Четыре ключевых различия между блокчейнами и обычными базами данных
Если вы читали мои предыдущие посты, вы уже знаете, что блокчейны - это просто новый тип базы данных, То есть база данных, которая может быть напрямую использована, в смысле записи, группой не доверяющих сторон, без необходимости в центральном администраторе. Это отличается от традиционных (SQL или NoSQL) баз данных, которые управляются одним объектом, даже если в его стенах используется какая-то распределенная архитектура.
Я недавно дал разговор о блокчейнах с точки зрения информационной безопасности, в которых я пришел к выводу, что блокчейны в некоторых отношениях более безопасны, чем обычные базы данных, а в других менее безопасны. Принимая во внимание ведущая роль то, что централизованные базы данных играют в современном технологическом стеке, заставило меня задуматься о компромиссах между этими двумя технологиями. Действительно, всякий раз, когда кто-то спрашивает меня, многоцепочечного может быть использован для определенной цели, мой первый ответ всегда: «Не могли бы вы сделать это с обычной базой данных?» В большем количестве случаев, чем вы думаете, ответ - да, по следующей простой причине:
Если доверие и надежность не являются проблемой, блокчейн не может ничего сделать, чего не может обычная база данных.
Это ключевой момент, по которому так много недоразумений. С точки зрения типов данных, которые могут быть сохранены, и транзакций, которые могут быть выполнены с этими данными, блокчейны не делают ничего нового. И чтобы было ясно, это наблюдение распространяется и на «умные контракты», несмотря на их сексуальное имя и имидж. Умный контракт - это не что иное, как кусок компьютерного кода, который выполняется на каждом узле в блокчейне - технология, которая существует уже несколько десятилетий. хранимые процедуры делает то же самое для централизованных баз данных. (Вы также не можете использовать блокчейн, если этот код должен инициировать взаимодействие с внешним миром.)
Правда о блокчейнах заключается в том, что, хотя у них есть некоторые преимущества, у них также есть свои недостатки. Другими словами, как и большинство технологических решений, выбор между блокчейном и обычной базой данных сводится к ряду компромиссов. Если вы ослеплены обманом и оглушены шумом, вы вряд ли сделаете этот выбор объективно. Поэтому я надеюсь, что следующее руководство может помочь.
Дезинтермедиация: преимущество блокчейнов
Основное значение блокчейна - это возможность непосредственного совместного использования базы данных через границы доверия без необходимости в центральном администраторе. Это возможно, потому что транзакции блокчейна содержат свое собственное подтверждение действительности и свое собственное подтверждение авторизации, вместо того, чтобы требовать некоторой централизованной логики приложения для обеспечения соблюдения этих ограничений. Следовательно, транзакции могут быть проверены и обработаны независимо несколькими «узлами», а блокчейн выступает в качестве механизма консенсуса для обеспечения синхронизации этих узлов.
Почему в этом дезинтермедиации есть ценность? Потому что, хотя база данных просто биты и байты, это тоже ощутимая вещь, Содержимое базы данных хранится в памяти и на диске конкретной компьютерной системы, и любой, кто имеет достаточный доступ к этой системе, может уничтожить или повредить данные внутри. В результате, как только вы доверяете свои данные обычной базе данных, вы также становитесь зависимыми от человек организация, в которой находится эта база данных.
Сейчас мир полон организаций, которые заслужили это доверие - правительства и банки (в основном), университеты, торговые ассоциации и даже частные компании, такие как Google и Facebook. В большинстве случаев, особенно в развитых странах, они работают очень хорошо. Я считаю, что мой голос всегда учитывался, ни один банк не украл мои деньги, и мне еще предстоит найти способ платить за более высокие оценки. Так в чем проблема? Если организация контролирует важную базу данных, ей также требуется группа людей и процессов, чтобы предотвратить подделку этой базы данных. Людям нужен найм, процессы должны быть разработаны, и все это занимает много времени и денег.
Таким образом, блокчейны предлагают способ заменить эти организации распределенной базой данных, заблокированной умной криптографией. Как и многое, что было сделано ранее, они используют постоянно растущие возможности компьютерных систем, чтобы обеспечить новый способ замены людей кодом. И как только он написан и отлажен, код становится намного дешевле.
Конфиденциальность: преимущество централизованных баз данных
Как я уже говорил, каждый узел в блокчейне независимо проверяет и обрабатывает каждую транзакцию. Узел может сделать это, потому что он имеет полную видимость: (a) текущего состояния базы данных, (b) модификации, запрошенной транзакцией, и (c) цифровой подписи, которая подтверждает происхождение транзакции. Это, несомненно, новый умный способ создания базы данных, и он действительно работает. Так в чем же подвох? Для многих приложений, особенно финансовых, полная прозрачность, которой обладает каждый узел, является абсолютным убийцей сделок.
Как системы, построенные на обычных базах данных, позволяют избежать этой проблемы? Как и блокчейны, они ограничивают транзакции, которые могут выполнять определенные пользователи, но эти ограничения накладываются в одно центральное расположение, В результате полное содержимое базы данных должно быть видно только в этом месте, а не в нескольких узлах. Запросы на чтение данных также проходят через этот центральный орган, который может принимать или отклонять эти запросы по своему усмотрению. Другими словами, если обычная база данных контролируется на чтение и управляемый записью, блокчейн может управляться только записью.
Чтобы быть справедливым, есть много стратегий для смягчения этой проблемы. Они варьируются от простых идей, таких как транзакции по нескольким адресам блокчейна, до продвинутых криптографических методов, таких как конфиденциальные транзакции и доказательства нулевого знания (сейчас разрабатывается). Тем не менее, чем больше информации вы хотите скрыть в блокчейне, тем тяжелее вычислительные затраты, которые вы платите за генерацию и проверку транзакций. И независимо от того, как развиваются эти методы, они никогда не превзойдут простой и понятный метод полного скрытия данных.
Надежность: преимущество блокчейнов
Вторым преимуществом баз данных на основе цепочек блоков является предельная отказоустойчивость, которая связана с их встроенной избыточностью. Каждый узел обрабатывает каждую транзакцию, поэтому ни один отдельный узел не имеет решающего значения для базы данных в целом. Точно так же узлы соединяются друг с другом плотным одноранговым способом, поэтому многие каналы связи могут потерпеть неудачу, пока все не остановится. Блокчейн гарантирует, что вышедшие из строя узлы всегда могут отследить пропущенные транзакции.
Так что, хотя это правда, что обычные базы данных предлагают множество методов для копированиеБлокчейны выводят это на совершенно новый уровень. Для начала не требуется никакой настройки - просто соедините несколько узлов блокчейна, и они автоматически синхронизируются. Кроме того, узлы могут быть свободно добавлены или удалены из сети без какой-либо подготовки или последствий. Наконец, внешние пользователи могут отправлять свои транзакции любому узлу или нескольким узлам одновременно, и эти транзакции автоматически и беспрепятственно распространяются на всех остальных.
Эта надежность трансформирует экономику доступности базы данных. При использовании обычных баз данных высокая доступность достигается за счет сочетания дорогой инфраструктуры и аварийное восстановление, Первичная база данных работает на высокопроизводительном оборудовании, которое тщательно отслеживается на наличие проблем, а транзакции реплицируются в резервную систему в другом физическом месте. В случае сбоя первичной базы данных (например, из-за отключения питания или катастрофического сбоя оборудования) активность автоматически переносится в резервную копию, которая становится новой первичной. Как только неисправная система исправлена, она становится новой резервной копией, если и когда это необходимо. Хотя все это выполнимо, это дорого и, как известно, трудно получить права.
Вместо этого, что если бы у нас было 10 узлов блокчейна, работающих в разных частях света, и все это на обычном оборудовании? Эти узлы будут плотно связаны друг с другом, обмениваясь транзакциями на одноранговой основе и используя блокчейн для обеспечения консенсуса. Конечные пользователи, генерирующие транзакции, подключаются, скажем, к 5 из этих узлов, поэтому не имеет значения, если несколько каналов связи прекратятся. И если один или два узла полностью выходят из строя в тот или иной день, никто ничего не чувствует, потому что копий еще достаточно для обхода. Как оказалось, именно это сочетание недорогих систем и высокой избыточности - именно то, как Google построил свой поисковик так дешево, Блокчейны могут делать то же самое для баз данных.
Производительность: преимущество централизованных баз данных
Блокчейны всегда будут работать медленнее, чем централизованные базы данных. Дело не только Сегодняшних блокчейны работают медленно, потому что технология новая и неоптимизированная, но это результат природа самих блокчейнов. Видите ли, при обработке транзакций блокчейн должен делать все то же самое, что и обычная база данных, но он несет три дополнительных бремени:
- Проверка подписи, Каждая транзакция блокчейна должна иметь цифровую подпись с использованием публично-частной криптографической схемы, такой как ECDSA, Это необходимо, поскольку транзакции распространяются между узлами в одноранговой сети, поэтому их источник не может быть доказан в противном случае. Генерация и проверка этих подписей сложна в вычислительном отношении и является основным узким местом в таких продуктах, как наша. Напротив, в централизованных базах данных после установления соединения нет необходимости индивидуально проверять каждый запрос, поступающий по нему.
- Консенсусные механизмы, В распределенной базе данных, такой как блокчейн, необходимо приложить усилия к тому, чтобы узлы в сети достигли консенсуса. В зависимости от используемого механизма консенсуса это может включать в себя значительную обратную связь и / или взаимодействие с вилками и их последующие откаты. Хотя верно и то, что централизованные базы данных также должны конфликтовать и прерывать транзакции, они гораздо менее вероятны, когда транзакции ставятся в очередь и обрабатываются в одном месте.
- избыточность, Дело не в производительности отдельного узла, а в общем объеме вычислений, который требуется блокчейну. В то время как централизованные базы данных обрабатывают транзакции один или два раза, в блокчейне они должны обрабатываться независимо каждым узлом в сети. Так много работы проделывается для того же конечного результата.
Заключение
Естественно, есть и другие способы сравнения блокчейнов и обычных баз данных. Мы могли бы поговорить о зрелости кодовой базы, привлекательности разработчика, широте экосистемы и многом другом. Но ни одна из этих проблем свойственный к самой технологии. Поэтому, когда дело доходит до долгосрочного решения об использовании блокчейна, возникает вопрос: что важнее для моего варианта использования? Дезинтермедиация и надежность? Или конфиденциальность и производительность?
При рассмотрении в этом простом свете многие из вариантов использования в настоящее время обсуждаются не имеет смысла, Самая большая проблема - это конфиденциальность. Участники рынка с жесткой конкуренцией, естественно, предпочтут конфиденциальность централизованной базы данных, а не будут раскрывать свою деятельность друг другу. Это особенно верно, если доверенная центральная сторона уже существует и может предоставить нейтральную территорию, на которой может находиться эта база данных. Даже если с этим центральным провайдером могут быть связаны некоторые расходы, это более чем оправдано ценностью сохранения конфиденциальности. Единственной мотивацией для перехода на блокчейны было бы агрессивное новое регулирование.
Тем не менее, у блокчейнов есть сильные случаи использования, где дезинтермедиация и надежность более важны, чем конфиденциальность и производительность. Я напишу больше об этом в следующем посте, но наиболее многообещающими областями, которые мы видели до сих пор, являются: (а) контрольные журналы между компаниями, (б) отслеживание происхождения и (в) легкий финансовые системы. Во всех трех случаях мы обнаружили, что люди, работающие на MultiChain, имеют четкое представление о развертывании, а не просто из любопытства и экспериментов. Так что, если вы ищете способы, с помощью которых цепочки блоков могут добавить подлинную ценность вашему бизнесу, они могут быть хорошим местом для начала.
Пожалуйста, оставьте любые комментарии на LinkedIn.
Источник: https://www.multichain.com/blog/2016/03/blockchains-vs-centralized-databases/
