关于区块链:区块链数据库是什么

区块链是将来十年互联网举足轻重的技能。
区块链，或称 DLT(Distributed Ledger Technology)是最早源于比特币的一个重要概念，实质上是一个去中心化的数据库。区块链体系可能大大降落老本，降落危险和办理老本，提高流动性，增加翻新产品和服务的机会。可能说，和大数据、云核算、人工智能一样，区块链是将来十年举足轻重的技能。
在作者看来，区块链将来最大的价值不在虚构货币领域，而在代替原本须要核心人和第三方验证的体系，用数字体系的信赖代替人的信赖的领域。
酸，
传统数据库都合乎 ACID 原理。咱们先来看看“交易”这个概念。业务是一系列操作，是不可分割的基本作业单元。在传统的数据库办理体系 (DBMS) 中，业务应该具备四个特色:
原子性、一致性、隔离性和持久性。
取这四个英文单词的首字母缩写，咱们失去了 ACID。
原子性是指业务是不可分割的基本作业单元，业务中的所有操作要么履行，要么不履行；一致性是指数据库的完整性束缚不会被任何业务损坏，也便是说数据库的业务不能损坏数据的完整性；隔离是指并发访问多个业务时，业务是隔离的，一个业务不应该影响其余业务的运行成果。持久性是指交易实现后，业务所对数据库所做的更改将永恒保留在数据库中，即使体系本身发生意外也不会更改。
从 ACID 的四个特色中，咱们发现比特币区块链体系其实简直具备这些特色:
一个块要么彻底记录到区块链，要么不被识别，不能有核心状态；
区块链增加一个区块后，原有的区块链体系保持不变；
一次只能向区块链增加一个块，因此隔离是很天然的；
在块被写入链中之后，新的区块链将被复制到所有区块链节点并被永恒保留。
基础
因为区块链节点遍布寰球，并且这些节点由不同的用户爱护，所以实际上咱们并不能保障每次访问区块链体系都能失去数据，这正好对应了互联网时代分布式数据体系的一个特色，可能称之为 BASE。
在 BASE 的思维中，基本可用性是指在不可预测的故障状况下，许可体系得到局部可用性。软状态是指体系中的数据许可有一个核心状态，但这个核心状态的存在不会影响体系的整体可用性。究竟一致性意味着通过一段时间的同步后，所有数据正本究竟可能保持统一。

无檐软平帽
让咱们看看区块链体系上的 CAP 实践和分布式数据体系之间的分割。在分布式数据体系中，有三个重要的属性，即:
一致性: 数据一致性。任何读操作总是可能读取前一个写操作的后果，即在分布式环境下，多个点的数据是统一的。
可用性: 良好的响应性能，每次操作总能在必然工夫内回来，即体系随时可用。
网络划分的容忍度: 可靠性。在网络分区 (如断网) 的状况下，拆散后的体系可能失常运行。
CAP 原理讲解了这三个属性之间的分割。CAP 原理是指一个分布式体系不能一起称心一致性、可用性和分区容错三个要求，最多只能一起称心两个要求。下限准则是由美国伯克里的布鲁尔传授提出的。

区块链有什么特色？
在区块链进入咱们的视线之前，分布式数据体系一贯是学术界关注的一个方向。然而，在区块链的概念出现后，人们发现原来的分布式体系也可能有新的解决方法。
根据区块链的数据体系的特色
松懈式或松懈式 (分布式或松懈式)
区块链的最大特色是使用分布式核算和存储，从而削减乃至打消集中式硬件或办理机构。在区块链上，任何节点的势力和责任都是相等的，体系中的数据块由整个体系中具备爱护功能的节点独特爱护。
敞开性 (敞开)
体系是敞开的，除了每个买卖方的私密信息是加密的，区块链的数据对所有人敞开，任何人 (有权限的) 都可能通过敞开的接口查问区块链数据，开发相干利用，所以整个体系的信息高度透明。
自主 (Autonomy)
区块链选用根据统一的标准和协定 (如一套公开透明的算法)，使整个体系中的所有节点在去信赖的环境中自在、平安地交换数据，使得对“人”的信赖转变为对机器的信赖，任何人为干涉都不起作用。
信息不能被篡改 (不可篡改)
信息通过验证并增加到区块链后，将被永恒保留。对单个节点上数据库的修改是有效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
匿名 (匿名)
因为节点间的交换遵循固定的算法，节点间的数据交互不须要信赖 (区块链中的程序规定会自行判断流动是否无效)，所以交易对手不须要通过露出身份来让对方信赖本人。
区块链的外围在于数据。
区块链和大数据是过来几年发展很快的两个技能。2016 年第 46 届世界经济论坛达沃斯年会论坛的主题是“驾驭第四次工业革命”，蕴含人工智能、无人驾驶、区块链、量子核算等科技前沿领域在会议中被重复提及。
当初区块链所能承载的信息量是无限的，远没有到咱们要用“大数据”的规范来掂量的境地。然而，千里之行始于足下，咱们必须一步一步来。
如果区块链要承载大数据，我当初看到的这些区块链体系不具备这个能力。
区块链体系是分布式的，而大数据侧重于可扩大、可量化的数据；区块链体系匿名私密，大数据在乎个性化；区块链体系平安，信息绝对独立，大数据在乎的是信息的整合和剖析。

区块链体系的局限性和门槛
微软亚洲研究院体系算法组首席研究员 Thomas Moscibroda 在 2017 年首届科技与金融国内峰会上提到了区块链的效率和隐衷。在区块链，每个人都在分享本人的数据，每个交易记录都须要每个人的验证、记录和存储。一方面，这个过程会使传统数据库的区块链速度变慢。另一方面，区块链单方交易过程中，第三方必须晓得并核实交易的合法性和正当性，每个人都可能晓得买卖双方的核心数据，这也带来了隐衷问题。
String Labs 联结创始人汤姆丁 (Tom Ding) 认为，区块链技能其实是一个门槛相当高的技能，全世界可能只有多数团队有能力开发底层的区块链体系。
Alphabet 的 DeepMind 衰弱部门现已发表打算使用分布式账本这样的体系来监控当初正在使用的患者数据。他们的工具被命名为可验证的日期审计 (VDA)。Alphabet 声称 VDA 不是区块链，而是一个相似区块链的人。VDA 借鉴了比特币区块链的许多功能，蕴含不变性。一起也供应了必然的透明度，所以第三方机构可能对这些数据进行核实。
根据区块链思维的区块链数据库
作者一贯保持非有用化的技能是耍流氓，那么如何让区块链体系实在商业化呢？受到来自微柔和谷歌的同学的启发，咱们认为如果要将区块链体系商业化，惟一的前途便是区块链数据库。
咱们布局的区块链数据库兼有区块链体系和数据库体系的短处。
区块链数据库中的数据
区块链的可扩展性是一个大问题。如果不增加数据块大小，整体业务量无奈增加，但如果增加数据块大小，因为每个客户端节点都会有一份残缺的数据库正本，数据存储将是一个令人头疼的问题。
区块链数据库的统一模块
区块链数据库中一致性模块的作用是保持体系中所有数据节点的一致性。如果一个新业务被增加到一个节点的区块链，数据库中的所有其余节点也将雷同的业务增加到它们各自的区块链。
统一的关键点是爱护整个体系中所有业务序列的一致性。
以太坊和比特币区块链中的算法统一是通过作业量证实 (POW) 或权利证实 (POS) 来实现的，而 IBM Hyperledger 等心愿提高效率的区块链体系则选用 PBFT(有用拜占庭容错)协定。后者的效率会高很多，可是网络传输的数据会根据节点数量呈指数级减少。
在区块链数据库中，咱们将选用 Paxos 统一算法。