Lohkoketju tai tietokanta; Mikä on yrityksellesi paras?

Ero lohkoketjun ja tietokannan välillä

Nykyään yritykset sanovat: "Käytämmekö blockchainia tai perinteisemmää tietokantaa?" He vastaavat kysymykseen.

Näiden kahden välillä on niin paljon eroja, ja yritän antaa heille mahdollisimman paljon alla. Se alkaa arkkitehtuurin tai tietyn tekniikan organisoinnin erolla.

Joten kun on kyse pitkäaikaisesta päätöksestä käyttää blockchainia, kysymys kuuluu: Mikä on käytölleni tärkeämpää? Vaihteisto ja vakaus? Tai yksityisyyttä ja suorituskykyä?

Yksinkertainen arkkitehtuuri

Perinteinen tietokanta on pohjimmiltaan asiakas-palvelin-tyyppinen verkkoarkkitehtuuri.

Asiakas (käyttäjä), jolla on oikeat käyttäjätiliin liittyvät käyttöoikeudet, voi muuttaa keskuspalvelimelle tallennettuja tietueita (fyysinen keskittäminen tai hajautettu pilvien keskittäminen), käyttää tietoja, käyttöoikeuksia, rooleja jne. .

Aina kun master-kopio tehdään, jokainen käyttäjä saa päivitetyn "master copy" -kopion seuraavan kerran kirjautuessaan tietokantaan PC: ltä / tabletilta / älypuhelimelta; mutta vain "peruskopio" on todellinen kopio. Tietokannan hallinta jätetään tietokannan järjestelmänvalvojien toimesta, mikä antaa keskusviranomaiselle pääsyn ja käyttöoikeudet.

Tietokantajärjestelmän arkkitehtuuri

Se toimii aivan eri tavalla blockchain- ja blockchain-ketjuissa, kun jokainen osallistuja ylläpitää, tallentaa, päivittää ja todentaa uusia tietueita tietokantaan. Kaikki osallistujat (solmut) toimivat saman johtopäätöksen (kompromissin) avulla, varmistaen siten verkon sisäisen turvallisuuden.

Blockchain-järjestelmän arkkitehtuuri

Tämän perustavanlaatuisen eron seurauksena on, että lohkoketjut on mukautettu hyvin järjestelmään tiettyjen toimintojen tallentamiseksi, kun taas keskitetty tietokanta on täydellinen muille toiminnoille.

Eri huomioon otettavat tekijät

Johtaminen ja hajautettu johtaminen ja luottamus

Luottamuksen suhteen emme tarkoita kaikkia, joilla on huono tarkoitus, mutta on yksinkertainen tosiasia, että kaupan osapuolten ei tarvitse tuntea toisiaan ja rakentaa luottamusta suhteeseen. Tämä on kuin pankkikorttisi tai Visa-korttisi käyttäminen maksamiseen verkossa. Tämä tarkoittaa sitä, että luotat laitokseen, josta ostit kortin, ja luotat oston lähteeseen. Tällainen luottamus voi usein menettää uskottavuuden.

Lähes kaikkien lohkoketjujen ansiosta eri osapuolet voivat luottaa toisiinsa jakamaan tietoja ilman keskusvalvojaa. Tapahtumia käsittelee käyttäjien (solmujen) verkko, joka toimii kompromissimekanismina, niin että kaikki luovat saman tietuejärjestelmän (enemmän tai vähemmän samanaikaisesti, lohkoketjusta riippuen).

Perinteisessä mallissa luottamus kuitenkin annetaan tietokannan ylläpitäjille ja useimmille järjestelmänvalvojille (ei paha); Usein luottamus on organisaation sisällä, koska emme usein tunne järjestelmänvalvojaa. Esimerkiksi pankkeja ei varasta rahaa, jonka ihmiset yleensä säästävät henkilökohtaiseen tietokantaansa.

Se voi olla ainoa looginen syy, miksi haluat keskitetyn hallinnan, mikä sinällään saattaa olla syy liiketoimintamallisi / erikoisuutesi / oleskeluasi; Katso esimerkiksi Amazon Cloud ja Azure Cloud. Ihmiset (Amazon ja Microsoft) luottavat heidän takanaan olevaan tekniikkaan ja siksi heidän hallitsemiinsa verkkoihin.

Mutta se tarkoittaa myös, että esimiesten, kuten pankkien, on käytettävä miljardeja dollareita pitääkseen tietokannat turvallisina riippumatta siitä, ovatko hakkerit tai muut ihmiset (mukaan lukien haittaohjelmat), jotka haluavat hyötyä tietokannasta. korvataan Murli). varastamalla rahaa, varastamalla tietoja tai yksinkertaisesti muuttamalla tietoja). Jos keskushallinto tai niihin luottavat organisaatiot epäonnistuvat, me häviämme.

jakamisesta

Miksi tällä erimielisyydellä on merkitystä? Vaikka tietokanta olisi bittiä ja tavua, se on täsmälleen miltä se näyttää. Tietokannan sisältö tallennetaan tietyn tietokonejärjestelmän muistiin ja levylle, ja kuka tahansa, jolla on pääsy järjestelmään, voi vioittaa tai vioittaa tietoja. Seurauksena on, että kun lähetät tietosi pysyvään tietokantaan, olet riippuvainen ihmisen organisaatiosta, jossa tietokanta sijaitsee.

Lohkoketju tarjoaa täysin tarkastettavan tietokannan ja tarjoaa eheyden ja avoimuuden:

  • Rehellisyys, koska jokainen käyttäjä voi olla varma, että vastaanotetut tiedot ovat vioittuneet eikä niitä muuteta kirjoittamisen jälkeen.
  • Läpinäkyvyys, sillä jokainen käyttäjä voi tarkistaa, kuinka lohkoketju lisätään ajan myötä.

Sitten herää kysymys: onko luottamuksemme asetettu oikein vai tarvitaanko eri osapuolten välistä luottamusta. Yksi blockchain-periaatteista on poistaa tarve luottamuksesta yhtälöstä.

Maailma on täynnä näitä luotettavia organisaatioita - hallitukset ja pankit (useimmiten), yliopistot, ammattiliitot ja jopa yksityiset yritykset, kuten Google ja Facebook. Suurimmalta osin se toimii erittäin hyvin, etenkin kehittyneissä maissa. Uskon, että ääneni lasketaan aina, eikä yksikään pankki ole varastanut rahaa (muuten kuin saamani minulle valtavan transaktiomaksun). Mikä on ongelma? Jos organisaatio hallitsee tärkeää tietokantaa, se tarvitsee useita ihmisiä ja prosesseja pitääkseen tietokannan ennallaan. Sinun täytyy palkata ihmisiä, prosessoida prosesseja, ja se vie paljon aikaa ja rahaa.

Siten blockchain tarjoaa tavan korvata nämä organisaatiot hajautetulla tietokannalla, joka on estetty älykkään salauksen avulla. Kuten aiemmin, he hyödyntävät tietokonejärjestelmien jatkuvasti kasvavaa kapasiteettia tarjotakseen uuden tavan koodata ihmisiä. Kirjoittamisen jälkeen koodista tulee erittäin halpaa. "Lukeminen ja kirjoittaminen" ja "Tarkista ja kirjoita" ovat tärkeitä tekijöitä hajautetun hallinnon saavuttamiseksi.

CRUD (tietokanta) ja luku ja kirjoitus (Blockchain)

Perinteisessä tietokannassa asiakas voi suorittaa tietoihin neljä toimintoa: Luo, lue, Päivitä ja Poista (yhdessä kutsutaan CRUD-komennoiksi).

Lohkoketju luotiin yksinomaan lisäosille. Käyttäjä voi lisätä lisätietoja vain lisälohkojen muodossa. Kaikki aiemmat tiedot tallennetaan pysyvästi, eikä niitä voi muuttaa. Siksi ainoat blockchainiin liittyvät toiminnot ovat:

  • Lue toiminnot: Hanki nämä kyselyt ja tiedot ryhmäketjusta
  • Kirjoittamisoperaatiot: nämä lisäävät tietoja lohkoketjuun

Tarkista ja kirjoita Blockchain

Blockchain antaa sinun suorittaa kaksi tehtävää: tapahtuman todentaminen ja uuden tapahtuman kirjoittaminen.

Tapahtuma on toiminto, joka muuttaa lohkoketjussa olevien tietojen tilaa. Blokkiketjun aikaisempien merkintöjen tulisi pysyä ennallaan, kun taas uusi tietue voi muuttaa edellisen tietueen tietojen tilaa. Esimerkiksi, jos lohkoketju tallentaa miljoona BTC-bittiäni Bitcoin-lompakkooni, se numero tallennetaan pysyvästi lohkoketjuun.

Kun vietän 200 000 BTC, tämä tapahtuma kirjoitetaan blockchainiin ja tuo saldoni 800 000 BTC: iin. Koska blockchain voidaan kuitenkin lisätä vain, 1 miljoonan dollarin myyntitapahtumani edeltävä BTC-saldoni jää niille, jotka haluavat pysyvästi blockchainilla. Siksi blockchain-nimitystä kutsutaan usein kiinteäksi ja jaetuksi muistikirjaksi.

Historiallinen ja reaaliaikainen

Suurin osa keskustietokannoista tallentaa ajantasaista tietoa tiettynä ajankohtana, joka tarjoaa enemmän tai vähemmän välitöntä tietoa, mutta ei tuota reaaliaikaista tietoa (prosessoidaan laukauksen aikana).

Blockchain Database puolestaan ​​pystyy tallentamaan tietoja, jotka sisältävät kaikki toistaiseksi saatavilla olevat tiedot. Blockchain-tekniikka luo tietokantaketjun, jolla on oma historia, kasvaa jatkuvasti laajenevaksi historiaksi ja luo reaaliaikaisia ​​muotokuvia. Salaus- ja Merkle-puiden käytön takia historialliset tiedot pysyvät muuttumattomina ja muuttumattomina. Ainoa todellinen tapa muuttaa lohkoketju on lisätä uusi, edellistä tapahtumaa kattava tapahtuma ja vain asianomaisten osapuolten suostumuksella. monissa tapauksissa Ethereum-kova pistoke on itse asiassa kääntynyt vanhaan järjestelmään järjestelmän vian korjaamiseksi; tämä saattaa olla tarpeen, mutta se rikkoo blockchain-periaatetta).

Kyllä, on teoreettisesti mahdollista muuttaa aiempaa tietoa kaikissa blockchain-tekniikoissa, mutta kaikille, jotka yrittävät tehdä niin, muussa verkossa on niin paljon, että se on melkein mahdotonta ja / tai liian kallista. Juuri se, mitä tarvitaan blockchain-tietokannan muokkaamiseen tai muokkaamiseen, on johtanut siihen, että ihmiset kutsuvat blockchain-tietokantaa muuttumattomaksi.

Tietokannan tai lohkoketjun suorituskyky

Kun tarkastellaan ensimmäisiä lohkoketjuja, joita voidaan käyttää tallennusjärjestelminä ja jotka ovat ihanteellisia kauppapaikkana, ne ovat hitaita tietokantaan verrattuna digitaaliseen transaktiotekniikkaan, jota Visa ja Paypal käyttävät tänään. Viime kuukausina on kuitenkin syntynyt joukko lohkoketjuja, jotka kykenevät suorittamaan paljon suuremmat volyymitransaktiot käyttämättä vaihtoehtoisia reittejä / ketjuverkkoja transaktioita varten.

Tästä huolimatta blockchain-tekniikan luonne vaatii jonkin verran nopeuden uhraamista. Tapa, että hajautetut verkot toimivat blockchain-tekniikassa, tarkoittaa, että niitä ei ole kytketty toisiinsa ja että kukin niistä palvelee itsenäisesti verkkoa ja vertaa sitten tuloksiaan muuhun verkkoon. tapahtui. Toisaalta perinteiset tietokannat ovat olleet olemassa vuosikymmenien ajan, ja niiden suorituskyky on lisääntynyt Mooren lain mukaisesti.

Mooren lakia sovelletaan havaintoon, jonka vuonna 1965 teki Intelin perustaja Gordon Moore. Hän huomasi, että keksinnön jälkeen transistorien määrä neliötuumaa kohti integroiduissa piireissä on kaksinkertaistunut vuosittain. Mooren lain mukaan tämä suuntaus jatkuu lähitulevaisuudessa. Vaikka nopeus hidastuu, transistorien määrä tuumaa kohti on kaksinkertaistunut 18 kuukauden välein. Tätä käytetään Mooren lain nykyisenä määritelmänä.
Lohkoketjujen toiminnan vertailu

Huomaa, että joissakin tapauksissa tämä nopeus ei ole nopeus, jolla sitä mitataan. IOTA: ta ja Raiblocksia testataan edelleen tässä mielessä.

Edellä esitetyt luvut osoittavat selvästi, että blockchain-tekniikka kaappaa keskitetyt tietokannat tapahtumien määrän ja kaistanleveyden suhteen, mutta näin on aina Mooren lain ja lohkoketjun luonteen vuoksi. net. . Tapahtumaa prosessoitaessa lohkoketjun tulisi tehdä kaikki kuten normaalissa tietokannassa, mutta sen tulisi aina tehdä kolme lisätoimenpidettä:

  1. Allekirjoituksen todentaminen. Jokainen blockchain -tapahtuma on allekirjoitettava digitaalisesti julkisen ja yksityisen salaustekniikan avulla, kuten ECDSA. Tämä on välttämätöntä, koska tapahtumat jakautuvat solmujen kesken "vertaisella" tavalla, joten niiden lähdettä ei voida todistaa. Näiden allekirjoitusten luominen ja validointi on suuri ongelma laskennallisille ja vastaaville tuotteille. Sen sijaan ei ole tarvetta tarkistaa erikseen jokaista keskitettyyn tietokantaan liittyvää pyyntöä.
  2. Konsensusmekanismit. Hajautetussa tietokannassa, kuten blockchain, olisi pyrittävä varmistamaan, että verkon solmut pääsevät yksimielisyyteen. Nykyisestä konsensusmekanismista riippuen tämä voi sisältää edestakaisin tärkeitä linkkejä ja / tai haarukan käsittelyä. Totta, keskitettyjen tietokantojen on käsiteltävä ristiriitaisia ​​ja peruutettuja toimintoja, mutta niiden käsittely ja käsittely yhdellä paikassa on vähemmän todennäköistä.
  3. Lisäämiseksi. Kyse ei ole erillisen solmun suorituskyvystä, vaan kokonaisen laskennan määrästä, jota lohkoketju vaatii. Jos keskitetyt tietokannat käsittelevät kerran (tai kahdesti) tapahtumia, verkon jokaisen solmun on käsiteltävä sitä itsenäisesti. Niin paljon tehdään saman tuloksen saavuttamiseksi. Uuden sukupolven lohkoketjuissa tätä kuitenkin johtaa asiakas.

Vaikka nämä lohkoketjut ovat vähän haitallisia, voit nähdä, että ero ei ole merkittävä hyväksymisajankohdasta lähtien.

Blockchain-tietosuoja

Esimerkiksi Bitcoin on kirjoittamaton, lukukelvoton ja lukematon tietokanta, mutta sitä sovelletaan myös moniin salausvaluutoihin ja lohkoketjuihin (lukuun ottamatta hallinnollisen konsortion ja yksityisen organisaation omistamia yksityisiä lohkoketjuja). ). . Tämä tarkoittaa, että kuka tahansa voi kirjoittaa uuden lohkon ketjuun ja joku voi lukea ketjun lohkon.

Sallittu lohkoketju, kuten keskitietokanta, voidaan hallita ja lukea, ts. Verkko tai protokolla voidaan konfiguroida, joten vain valtuutetut osallistujat voivat kirjoittaa tietokantaan tai lukea tietokantaa. talvet voivat olla.

Tietojen piilottaminen lohkoketjussa vaatii paljon salausta ja asianmukaista laskennallista kuormaa (Proof-of-Work -konsensusalgoritmien tapauksessa) verkon solmuille. Näin tapahtuu, kun Bitcoin hyväksyy blockchain- ja aikaisemmat blockchain -ketjut, mutta uudet järjestelmät (Tangle, Hashgraph, RaiBlocks jne.) Ovat kehittäneet kaikki tapoja tämän ongelman ratkaisemiseksi.

Jos yksityisyyden suoja on ainoa tarkoitus / päättävä tekijä lohkoketjujen käytössä tai ei, lohkoketjutietokanta ei yleensä ole parempi kuin keskitetty tietokanta.

Oikeudenmukaisuuden vuoksi on olemassa monia strategioita, joilla voidaan lieventää yksityisyyden suojaa. Ne vaihtelevat yksinkertaisista ideoista, kuten työskentely useiden lohkoketjuosoitteiden avulla edistyneisiin salaustekniikoihin, kuten varkainvaiheet ja todistus nollasta (nykyaikaisessa tuotannossa). Mitä enemmän tietoja haluat piilottaa lohkoketjussa, sitä suurempi laskentataakka liiketoimien luomiseen ja todentamiseen liittyy. Huolimatta siitä, kuinka näitä tekniikoita kehitetään, ne eivät koskaan tule toimeen yksinkertaisen ja helpon tavan piilottaa tiedot.

Vahvuus / kestävyys

Blockchain-pohjaisten tietokantojen suuri etu on niiden kyky kestää äärimmäisiä virheitä, jotka johtuvat niiden sisäänrakennetusta kutistuksesta. Jokainen solmu käsittelee jokaisen tapahtuman, joten jokainen yksittäinen solmu ei ole tärkeä koko tietokannalle. Samoin solmut on kytketty toisiinsa samalla tavalla, joten monet yhteydet voivat epäonnistua, kunnes asiat pysähtyvät. Blockchain varmistaa, että solmut ovat aina kiinni menetetyssä tapahtumassa.

Vaikka on totta, että replikointiin monilla tavoilla on yksinkertaisia ​​tietokantoja, blockchain vie tämän uudelle tasolle. Konfigurointia ei vaadita aloittamiseksi - kytke vain jotkut blockchain-solmut toisiinsa ja ne synkronoivat itsensä automaattisesti. Lisäksi solmut voidaan vapaasti lisätä tai poistaa verkosta ilman mitään valmistelua tai seurauksia. Lopuksi, ulkoiset käyttäjät voivat lähettää tapahtumansa yhdelle tai useammalle solmulle kerrallaan, ja nämä toiminnot jaetaan automaattisesti ja saumattomasti muille.

Tämä johdonmukaisuus muuttaa tietokantojen saatavuuden taloudellisuutta. Suuri kapasiteetti saavutetaan jatkuvan tietokannan avulla kalliista infrastruktuureista ja katastrofien palautuksesta. Ensisijainen tietokanta toimii huippuluokan laitteilla, jotka seuraavat ongelmia huolellisesti ja toiminnot siirretään varmuuskopiointijärjestelmään muualle. Jos ensisijainen tietokanta epäonnistuu (esimerkiksi sähkökatkoksen tai laitevian vuoksi), siirto käynnistetään ja varmuuskopioidaan automaattisesti. Järjestelmän epäonnistuneen asennuksen jälkeen se on tarvittaessa valmis suorittamaan uusi varmuuskopiointitoiminto. Vaikka kaikki tämä voidaan tehdä, se on kallista ja erittäin vaikea korjata.

Sen sijaan, jos meillä on 10 ryhmäketjusolmua eri puolilla maailmaa, kaikki tavaroiden suhteen, nämä solmut ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa, tekemällä vertaisverkkokauppoja ja konsensusta Entä jos käyttäisimme blockchainia

Tapahtumia tekevät loppukäyttäjät muodostavat yhteyden (sanovat) 5: ään näistä solmuista, joten ei ole väliä, onko useita viestintälinkkejä alhaalla. Ja jos yksi tai kaksi solmua ei toimi kokonaan tiettynä päivänä, kukaan ei huomaa mitään, koska kiertoa on edelleen paljon. Osoittautuu, että edullisten järjestelmien ja suurten varmuuskopiointijärjestelmien yhdistelmä on tarkalleen kuinka Google on rakentanut hakukoneensa niin alhaiseen hintaan. Blockchainers voi tehdä samoin tietokantoihin.

johtopäätös

Lyhyt katsaus Blockchain vs. tietokantaeroihin

Joten kun on kyse pitkäaikaisesta päätöksestä käyttää blockchainia, kysymys kuuluu: Mikä on käytölleni tärkeämpää? Vaihteisto ja vakaus? Tai yksityisyyttä ja suorituskykyä?

On selvää, että yrityksesi tai henkilökohtaiset ongelmasi eivät ole yllä olevan vertailun ulkopuolella, ja seuraavaa (3.) keskitetyn tietokannan kannattavaa tekijää tarkistetaan vähitellen blockchain-tekniikalla. Tällaisilla lohkoketjuilla on vahva käyttötapa, joissa pirstaleisuus ja johdonmukaisuus ovat mieluummin kuin yksityisyyttä (jota salaustekniikka koskee) ja suorituskykyä (josta ei pian ole mitään ongelmaa).

Kiitokset / viitteet

Taideteos:

• Smart Solutions -otsikkosivu: http://www.hloom.com/cover-pages/ Kotkoa - Freepik.com-sivuston luoma abstrakti sininen valo -sivun otsikko

Muut linkit:

• https://www.multichain.com/blog/2016/03/blockchains-vs-centralized-databases/ • https://www.ethereum.org/ • http://www.altcointoday.com/bitcoin-ethereum -vs-visa-paypal-transaktio sekunnissa / • https://etherscan.io/chart/tx • https://support.metalpay.com/hc/en-us/articles/115000373814-Kuinkaan- tee-Ethereum-tapahtuma-ota- • https://etherscan.io/chart/blocktime • https: //www.reddit.com/r/dashpay/comments/5yw0yy/how_many_transaction_per_second_can_dash_handle/ • https: //en.wikipedia. org / wiki / elliptinen_kurvi_digital_ allekirjoitus_algoritmi • https: //www.reddit.com/r/litecoin/comments/6dzoph/litecoins_insane_capacity/ • https: //www.reddit.com/r/litecoin/comments/74lltt/litecoin_s //iota.stackexchange.com/questions/88/what-is-the-average-transaction-time-in-iota • https://hackernoon.com/blockchains-versus-traditional-databases-c1a728159f79 • https: // techbeacon.com/Blockchain-relational-database-which-right-for-your-application • https://medium.com/blockchain-review/private-blockchain-or-database-whats-the-difference-523e7d42edc • https://www.coindesk.com/information/what-is-the-difference-blockchain -ja tietokanta / • https://www.investopedia.com/terms/m/mooreslaw.asp • https://people.xiph.org/~greg/confidential_values.txt • http://zerocash-project.org / paperi

Lue alkuperäinen artikkeli Steemitistä