Οι ιδιωτικές μπλοκ αλυσίδων είναι κάτι περισσότερο από κοινές βάσεις δεδομένων

Γιατί λείπουν οι επικριτές blockchain

Και έτσι συνεχίζεται. Από Δημοφιλείς Αναρτήσεις προς την περιφρονητικά tweets προς την προβλέψεις για το μέλλον, ο κόσμος και η μητέρα του παρατάσσονται για να ρίξουν ντομάτες σε ιδιωτικά μπλοκ, πριν ακόμη και να καταλάβουμε τι είναι.

Το να πούμε ότι ένα ιδιωτικό blockchain είναι απλώς μια κοινόχρηστη βάση δεδομένων είναι σαν να λέμε ότι το HTML και το HTTP είναι "απλώς" κατανεμημένο υπερκειμένο. Είναι λάθος με δύο τρόπους. Πρώτον, το σημασιολογικό: τα ιδιωτικά blockchains είναι μια τεχνολογία που δίνει τη δυνατότητα κοινόχρηστες βάσεις δεδομένων, όπως στυλό που επιτρέπουν τη γραφή και HTML / HTTP επιτρέπουν κατανεμημένο υπερκειμένο. Το blockchain bitcoin και η κύρια εφαρμογή του δεν μπορούν να διαχωριστούν ουσιαστικά, επειδή το ένα δεν θα μπορούσε να υπάρχει χωρίς το άλλο. Αλλά αυτή η ισοδυναμία δεν ισχύει καθόλου για ιδιωτικά blockchain.

Το δεύτερο λάθος είναι η χρήση της λέξης «απλά». Μόλις? Ήταν HTML και HTTP μόλις ένας τρόπος για να κάνετε κατανεμημένο υπερκειμένο; Το υπερκειμένο ήταν εφευρέθηκε δεκαετίες νωρίτερα, λοιπόν, αυτές οι τεχνολογίες αποτελούν δευτερεύουσα υποσημείωση στην ιστορία των υπολογιστών; Ω, αλλά επιτρέψτε μου να μετρήσω τους τρόπους με τους οποίους κέρδισαν τη θέση τους: (α) ένα απλό γλώσσα σήμανσης ότι κάθε λαϊκός θα μπορούσε να μάθει, (β) α ιεραρχικό σχήμα αντιμετώπισης που λειτουργεί τόσο με TCP / IP όσο και με το εννοιολογικό μοντέλο θέσης μας, (γ) α απλό πρωτόκολλο για την ανάκτηση περιεχομένου χωρίς κατάσταση και (δ) και τα δύο πελάτης και διακομιστής λογισμικό που έφερε στη ζωή όλο το θέμα. Θα μπορούσαμε επίσης να πούμε ότι ο Νεύτωνας ήταν απλώς επιστήμονας και ο Ντοστογιέφσκι απλώς συγγραφέας.

Ας το καταστήσουμε απολύτως σαφές: Ναι, τα ιδιωτικά blockchains είναι απλώς ένας τρόπος για να μοιραστείτε μια βάση δεδομένων. Ωστόσο, επιτρέπουν έναν νέο τύπο κοινόχρηστης βάσης δεδομένων, με τεράστιες επιπτώσεις στον οικονομικό κόσμο και πέραν αυτού. Και αν είστε πρόθυμοι να διαβάσετε, θα σας πω ακριβώς γιατί.

Τι είναι η βάση δεδομένων;

Η βάση δεδομένων είναι ένα αποθετήριο δομημένων πληροφοριών, οργανωμένων σε πίνακες. Μπορείτε να το θεωρήσετε ως μια συλλογή από ένα ή περισσότερα υπολογιστικά φύλλα Excel, τα οποία μπορούν προαιρετικά να συνδεθούν μεταξύ τους. Κάθε πίνακας περιέχει πληροφορίες σχετικά με ένα σύνολο οντοτήτων ενός συγκεκριμένου τύπου, με μία οντότητα ανά σειρά. Κάθε πίνακας έχει επίσης μία ή περισσότερες στήλες, οι οποίες περιγράφουν διαφορετικές πτυχές αυτών των οντοτήτων. Για παράδειγμα, ο πίνακας για τον εσωτερικό κατάλογο προσωπικού του WidgetCo μπορεί να έχει στήλες για το αναγνωριστικό υπαλλήλου, το όνομα, το επώνυμο, το τμήμα, τον εσωτερικό αριθμό τηλεφώνου και τον αριθμό δωματίου.

Ένας από τους σημαντικούς τρόπους με τους οποίους οι βάσεις δεδομένων ξεπερνούν τα υπολογιστικά φύλλα είναι ότι περιέχουν κανόνες σχετικά με τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα μέσα. Αυτοί οι κανόνες συμβάλλουν στη διασφάλιση ότι οι πληροφορίες παραμένουν λογικές και συνεπείς προς όφελος ολόκληρου του οργανισμού. Σήμερα πιο δημοφιλείς βάσεις δεδομένων, οι κανόνες έχουν πολλές κοινές μορφές:

• Η σχήμα βάσης δεδομένων καθορίζει το είδος των πληροφοριών που επιτρέπονται σε κάθε στήλη. Για παράδειγμα, ο αριθμός τηλεφώνου πρέπει να περιέχει 4 ψηφία και δεν μπορεί να παραμείνει κενό ("null").
• Μοναδικά κλειδιά που δηλώνουν ότι μια συγκεκριμένη στήλη (π.χ. Αναγνωριστικό υπαλλήλου) πρέπει να έχει διαφορετική τιμή σε κάθε σειρά.
• Ελέγξτε τους περιορισμούς που επιβάλλουν σχέσεις μεταξύ των τιμών στηλών σε κάθε σειρά. Για παράδειγμα, εάν το τμήμα είναι "Προμήθεια", ο αριθμός δωματίου πρέπει να ξεκινά με 3 ή 4.
• Εξωτερικά κλειδιά που επιβάλλουν σχέσεις μεταξύ πινάκων. Για παράδειγμα, εάν η βάση δεδομένων περιέχει έναν άλλο πίνακα που χρησιμοποιείται για μισθοδοσία, μπορεί να υπάρχει ένας κανόνας ότι κάθε αναγνωριστικό υπαλλήλου στον πίνακα μισθοδοσίας πρέπει επίσης να υπάρχει στον κατάλογο προσωπικού.

Μια συναλλαγή είναι μια συλλογή αλλαγών σε μια βάση δεδομένων που γίνεται αποδεκτή ή απορρίπτεται στο σύνολό της. Κάθε φορά που μια συναλλαγή τροποποιεί τη βάση δεδομένων, το λογισμικό διασφαλίζει ότι τηρούνται οι κανόνες της βάσης δεδομένων. Εάν οποιοδήποτε μέρος μιας συναλλαγής παραβιάζει έναν από αυτούς τους κανόνες, ολόκληρη η συναλλαγή θα απορριφθεί με αντίστοιχο σφάλμα.

Υπάρχουν και άλλοι πιο εσωτερικοί τύποι κανόνων που θα μπορούσα να αναφέρω, αλλά όλοι έχουν ένα κοινό κοινό. Απαντούν στην ερώτηση: Είναι η βάση δεδομένων σε έγκυρη κατάσταση; Με άλλα λόγια, λειτουργούν ως περιορισμός στα περιεχόμενα της βάσης δεδομένων όταν προβάλλεται σε ένα μόνο χρονικό σημείο. Και αυτό λειτουργεί καλά για μια βάση δεδομένων που βρίσκεται μέσα σε έναν οργανισμό, γιατί η κύρια δουλειά των περιορισμών είναι να αποφευχθεί το σφάλμα προγραμματιστή. Εάν μία από τις εσωτερικές εφαρμογές του WidgetCo προσπάθησε να εισαγάγει έναν τριψήφιο αριθμό τηλεφώνου στον κατάλογο, αυτό δεν θα οφείλεται σε κακία, αλλά μάλλον ένα σφάλμα στη σκέψη ή τον κώδικα του προγραμματιστή. Η ικανότητα μιας βάσης δεδομένων να εντοπίζει αυτά τα λάθη είναι αναμφίβολα πρακτική και βοηθά στην αποτροπή της διάδοσης κακών πληροφοριών εντός ενός οργανισμού, αλλά δεν διορθώνει προβλήματα εμπιστοσύνης. (Οι περιορισμοί μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην απλοποίηση της λογικής της εφαρμογής, για παράδειγμα μέσω αλλοδαπό κλειδί or on-duplicate ρήτρες, αλλά αυτοί εξακολουθούν να είναι απλοί τρόποι για να βοηθήσετε τους προγραμματιστές.)

Κοινή χρήση βάσης δεδομένων

Τώρα ας σκεφτούμε πώς μπορεί να κοινοποιηθεί ο εσωτερικός κατάλογος προσωπικού του WidgetCo με τον έξω κόσμο. Σε πολλές περιπτώσεις, δεν υπάρχει πρόβλημα παροχής κοινή ανάγνωση πρόσβαση. Ο κατάλογος μπορεί να εξαχθεί σε ένα αρχείο κειμένου και να σταλεί μέσω email σε πελάτες και προμηθευτές. Μπορεί να δημοσιεύεται στο Διαδίκτυο, ακριβώς όπως αυτό. Μπορεί ακόμη και να δοθεί ένα API που επιτρέπει την αναζήτηση με εξωτερικό κώδικα. Η κοινή ανάγνωση είναι ένα τεχνικό doddle, το ερώτημα του να αποφασίσουμε ποιος μπορεί να δει τι.

Αλλά τα πράγματα αρχίζουν να γίνονται πιο κολλητικά όταν το σκεφτόμαστε κοινή εγγραφή. Τι γίνεται αν το WidgetCo θέλει μια εξωτερική οντότητα τροποποιήσει τη βάση δεδομένων του; Ίσως τα τηλέφωνα να αντικατασταθούν από το PhoneCo, το οποίο στη συνέχεια θα ενημερώσει τους αριθμούς τηλεφώνου στον κατάλογο προσωπικού. Σε αυτήν την περίπτωση, το WidgetCo θα δημιουργούσε έναν νέο «λογαριασμό» για χρήση από το PhoneCo. Σε αντίθεση με τους λογαριασμούς για εσωτερική χρήση του WidgetCo, ο λογαριασμός PhoneCo επιτρέπεται μόνο να αλλάξει τη στήλη αριθμού τηλεφώνου και ποτέ να προσθέσει ή να διαγράψει σειρές. Όλες οι συναλλαγές του PhoneCo υποβάλλονται σε επεξεργασία από το σύστημα βάσης δεδομένων του WidgetCo, το οποίο εφαρμόζει τώρα δύο τύπους περιορισμού:

• Παγκόσμιοι κανόνες που ισχύουν για όλους τους χρήστες της βάσης δεδομένων. Για παράδειγμα, η τηλεφωνική εταιρεία δεν μπορεί να αλλάξει έναν αριθμό για να περιέχει μόνο 3 ψηφία, και ούτε μπορεί κανείς άλλος.
• Κανόνες ανά λογαριασμό που περιορίζουν το τι επιτρέπεται να κάνει το PhoneCo, στην περίπτωση αυτή τροποποιώντας μόνο τη στήλη αριθμού τηλεφώνου των υπαρχουσών σειρών.

Μέχρι εδώ καλά. Έχουμε μια κοινή βάση δεδομένων εγγραφής. Λειτουργεί επειδή το WidgetCo είναι υπεύθυνο για τη βάση δεδομένων και η τηλεφωνική εταιρεία αποκτά πρόσβαση χάρη στην καλή χάρη του WidgetCo. Εάν το PhoneCo άρχισε να ρυθμίζει τους αριθμούς τηλεφώνου τυχαία, το WidgetCo μπορεί να κλείσει την πρόσβασή του, να τερματίσει τη σύμβασή τους και να επαναφέρει ορισμένα παλιά δεδομένα από ένα αντίγραφο ασφαλείας. Και αν το WidgetCo άρχισε να συμπεριφέρεται εσφαλμένα, ας πούμε αναστρέφοντας τους νέους αριθμούς τηλεφώνου που εισήγαγε το PhoneCo, αυτό θα ήταν εντελώς άχρηστο, καθώς θα βλάψει μόνο τους WidgetCo. Η τηλεφωνική εταιρεία θα θεωρούσε το WidgetCo ως έναν ιδιαίτερο πελάτη, αλλά δεν ενδιαφέρεται ιδιαίτερα, αρκεί να πληρώσουν τον λογαριασμό τους εγκαίρως.

Αλλά τώρα ας δούμε τι θα συμβεί αν δύο ή περισσότερα μέρη θέλουν να μοιραστούν μια βάση δεδομένων την οποία (α) κανένα από τα μέρη δεν ελέγχει, (β) μπορεί να γραφτεί από οποιοδήποτε μέρος και (γ) μπορεί να βασιστεί σε όλους. Για να κάνουμε τα πράγματα χειρότερα, ας πούμε ότι αυτά τα μέρη έχουν διαφορετικά κίνητρα, δεν εμπιστεύονται το ένα το άλλο και μπορεί ακόμη και να είναι σκληροί ανταγωνιστές. Σε αυτήν την περίπτωση, η λύση ήταν πάντα η ίδια: εισαγάγετε έναν αξιόπιστο διαμεσολαβητή. Αυτός ο διαμεσολαβητής διαχειρίζεται μια βάση δεδομένων κεντρικά, παρέχει λογαριασμούς σε όλα τα μέρη και διασφαλίζει ότι όλες οι λειτουργίες επιτρέπονται σύμφωνα με ένα γνωστό σύνολο κανόνων. Σε πολλές περιπτώσεις, ειδικά οικονομικά, κάθε μέρος διατηρεί το δικό του αντίγραφο των δεδομένων, οπότε όλοι ξοδεύουν πολύ χρόνο ελέγχοντας ότι συμφωνούν οι βάσεις δεδομένων τους.

Όλα γίνονται μάλλον ακατάστατα και δυσκίνητα. Αλλά αν μιλάμε για ένα κοινόχρηστη βάση δεδομένων εγγραφής σε περιβάλλον περιορισμένης εμπιστοσύνης, προς το παρόν δεν υπάρχει εναλλακτική λύση. Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους διενεργούνται χρηματοοικονομικές συναλλαγές κεντρικοί εκκαθαριστικοί χώροι, γιατί χρησιμοποιείτε Ημερολόγιο Google ακόμη και σε μια μικρή ομάδα εργασίας, και γιατί το πλήθος προέρχεται από αυτό Wikipedia ξοδεύει εκατομμύρια δολάρια στη φιλοξενία. Ακόμα και ως διεπαφή χρήστη του διαδικτύου μετακινείται στην πλευρά του πελάτη, οι κεντρικοί διακομιστές συνεχίζουν να αποθηκεύουν τα δεδομένα στα οποία βασίζονται αυτές οι διεπαφές.

Πραγματική κοινή εγγραφή

Ας πούμε λοιπόν ότι θέλαμε να επιτρέψουμε την κοινή χρήση μιας βάσης δεδομένων, με μια έννοια γραφής, χωρίς κεντρική αρχή. Για παράδειγμα, πολλές ανταγωνιστικές εταιρείες θέλουν να διατηρήσουν έναν κοινό κατάλογο προσωπικού προς όφελος των αμοιβαίων πελατών τους. Πώς μπορεί να μοιάζει αυτό; Λοιπόν, θα χρειαζόταν πολλά πράγματα:

• Ένα ισχυρό δίκτυο peer-to-peer που επιτρέπει τη δημιουργία συναλλαγών από οποιοδήποτε μέρος και τη διάδοση γρήγορα σε όλους τους συνδεδεμένους κόμβους.
• Ένας τρόπος αναγνώρισης διενέξεων μεταξύ συναλλαγών και αυτόματης επίλυσής τους.
• Μια τεχνολογία συγχρονισμού που εξασφαλίζει σε όλους τους συνομηλίκους να συγκλίνουν σε ένα πανομοιότυπο αντίγραφο της βάσης δεδομένων.
• Μια μέθοδος για την επισήμανση διαφορετικών πληροφοριών που ανήκουν σε διαφορετικούς συμμετέχοντες και για την επιβολή αυτής της μορφής ιδιοκτησίας δεδομένων χωρίς κεντρική αρχή.
• Ένα παράδειγμα για την έκφραση περιορισμών στις επιτρεπόμενες λειτουργίες, π.χ. για να αποτραπεί μια εταιρεία να διογκώσει τον κατάλογο με πλασματικές καταχωρήσεις.

Μπά. Αυτή είναι μια δύσκολη λίστα εκεί, και απλά δεν υποστηρίζεται από τις σημερινές εκτός βάσης βάσεις δεδομένων. Ρεύμα τεχνολογία αναπαραγωγής peer-to-peer είναι αδέξιος και έχει μια πολύπλοκη προσέγγιση στην επίλυση των συγκρούσεων. Αυτές οι βάσεις δεδομένων που υποστηρίζουν ασφάλεια βάσει σειράς εξακολουθούν να απαιτούν από μια κεντρική αρχή να την επιβάλει. Και οι τυπικοί περιορισμοί σε επίπεδο βάσης δεδομένων όπως τα μοναδικά κλειδιά και οι περιορισμοί ελέγχου δεν μπορούν να προστατεύσουν μια βάση δεδομένων από κακόβουλες τροποποιήσεις. Η ουσία είναι αυτή:

Χρειαζόμαστε ένα σωρό νέα πράγματα για να λειτουργούν κοινόχρηστες βάσεις δεδομένων εγγραφής, και συμβαίνει ακριβώς ότι τα blockchain τους παρέχουν.

Δεν θα αναφερθώ σε πολλές λεπτομέρειες πως οι μπλοκ κάνουν αυτά τα πράγματα, γιατί έχω κάλυψε μεγάλο μέρος του πριν. Ορισμένα βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν τακτική peer-to-peer τεχνικές, ομαδοποίηση συναλλαγές σε μπλοκμονόδρομος συναρτήσεις κρυπτογραφικού κατακερματισμού, ένα πολυ-πάρτι συναίνεση αλγόριθμος, διανέμονται έλεγχος ταυτόχρονης πολλαπλών εκδόσεων και δικαιώματα ανά σειρά βάσει κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού. Ένας μακρύς κατάλογος παλαιών ιδεών σε συνδυασμό με έναν νέο τρόπο. HTML / HTTP, αν θέλετε.

Εκτός από όλα αυτά, οι κοινόχρηστες βάσεις δεδομένων εγγραφής απαιτούν έναν εντελώς νέο τύπο κανόνα Περιορίστε τους μετασχηματισμούς που μπορεί να πραγματοποιήσει μια συναλλαγή. Αυτή είναι μια απόλυτα βασική καινοτομία και κάνει τη διαφορά αν μοιραζόμαστε μια βάση δεδομένων μεταξύ μη εμπιστευτικών οντοτήτων. Αυτοί οι τύποι κανόνων μπορούν να εκφραστούν ως περιορισμοί συναλλαγών σε στυλ bitcoin ή σε στυλ Ethereum αποθηκευμένες διαδικασίες («Έξυπνες συμβάσεις»), καθένα από τα οποία έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ίσως υπάρχουν άλλοι καλύτεροι τρόποι που περιμένουν να ανακαλυφθούν. Όμως όλοι μοιράζονται την ιδιότητα της σύνδεσης της κατάστασης της βάσης δεδομένων πριν και μετά την πραγματοποίηση μιας συναλλαγής. Με άλλα λόγια, απαντούν στην ερώτηση: Ήταν μια έγκυρη συναλλαγή; Αυτό είναι ουσιαστικά διαφορετικό από το να ρωτάτε αν η βάση δεδομένων είναι έγκυρη σε ένα μόνο χρονικό σημείο.

Εάν αναρωτιέστε εάν αυτός ο τύπος βάσης δεδομένων έχει χρήσιμες εφαρμογές πραγματικού κόσμου, λοιπόν αυτή είναι μια δίκαιη ερώτηση. Αλλά μπορεί να παρατηρήσετε το έντονο ενδιαφέρον για ιδιωτικά blockchain από τουλάχιστον έναν τομέα, λόγω της δυνατότητάς τους να απλοποιήσουν τις διαδικασίες και να μειώσουν το κόστος και τις καθυστερήσεις. Τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα είναι μεγάλοι χρήστες των σημερινών πλατφορμών βάσεων δεδομένων και αυτές οι πλατφόρμες δεν επιτρέπουν ένα κοινό σενάριο εγγραφής. Αυτό ψάχνουν οι τράπεζες.

Αυτό το πρόβλημα και η λύση του δεν έχουν καμία απολύτως σχέση με το bitcoin και την ιδέα των χρημάτων χωρίς λογοκρισία. Στην πραγματικότητα, η μόνη σύνδεση με το bitcoin είναι η τεχνικός ομοιότητα μεταξύ του blockchain του bitcoin και του πώς είναι μερικά από αυτά τα ιδιωτικά blockchain εφαρμόζεται σήμερα. Μια βασική διαφορά είναι ότι τα ιδιωτικά blockchain δεν χρειάζονται απόδειξη της εργασίας εξόρυξη, καθώς τα μπλοκ δημιουργούνται από ένα κλειστό σύνολο αναγνωρισμένων συμμετεχόντων. Με την πάροδο του χρόνου οι δύο κόσμοι ενδέχεται να αποκλίνουν περαιτέρω, επειδή οι απαιτήσεις τους είναι εντελώς διαφορετικές. Είτε σας αρέσουν οι οικονομικοί κανονισμοί είτε όχι, το απλό γεγονός είναι ότι οι ιδιωτικές μπλοκ αλυσίδες είναι δυνητικά χρήσιμες σε έναν ρυθμιζόμενο κόσμο, ενώ για τώρα τουλάχιστον οι δημόσιες μπλοκ δεν είναι.

Αν μπορώ να τελειώσω με μια αναλογία, ο ΟΗΕ Δήλωση σχετικά με τις αρχές του διεθνούς δικαίου δεν λέει στις χώρες ότι μπορούν να κρατήσουν οποιαδήποτε περιοχή θέλουν, αρκεί να περιβάλλεται από ένα σαφώς σημασμένο φράχτη. Αντίθετα, δηλώνει ότι «Καμία εδαφική απόκτηση που προκύπτει από την απειλή ή τη χρήση βίας δεν αναγνωρίζεται ως νόμιμη». Με άλλα λόγια, είναι ένας κανόνας σχετικά με τη νομιμότητα του αλλαγές, όχι μόνο από καταστάσεων. Και η δήλωση του ΟΗΕ, η οποία φαίνεται τόσο προφανής για εμάς, ήταν μια πλήρης επανάσταση στο διεθνές δίκαιο. Σημαίνει έναν κόσμο που δεν βασίζεται πλέον σε μονομερή δύναμη και εξουσία, αλλά έναν κόσμο όπου οι διαφορές μπορούν να επιλυθούν με αμοιβαία συναίνεση.

Όταν πρόκειται για κοινόχρηστες βάσεις δεδομένων, τα ιδιωτικά blockchains κάνουν ακριβώς το ίδιο πράγμα.