ब्लॉकचैन बनाम केंद्रीकृत डेटाबेस

ब्लॉकचेन और नियमित डेटाबेस के बीच चार प्रमुख अंतर

यदि आप मेरे पिछले पोस्ट पढ़ रहे हैं, तो आप अब तक जान जाएंगे कि ब्लॉकचेन बस एक हैं नए प्रकार का डेटाबेस। वह है, एक डेटाबेस जिसे सीधे-सीधे साझा किया जा सकता है, एक केंद्रीय प्रशासक की आवश्यकता के बिना, गैर-भरोसेमंद पार्टियों के समूह द्वारा। यह पारंपरिक (SQL या NoSQL) डेटाबेस के साथ विरोधाभास है जो किसी एकल इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है, भले ही किसी प्रकार की वितरित वास्तुकला का उपयोग इसकी दीवारों के भीतर किया गया हो।

मैंने हाल ही में दिया बात सूचना सुरक्षा के दृष्टिकोण से ब्लॉकचेन के बारे में, जिसमें मैंने यह निष्कर्ष निकाला कि ब्लॉकचेन नियमित डेटाबेस की तुलना में कुछ तरीकों से अधिक सुरक्षित हैं, और दूसरों में कम सुरक्षित हैं। विचार अग्रणी भूमिका कि केंद्रीकृत डेटाबेस आज के प्रौद्योगिकी स्टैक में खेलते हैं, इससे मुझे इन दोनों प्रौद्योगिकियों के बीच व्यापार-नापसंद के बारे में अधिक व्यापक रूप से सोचना पड़ा। दरअसल, जब भी कोई मुझसे पूछता है कि क्या मल्टीचेन एक विशेष उद्देश्य के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, मेरी पहली प्रतिक्रिया हमेशा होती है: "क्या आप एक नियमित डेटाबेस के साथ ऐसा कर सकते हैं?" आपको लगता है कि अधिक से अधिक मामलों में, निम्नलिखित सरल कारण के लिए, उत्तर हां है:

अगर विश्वास और मजबूती एक मुद्दा नहीं है, तो एक ब्लॉकचेन ऐसा कुछ नहीं कर सकता है जो एक नियमित डेटाबेस नहीं कर सकता है।

यह एक महत्वपूर्ण बिंदु है जिस पर बहुत गलतफहमी है। संग्रहीत किए जा सकने वाले डेटा के प्रकार और उस डेटा पर किए जा सकने वाले लेनदेन के संदर्भ में, ब्लॉकचेन कुछ भी नया नहीं करते हैं। और सिर्फ स्पष्ट होने के लिए, यह अवलोकन उनके स्मार्ट नाम और छवि के बावजूद, "स्मार्ट अनुबंध" तक फैला हुआ है। एक स्मार्ट अनुबंध कंप्यूटर कोड के एक टुकड़े से ज्यादा कुछ नहीं है जो एक ब्लॉकचेन में हर नोड पर चलता है - एक दशकों पुरानी तकनीक संग्रहित प्रक्रियाएं केंद्रीकृत डेटाबेस के लिए भी यही करता है। (यदि आपको इस कोड की आवश्यकता है तो आप एक ब्लॉकचेन का उपयोग नहीं कर सकते हैं आरंभ बाहरी दुनिया के साथ बातचीत।)

ब्लॉकचेन के बारे में सच्चाई यह है कि, जबकि उनके कुछ फायदे हैं, वे भी उनके डाउनसाइड हैं। दूसरे शब्दों में, अधिकांश प्रौद्योगिकी निर्णयों की तरह, एक ब्लॉकचेन और एक नियमित डेटाबेस के बीच का विकल्प व्यापार-अप की एक श्रृंखला के लिए नीचे आता है। यदि आप प्रचार से अंधे हो जाते हैं और शोर से बहरे हो जाते हैं, तो आप उस विकल्प को उद्देश्यपूर्ण रूप से बनाने की संभावना नहीं रखते हैं। इसलिए मुझे आशा है कि निम्नलिखित मार्गदर्शिका मदद कर सकती है।

उदासीनता: लाभ ब्लॉकचेन

एक ब्लॉकचेन का मुख्य मूल्य एक डेटाबेस को सीधे एक केंद्रीय व्यवस्थापक की आवश्यकता के बिना, विश्वास की सीमाओं के पार साझा करने में सक्षम बनाता है। यह संभव है क्योंकि ब्लॉकचेन लेनदेन में उन बाधाओं को लागू करने के लिए कुछ केंद्रीकृत आवेदन तर्क की आवश्यकता के बजाय वैधता का अपना प्रमाण और प्राधिकरण का अपना प्रमाण होता है। इसलिए लेनदेन को कई "नोड्स" द्वारा स्वतंत्र रूप से सत्यापित और संसाधित किया जा सकता है, ब्लॉकचैन एक आम सहमति तंत्र के रूप में कार्य करता है ताकि उन नोड्स को सिंक में रहना सुनिश्चित हो सके।

इस असंतोष में मूल्य क्यों है? क्योंकि भले ही एक डेटाबेस सिर्फ बिट्स और बाइट्स है, यह एक मूर्त चीज भी है। डेटाबेस की सामग्री को किसी विशेष कंप्यूटर सिस्टम की मेमोरी और डिस्क में संग्रहीत किया जाता है, और उस सिस्टम तक पर्याप्त पहुंच वाला कोई भी व्यक्ति डेटा को नष्ट या भ्रष्ट कर सकता है। परिणामस्वरूप, जिस क्षण आप अपने डेटा को एक नियमित डेटाबेस को सौंपते हैं, आप भी उसी पर निर्भर हो जाते हैं मानव संगठन जिसमें डेटाबेस रहता है।

अब, दुनिया उन संगठनों से भर गई है जिन्होंने यह विश्वास अर्जित किया है - सरकारें और बैंक (अधिकतर), विश्वविद्यालय, व्यापार संघ और यहां तक ​​कि Google और फेसबुक जैसी निजी कंपनियां। ज्यादातर मामलों में, विशेष रूप से विकसित दुनिया में, ये बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं। मेरा मानना ​​है कि मेरा वोट हमेशा से गिना जाता है, किसी भी बैंक ने कभी मेरा पैसा नहीं चुराया है, और मुझे बेहतर ग्रेड के लिए भुगतान करने का एक तरीका मिल गया है। तो समस्या क्या है? यदि कोई संगठन किसी महत्वपूर्ण डेटाबेस को नियंत्रित करता है, तो उसे उस डेटाबेस से छेड़छाड़ होने से रोकने के लिए लोगों और प्रक्रियाओं का एक समूह चाहिए। लोगों को काम पर रखने की आवश्यकता है, प्रक्रियाओं को डिजाइन करने की आवश्यकता है, और यह सब समय और धन का एक बड़ा सौदा लेता है।

तो ब्लॉकचिन्स इन संगठनों को वितरित क्रिप्टोग्राफी द्वारा लॉक किए गए वितरित डेटाबेस के साथ बदलने का एक तरीका प्रदान करता है। पहले की तुलना में इतना अधिक, वे कोड के साथ मनुष्यों को बदलने का एक नया तरीका प्रदान करने के लिए कंप्यूटर सिस्टम की बढ़ती क्षमता का लाभ उठाते हैं। और एक बार इसे लिखने और डिबग करने के बाद, कोड एक भयानक बहुत सस्ता हो जाता है।

गोपनीयता: लाभ केंद्रीकृत डेटाबेस

जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, एक ब्लॉकचेन में प्रत्येक नोड स्वतंत्र रूप से प्रत्येक लेनदेन की पुष्टि करता है और संसाधित करता है। एक नोड ऐसा कर सकता है क्योंकि इसमें पूर्ण दृश्यता है: (ए) डेटाबेस की वर्तमान स्थिति, (बी) लेनदेन द्वारा अनुरोधित संशोधन, और (सी) एक डिजिटल हस्ताक्षर जो लेनदेन की उत्पत्ति को साबित करता है। यह निस्संदेह एक डेटाबेस को आर्किटेक्ट करने का एक नया तरीका है, और यह वास्तव में काम करता है। तो पकड़ कहां है? कई अनुप्रयोगों के लिए, विशेष रूप से वित्तीय, हर नोड द्वारा आनंदित पूर्ण पारदर्शिता एक पूर्ण सौदा-हत्यारा है।

नियमित डेटाबेस पर निर्मित सिस्टम इस समस्या से कैसे बचते हैं? ब्लॉकचेन की तरह, वे उन लेनदेन को प्रतिबंधित करते हैं जो विशेष रूप से उपयोगकर्ता कर सकते हैं, लेकिन इन प्रतिबंधों में लगाया जाता है एक केंद्रीय स्थान। परिणामस्वरूप, पूरे डेटाबेस की सामग्री को केवल उस स्थान पर दिखाई देना चाहिए, बजाय कई नोड्स में। डेटा पढ़ने के अनुरोध भी इस केंद्रीय प्राधिकरण के माध्यम से जाते हैं, जो उन अनुरोधों को स्वीकार या अस्वीकार कर सकता है, जैसा कि वह फिट देखता है। दूसरे शब्दों में, यदि एक नियमित डेटाबेस को पढ़ा-नियंत्रित किया जाता है और लिखित-नियंत्रित, एक ब्लॉकचेन को केवल लिखा-नियंत्रित किया जा सकता है।

निष्पक्ष होने के लिए, इस समस्या को कम करने के लिए कई रणनीतियाँ उपलब्ध हैं। ये सरल विचारों से लेकर कई ब्लॉकचेन पतों के तहत लेन-देन करने जैसे उन्नत क्रिप्टोग्राफिक तकनीकों जैसे कि गोपनीय लेनदेन और शून्य-ज्ञान प्रमाण (अब विकसित किया जा रहा है)। फिर भी, एक ब्लॉकचेन पर जितनी अधिक जानकारी आप छिपाना चाहते हैं, लेन-देन को उत्पन्न करने और सत्यापित करने के लिए आपके द्वारा भुगतान किया गया एक भारी बोझ। और कोई फर्क नहीं पड़ता कि ये तकनीक कैसे विकसित होती है, वे कभी भी पूरी तरह से डेटा को छिपाने के सरल और सीधे तरीके को नहीं हराएंगे।

लूट: लाभ blockchains

ब्लॉकचेन-संचालित डेटाबेस का एक दूसरा लाभ चरम दोष सहिष्णुता है, जो उनके अंतर्निहित अतिरेक से उपजा है। प्रत्येक नोड प्रत्येक लेनदेन को संसाधित करता है, इसलिए कोई भी व्यक्तिगत नोड डेटाबेस के लिए महत्वपूर्ण नहीं है। इसी तरह, नोड्स घने पीयर-टू-पीयर फैशन में एक-दूसरे से जुड़ते हैं, इसलिए कई संचार लिंक विफल हो सकते हैं इससे पहले कि चीजें एक पड़ाव में पीसती हैं। ब्लॉकचेन यह सुनिश्चित करता है कि जो नोड नीचे गए, वे हमेशा उन लेन-देन पर पकड़ बना सकें, जो वे चूक गए थे।

तो जबकि यह सच है कि नियमित डेटाबेस कई तकनीकों की पेशकश करते हैं प्रतिकृति, ब्लॉकचेन इसे एक नए स्तर पर ले जाता है। एक शुरुआत के लिए, कोई कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं है - बस कुछ ब्लॉकचेन नोड्स को एक साथ कनेक्ट करें, और वे स्वचालित रूप से खुद को सिंक में रखते हैं। इसके अलावा, नोड्स को बिना किसी तैयारी या परिणामों के बिना किसी नेटवर्क से स्वतंत्र रूप से जोड़ा या हटाया जा सकता है। अंत में, बाहरी उपयोगकर्ता अपने लेनदेन को किसी भी नोड में, या एक साथ कई नोड्स में भेज सकते हैं, और ये लेनदेन स्वचालित रूप से और सभी के लिए मूल रूप से प्रचारित करते हैं।

यह मजबूती डेटाबेस उपलब्धता के अर्थशास्त्र को बदल देती है। नियमित डेटाबेस के साथ, महंगी बुनियादी सुविधाओं के संयोजन के माध्यम से उच्च उपलब्धता प्राप्त की जाती है और आपदा बहाली। एक प्राथमिक डेटाबेस हाई-एंड हार्डवेयर पर चलता है जिसे समस्याओं के लिए बारीकी से मॉनिटर किया जाता है, एक अलग भौतिक स्थान में बैकअप सिस्टम के लिए दोहराए गए लेनदेन के साथ। यदि प्राथमिक डेटाबेस विफल हो जाता है (उदाहरण के लिए पावर कट या भयावह हार्डवेयर विफलता के कारण), तो गतिविधि स्वचालित रूप से बैकअप में चली जाती है, जो नया प्राथमिक बन जाता है। एक बार असफल प्रणाली तय हो जाने के बाद, यदि आवश्यक हो तो नए बैकअप के रूप में कार्य करने के लिए इसे तैयार किया जाता है। हालांकि यह सब करने योग्य है, यह सही होने के लिए महंगा और कुख्यात है।

इसके बजाय, क्या होगा अगर हमारे पास दुनिया के विभिन्न हिस्सों में 10 ब्लॉकचेन नोड्स हैं, जो सभी कमोडिटी हार्डवेयर पर हैं? ये नोड्स एक-दूसरे से सघन रूप से जुड़े होंगे, सहकर्मी से सहकर्मी आधार पर लेनदेन साझा करना और आम सहमति सुनिश्चित करने के लिए ब्लॉकचेन का उपयोग करना। अंतिम उपयोगकर्ता जो लेन-देन उत्पन्न करते हैं, उनमें से 5 नोड्स से जुड़ते हैं (कहते हैं), इसलिए यदि कुछ संचार लिंक नीचे जाते हैं तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता। और अगर एक या दो नोड्स किसी भी दिन पूरी तरह से विफल हो जाते हैं, तो किसी को भी एक चीज महसूस नहीं होती है, क्योंकि गोल होने के लिए पर्याप्त प्रतियां अभी भी अधिक हैं। जैसा कि होता है, कम लागत प्रणाली और उच्च अतिरेक का यह संयोजन वास्तव में Google है सस्ते में अपना सर्च इंजन बनाया। ब्लॉकचेन डेटाबेस के लिए एक ही काम कर सकता है।

प्रदर्शन: लाभ केंद्रीकृत डेटाबेस

ब्लॉकचैन हमेशा केंद्रीकृत डेटाबेस की तुलना में धीमा होगा। यह सिर्फ इतना ही नहीं है आज का दि ब्लॉकचेन धीमा है क्योंकि तकनीक नई है और अकल्पित है, लेकिन इसका एक परिणाम है प्रकृति ब्लॉकचेन के स्व। आप देखें, जब लेनदेन को संसाधित करते हैं, तो एक ब्लॉकचेन को एक नियमित डेटाबेस के रूप में सभी समान काम करना पड़ता है, लेकिन इसमें तीन अतिरिक्त डेटा लोड होते हैं:

1. हस्ताक्षर जांच। प्रत्येक ब्लॉकचेन लेनदेन को सार्वजनिक-निजी क्रिप्टोग्राफी योजना जैसे कि डिजिटल रूप से हस्ताक्षरित किया जाना चाहिए ECDSA। यह आवश्यक है क्योंकि लेनदेन एक सहकर्मी से सहकर्मी फैशन में नोड्स के बीच प्रचार करते हैं, इसलिए उनका स्रोत अन्यथा साबित नहीं हो सकता है। इन हस्ताक्षर की पीढ़ी और सत्यापन कम्प्यूटेशनल रूप से जटिल है, और हमारे जैसे उत्पादों में प्राथमिक अड़चन का गठन करता है। इसके विपरीत, केंद्रीकृत डेटाबेस में, एक बार कनेक्शन स्थापित हो जाने के बाद, उस पर आने वाले प्रत्येक अनुरोध को व्यक्तिगत रूप से सत्यापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
2. आम सहमति तंत्र। ब्लॉकचैन जैसे वितरित डेटाबेस में, प्रयास यह सुनिश्चित करने में खर्च किया जाना चाहिए कि नेटवर्क में नोड्स आम सहमति तक पहुंचते हैं। उपयोग किए गए सर्वसम्मति तंत्र के आधार पर, इसमें महत्वपूर्ण पीछे और आगे संचार और / या कांटे और उनके परिणामी रोलबैक के साथ काम करना शामिल हो सकता है। हालांकि यह सच है कि केंद्रीकृत डेटाबेस को भी परस्पर विरोधी और निरस्त लेनदेन के साथ संघर्ष करना चाहिए, ये बहुत कम संभावना है जहां लेनदेन को एक स्थान पर कतारबद्ध और संसाधित किया जाता है।
3. फालतूपन। यह एक व्यक्तिगत नोड के प्रदर्शन के बारे में नहीं है, लेकिन गणना की कुल राशि जो एक ब्लॉकचेन की आवश्यकता होती है। जबकि केंद्रीकृत डेटाबेस एक बार (या दो बार) लेनदेन करते हैं, एक ब्लॉकचेन में उन्हें नेटवर्क में प्रत्येक नोड द्वारा स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जाना चाहिए। एक ही अंतिम परिणाम के लिए बहुत अधिक काम किया जा रहा है।

नीचे पंक्ति

स्वाभाविक रूप से अन्य तरीके हैं जिनमें ब्लॉकचेन और नियमित डेटाबेस की तुलना की जा सकती है। हम कोडबेस परिपक्वता, डेवलपर आकर्षण, पारिस्थितिकी तंत्र की चौड़ाई और अधिक के बारे में बात कर सकते हैं। लेकिन इनमें से कोई भी मुद्दा नहीं है निहित प्रौद्योगिकी के लिए ही। इसलिए जब एक ब्लॉकचेन का उपयोग करने पर दीर्घकालिक निर्णय की बात आती है, तो यह पूछने का प्रश्न यह है: मेरे उपयोग के मामले के लिए और अधिक महत्वपूर्ण क्या है? विच्छेदन और मजबूती? या गोपनीयता और प्रदर्शन?

जब इस सरल प्रकाश में जांच की जाती है, तो उपयोग के कई मामले वर्तमान में चर्चा में हैं तात्पर्य नहीं बनता। सबसे बड़ी समस्या गोपनीयता है। एक प्रतिस्पर्धी बाजार में प्रतिभागी स्वाभाविक रूप से एक केंद्रीकृत डेटाबेस की गोपनीयता को पसंद करेंगे, बजाय एक दूसरे को अपनी गतिविधियों को प्रकट करने के। यह विशेष रूप से सच है अगर एक विश्वसनीय केंद्रीय पार्टी पहले से मौजूद है और उस तटस्थ क्षेत्र को प्रदान कर सकती है जिसमें वह डेटाबेस निवास कर सकता है। हालांकि इस केंद्रीय प्रदाता के साथ कुछ लागत जुड़ी हो सकती है, यह गोपनीयता बनाए रखने के मूल्य से अधिक उचित है। ब्लॉकचेन में बदलाव के लिए एकमात्र प्रेरणा आक्रामक नया विनियमन होगा।

फिर भी, ब्लॉकचेन के पास मजबूत उपयोग के मामले हैं, जहां गोपनीयता और प्रदर्शन की तुलना में निर्बाधता और मजबूती अधिक महत्वपूर्ण है। मैं बाद की पोस्ट में इनके बारे में और अधिक लिखूंगा, लेकिन अभी तक हमने जो सबसे आशाजनक क्षेत्र देखे हैं, वे हैं: (ए) अंतर-कंपनी ऑडिट ट्रेल्स, (बी) प्रोविज़न ट्रैकिंग, और (सी) हल्के वित्तीय प्रणाली। इन तीनों मामलों में, हमने पाया है कि मल्टीचिन पर लोगों को केवल जिज्ञासा और प्रयोग के बजाय तैनाती के लिए एक स्पष्ट दृष्टिकोण के साथ निर्माण करना चाहिए। इसलिए यदि आप उन तरीकों की तलाश कर रहे हैं जिनमें ब्लॉकचेन आपके व्यवसाय में वास्तविक मूल्य जोड़ सकते हैं, तो वे शुरू करने के लिए एक अच्छी जगह हो सकती है।

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