区块链系统与分布式存储

日期: 2019-07-24
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1、什么是区块链系统


从技术角度来讲它相当于一个去中心化的数据库,利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式的节点共识算法来生成和更新数据、利用动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式的系统,也可以说是采用密码学保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。另外区块链不等同于比特币,区块链是比特币的底层技术基础。


传统的记账方式,比如你操作一笔转账,虽然表面上看是交易双方的直接交易,但实际上每一笔交易的背后都有一个第三方的交易中介,往往是很权威的机构比如说政府、银行或者是某宝等大公司担当。这个中介也是一个交易中心,负责记录系统中的每一次交易信息,并且把这些信息整理成一个巨大的数据账本,但是如果一旦这个中心被黑客攻击,数据账本被篡改,那么整个系统就有可能因此而陷入危机。而在用区块链技术进行记账的系统中,并不存在一个传统意义的交易中心,整个系统没有从中心崩溃的风险。具体来看,如果双方发生交易,会把交易信息广播到整个系统里,然后有很多志愿者(就是区块链系统中不同地方的节点,以下简称节点)会把整个交易信息记录下来,然后将信息整理成一个账务分明的账本,再把这个账本广播到整个系统里,这样做的结果就是区块链系统当中的账本并不是由一个单一的交易中心掌握,而是由系统当中的每一个参与的节点共同掌握,除非黑客可以攻击所有的节点或所有的节点数据都失效或者丢失,否则这个账本就会在系统里永存。


具体技术实现:交易信息按照时间顺序采用统一的密码学标准形成具体的数据区块,节点处理好一个区块后会在区块的末尾记录一串号码或者说是答案,并且向所有节点广播这个区块,其他的节点就得知这个数据区块的问题已经解决,系统中的节点就会去寻求解决下一个区块的问题,系统中上次解决的区块答案的一串字符会放在下一个区块的开头,以此类推形成一个链条,类似于成语接龙,一环扣一环。如果有人要篡改其中某一个区块的内容,这个基本上不可能的,因为不仅要重新解码也就是破解这个区块,而且还要更改后面所有的区块信息,并且在相同的时间内完成加倍的工作量。


区块链系统与分布式存储


用最通俗的方法来解释,比如一个人向别人借了100元,想赖账不还,那是不太可能的,因为在场的所有人(节点)脑子里都会记下下这个事情,除非把所有人的记忆都抹去或者篡改,而区块链系统当中的节点可能会有成千上万甚至更多。


所以区块链主要靠的是技术能力来实现交易,而且不是靠传统的信用担保机制,从而实现可信赖的交易,可能会颠覆许多行业的交易模式。当一个新的数据区块产生,到底有哪个节点来最先存储和处理呢?这就涉及到了比特币和挖矿的概念,本文就不具体介绍了。

       

2、区块链和分布式存储的关系


当我们谈到数据价值的时候,需要先计算一下数据的体量,区块链数据在消费次数、消费人数、数据积攒时长等指标快速增加的时候,数据会以很快的速度达到PB级别,然而随着链上的数据传输越来越多,会导致区块数量快速增加,节点存储所有的区块需要巨大的存储空间。


(1)从全局来看区块链系统本身就是一个大型的分布式系统,这个系统是全球范围内的。它通过各个地方不同的节点来存储数据,并且对全网全节点进行存储同步,并通过相应的共识技术,保证内部节点对存储内容更改的有效性,维护一个完整的可查找的数据库。在此系统中,存储的都是链内生成账户之间余额的更改或者总剩余,当然更完善的一些系统功能也包括存储了多个账户对数据库中子账目的数据状态维护。因此,该系统的主要功能是记录状态的改变,然后同步。其核心的要求和任务就是遵循特定的投票规则,将新的变动同步在所有节点的数据存储中,假若单点受到攻击或是出现断电,不会造成灾难性影响,因为其他地方的节点会继续发挥作用;


(2)区块链上的数据是账户数据以及结算数据,而且这些数据需要完全相同地存储到每一个节点中,也就是每个节点都需要存储同等容量的数据。换句话说每个区块链节点本地都需要构建一套统一的存储资源,而大规模的分布式集群存储系统是非常适合的,因为其具备高性能、大容量、易扩展,易维护等特点,另外由于我司分布式存储对硬件和协议是开放性的,无需担心系统的兼容性问题,采用通用的硬件以及通用的协议即可,这样可以很好的与区块链的应用系统对接,无需再另外开发;


(3)分布式存储可以通过不同的加密方式把数据存储起来,确保数据和链上的账号一一对应,在未来的使用中,利用不同的加密计算工具对数据进行快速的调用和处理。结合了区块链系统来存储数据,在密钥的功能性和本地私密性之外,能够增加额外的处理功能接口,以满足数据分享和计算的需求,从而帮助数据更好地分发和拓展,实现数据的价值。


也就是将区块链系统与分布式存储系统这两种分布式系统相结合,而不是单纯地只使用区块链系统,可以更好的实现数据的价值。


区块链也被誉为是继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后,目前最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术,但个人认为还需要时间来发展和完善。


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