloques debe prestar atención al establecimiento de un entorno comercial distribuido entre pares, seguro y justo.Bajo la premisa de optimizar el entorno comercial de datos, los datos pueden compartirse por completo y utilizarse indirectamente. Se puede decir que en el campo del intercambio de datos, la tecnología blockchain es solo una de las condiciones básicas, no un factor absoluto. En un entorno en el que la propiedad de los datos está dispersa, lo más importante para determinar si los datos se pueden compartir es el establecimiento de negocios y modelos comerciales.

Referencias:

Enciclopedia de Baidu

https://baike.baidu.com/item/database/103728

Apache hyperledger-fabric-readthedocs-io-en-release-2.0.pdf

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