区块链:区块链数据层 Vs. 传统数据层,有何异同与革新?

什么是区块链?什么是分布式数据库?相信很多人容易混淆这两个概念。表面上看,区块链打造的不可篡改、分布式的数据库,和传统分布式数据库在基础技术方面

有很多相似的地方,但也仅仅只是相似而已。

就拿分布式存储而言,二者都存在冗余的备份数据,但在技术目的上仍有本质区别。传统分布式数据库核心目的是尽可能构建一个逻辑中心,这个中心能对外提供高性能、低成本以及扩展性好的服务。而区块链使用这些技术的核心目的在于构建一个分布式的、数据所有权被永久保护,以及数据可自由分享的世界。

此外,在数据的安全度、可信度及治理方式等,两者亦有较大的差别。但在展开具体解读前,我们先回溯数据库的发展历史,以更好地理解区块链分布式数据库所带来的革新。

一、数据库的历史

成都影达CEO 姜疆:区块链为医疗行业带来新的商业发展模式:金色财经现场报道,4月23日,数御未来——2021数据与存储产业峰会在成都举办。在主题为《数字化时代的混沌与新序》的圆桌论坛中,成都影达科技CEO 姜疆指出,现在的医疗区块链创业和几年前不太一样,几年前因为基础设施架构的不完善导致很难落地,现在已经到了Web3,基础设施架构建立,大部分开始推广应用。其实在未来3-5年之内,医疗行业发展要跟既得利益集团做斗争,区块链给了我们很好的机会,在保护隐私的同时可以做最大程度的数据交换,搭建一个新的商业模式,把医疗的隐私权、所有权、运营权问题平衡、巧妙的解决。[2021/4/23 20:50:56]

实际上,数据库是个非常古老的话题。我们今天所知道的数据库可以追溯到20世纪50年代,然而,人类对于存储数据和整理数据的需求要比这早得多。

亳州市政府:已出具区块链追溯打印电子合格证25000份:据亳州市人民政府官方网站消息,该市谯城区农业农村局在农产品加工生产销售中,积极推广应用区块链技术,不仅让消费者更放心,同时也给生产者套上“紧箍咒”。生产者把商品上传到电脑上通过区块链技术软件打印出商品的合格证,让消费者用手机扫描就可以查到商品的产地、生产过程及商品的质量,发现劣质商品可以直接追溯到生产商,维护消费者自身利益,确保广大人民群众“舌尖上的安全”。截至目前,谯城区共出具合格证30000多份,其中通过区块链追溯打印电子合格证25000余份。[2020/12/7 14:23:07]

除了历史上知名的洞穴壁画和罕见的泥板文书,

Ugaritic?博物馆被认为是第一次记录了人类全面存储数据的努力,在该处发现了大量的泥板文书以及来自公元前12世纪的外交文本和文学作品。但这也仅仅记录了数据收集的工作,并非是对数据进行整理。

上海法院启动庭审记录改革,首次探索区块链等数据存证技术:3月30日下午,上海市高级人民法院通过视频方式召开会议,启动庭审记录改革试点工作。据悉,试点将从2020年4月1日起,为期6个月。上海一中院、二中院、三中院、金融法院、徐汇法院、奉贤法院等10家法院作为首批试点。据悉,此次改革还首次探索区块链、时间叠加等数据存证技术,运用庭审系统和庭审音字转换系统自动存证庭审相关过程和证据,自动生成《庭审录音录像文件元数据记录表》,最后由相关诉讼参与人签字后入卷归档。(法制网)[2020/3/31]

有关

整理数据的努力是在古罗马广场博物馆才得到客观的证实。然而,这段深厚的历史也只是沧海一粟。

声音 | 清华大学程小永:区块链是为AI智能新物种准备的数字社会治理体系:10月21日,清华大学互联网产业研究院兼职研究员程小永发表文章《区块链是为AI智能新物种准备的数字社会治理体系》。文章指出,未来万物互联,万物有脑。第四次工业革命的最终成果,将以智能机器新物种的成熟为标志。智能机器物种将与人类并存。区块链点对点技术协议以及智能合约、可编程数字货币技术,与物联网及5G结合,将实现智能机器物种们:设备网络化、数据化、数据资产化、资产交易化、交易金融化。智能机器物种们将通过区块链,进行数据交易协作,MPC算法协作及数字货币激励。区块链是基于代码信任而产生的一种分布式记账技术,其代码信任而产生的共识机制,带来了全新的货币体系和金融体系,显然,这种基于代码的信任体系并不是为由细胞组成的人类而准备的,而是为同样由代码构成的未来智能机器新物种们而准备的协作、分配、金融等一些列智能机器社会治理新体系。这个基于代码信任而构建金融、经济、协作、治理体系,是为未来智能机器人而准备的,它将与人类世界现有金融经济社会治理体系二元发展。[2019/10/21]

18世纪,索引卡的出现,被认为是计算机数据库的前身。自然学家卡尔·林奈当时引进了一种系统来分类记录,每个物种被放在一张单独的纸上。有了它,可以很容易地整理和补充相关记录。但索引卡有一个很大的缺点——

金色财经现场报道 李赫尧:杀手级应用是区块链爆发的关键:在IBM & Avazu区块链技术赋能与场景应用沙龙上,DotC United Group区块链产品经理李赫尧指出,目前制约区块链应用落地的关键因素为性能问题和必要性问题。在此背景下,判断应用发展是否需要区块链技术进行改造,要从节点、第三方、数据、信任4个层面进行考量。未来杀手级应用是区块链爆发的关键。底层技术成熟之后,在信息化时代,大众不用再担心信任的问题,几乎所有的应用场景都已经做区块链的转型。而迎接区块链的未来需要转变观念、投入力量、早做布局。[2018/6/6]

必须由人来登记处理,非常繁琐。

因此,1890年,美国统计学家

赫尔曼·霍尔瑞斯发明了一台计数机,以满足政府部门在人口普查的需要。这台机器使用穿孔卡片来存储信息,

也是人类第一次机电数据处理。1911年,赫尔曼组建了一家计算制表公司,该公司到1924年改名为“国际商用机器公司”,

这就是举世闻名的美国IBM公司。

而在第二次世界大战前,美国制定了记录雇员社会保险号码的义务。应当局的要求,IBM公司制造了一台新机器-UNIVACI,并于1951年开始用在人口普查中。

这也是第一台大规模生产用于商业用途的数字计算机

,在计算机历史上具有特殊的地位。

1960年,数据库迎来编程语言,计算机化的数据库开始建立。当时使用计算机对私营组织来说是一种成本效益更高的选择。随后的十年诞生了两个流行的数据模型:

一个是被称为CODASYL的网络模型;

另一个是被称为IMS的分层模型。

而后,随着代数、关系演算和可理解术语的引入,开始了结构化查询语言的创建(SQL),这些数据库系统的主要特点是存储结构化数据。但在世纪之交,人们对数据的看法发生了某种转变,建立在结构化数据模型和对象应用程序上的边界正在出现。这使得非结构化数据库的概念重新浮出水面。

总之,数据库技术本身在不停的演进,如何选择适当的数据存储是应用程序平稳有效运行的必要条件,也是使用适当的技术处理数据的必要条件。伴随着现实的需求不断升级,数据库也在不断发展的,我们通过NoSQL,能很好的

解决数据存储和数据访问的可扩展性问题,通过云存储等技术,

可以解决互联网海量数据的处理问题。

但下一个问题接踵而至,

那就是如何以一种规模化的方式解决数据真实性和有效性的问题。

二、

区块链数据库VS传统数据库

分布式数据库是在互联网背景下应对大数据量和分布式请求的需求下产生的,其在中心化控制下假设每个节点都诚实,从而由多节点共同维护一个具有逻辑整体性的分布式数据库。我们可以看到,区块链数据层通过封装底层数据区块以及加密算法和时间戳等基础数据及算法,和传统分布式数据库有着底层逻辑上的区别。

首先是数据分布性:虽然数据是被存储于不同设备上,但在传统数据库使用客户端-服务器这种架构下,中央机构可控制并统一调度各个节点参与运算,用户可以修改存储在服务器中的数据。而在区块链数据层,信息被分布式地存储在各节点间,

没有任何一个节点可以控制账本数据的形成,只能通过各个节点之间的协调,从而生成一致的账本。

其次是数据的安全性:在使用传统分布式存储的时候可以会遭遇数据被追求和篡改的问题,一旦数据信息被伪造就会给客户造成严重的损失。而区块链数据层是一条从创世区块起始的链式结构,包含了区块链的区块数据、链式结构以及区块上的随机数、时间戳、公钥、私钥数据等。各区块之间用Hash签名的方式相互关联,如果区块中的某一个交易发生了改变,则其Hash值也会发生改变,通过与其他节点的数据比对,就可以发现“恶意节点”的改动痕迹。

因此,这种数据存储结构不仅支持防篡改,可溯源,同时保证了数据记录过程的公开性,透明性,以及对敏感数据上链后的隐私保护问题。

最后是数据的可信度:有了数据处理的安全保障,企业不仅可以信任与他们合作的公司之间共享的数据,甚至可以信任竞争对手共享的数据。

这为垂直领域更多的参与者加入区块链网络并增加数据的可见性创造了机会。

通过多节点储存数据,算法加密数据,区块链数据层由此搭建起了一个底层信任体系。但这些数据如何

实现点对点的传播与

交流,我们下期“网络层”继续聊。

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