Blockchains kontra központosított adatbázisok

Négy fő különbség a blokkláncok és a hagyományos adatbázisok között

Ha olvasta korábbi bejegyzéseimet, mostanra tudni fogja, hogy a blokkláncok egyszerűen a új típusú adatbázis. Vagyis egy olyan adatbázis, amelyet írási értelemben közvetlenül megoszthat nem megbízó felek csoportja anélkül, hogy központi adminisztrátorra lenne szükség. Ez ellentétben áll a hagyományos (SQL vagy NoSQL) adatbázisokkal, amelyeket egyetlen entitás vezérel, még akkor is, ha valamilyen elosztott architektúrát használnak a falakon belül.

Nemrég adtam egy beszélgetés a blokkláncokról az információbiztonság szemszögéből, amelyben arra a következtetésre jutottam, hogy a blokkláncok bizonyos szempontból biztonságosabbak, mint a hagyományos adatbázisok, más szempontból kevésbé biztonságosak. Figyelembe véve a vezető szerep hogy a központosított adatbázisok játszanak a mai technológiai veremben, ez arra késztetett, hogy tágabban gondolkodjak a két technológia közötti kompromisszumokról. Valóban, amikor valaki megkérdezi, hogy vajon MultiChain Egy adott célra használható, az első válaszom mindig ez: „Megtehetné ezt egy normál adatbázissal?” Több esetben, mint gondolnád, a válasz igen, a következő egyszerű ok miatt:

Ha a bizalom és a robusztusság nem probléma, akkor a blokklánc semmi olyat nem tud, amire egy hagyományos adatbázis ne tudna.

Ez egy olyan kulcsfontosságú pont, amelyben annyi félreértés van. Ami a tárolható adatok típusát és az azokon végrehajtható tranzakciókat illeti, a blokkláncok nem tesznek semmi újat. És hogy egyértelmű legyen, ez a megfigyelés az „okos szerződésekre” is kiterjed, szexi nevük és imázsuk ellenére. Az intelligens szerződés nem más, mint egy számítógépes kóddarab, amely a blokklánc minden csomópontján fut – egy több évtizedes technológia, az ún. tárolt eljárások ugyanezt teszi a központi adatbázisoknál. (A blokkláncot sem használhatja, ha erre a kódra szüksége van kezdeményez interakciók a külvilággal.)

A blokkláncokkal kapcsolatos igazság az, hogy bár vannak előnyeik, vannak árnyoldalaik is. Más szavakkal, a legtöbb technológiai döntéshez hasonlóan a blokklánc és a hagyományos adatbázis közötti választás kompromisszumok sorozata. Ha elvakít a hírverés és megsüketít a zaj, nem valószínű, hogy objektíven választja meg. Szóval remélem, a következő útmutató segíthet.

Diszintermediáció: előny blokkláncok

A blokklánc alapértéke, hogy lehetővé teszi az adatbázis közvetlen megosztását a bizalom határain keresztül, anélkül, hogy központi rendszergazdára lenne szükség. Ez azért lehetséges, mert a blokklánc-tranzakciók saját érvényességi igazolást és saját felhatalmazási igazolást tartalmaznak, ahelyett, hogy valamilyen központosított alkalmazási logikát követelnének meg e korlátozások érvényesítéséhez. A tranzakciókat ezért több „csomópont” egymástól függetlenül ellenőrizheti és feldolgozhatja, a blokklánc pedig konszenzusos mechanizmusként biztosítja, hogy a csomópontok szinkronban maradjanak.

Miért van értéke ennek a deintermediációnak? Mert bár az adatbázis csak bitekből és bájtokból áll, ez is kézzelfogható dolog. Az adatbázis tartalma egy adott számítógépes rendszer memóriájában és lemezén tárolódik, és bárki, aki megfelelő hozzáféréssel rendelkezik ahhoz a rendszerhez, megsemmisítheti vagy megrongálhatja a benne lévő adatokat. Ennek eredményeként abban a pillanatban, amikor adatait egy normál adatbázisra bízza, függővé válik a emberi szervezet, amelyben az adatbázis található.

Most a világ tele van olyan szervezetekkel, amelyek kiérdemelték ezt a bizalmat – kormányok és bankok (többnyire), egyetemek, kereskedelmi szövetségek, sőt olyan magáncégek is, mint a Google és a Facebook. A legtöbb esetben, különösen a fejlett világban, ezek rendkívül jól működnek. Úgy gondolom, hogy a szavazatomat mindig is megszámolták, egyetlen bank sem lopta el a pénzemet, és még nem találom meg a módját, hogy jobb osztályzatokat fizessek. Tehát mi a probléma? Ha egy szervezet felügyel egy fontos adatbázist, akkor egy csomó emberre és folyamatra is szüksége van, hogy megakadályozza az adatbázis manipulálását. Az embereknek munkaerő-felvételre van szükségük, a folyamatokat meg kell tervezni, és mindez nagyon sok időt és pénzt igényel.

Tehát a blokkláncok lehetőséget kínálnak arra, hogy ezeket a szervezeteket egy elosztott adatbázissal helyettesítsék, amelyet okos kriptográfia zár le. Mint annyi minden, ami korábban történt, ezek is kihasználják a számítógépes rendszerek egyre növekvő kapacitását, hogy új módot nyújtsanak az emberek kóddal való helyettesítésére. És miután megírták és hibakeresésre került, a kód általában sokkal olcsóbb lesz.

Titoktartás: a központosított adatbázisok előnye

Mint említettem, a blokklánc minden csomópontja függetlenül ellenőrzi és feldolgozza az összes tranzakciót. Egy csomópont megteheti ezt, mert teljes mértékben átlátja: (a) az adatbázis aktuális állapotát, (b) a tranzakció által kért módosítást és (c) a tranzakció eredetét igazoló digitális aláírást. Ez kétségtelenül egy okos új módszer az adatbázis felépítésére, és valóban működik. Szóval hol a fogás? Számos alkalmazás esetében, különösen a pénzügyi, a teljes átláthatóság, amelyet minden csomópont élvez, abszolút üzletgyilkos.

Hogyan kerülhetik el ezt a problémát a rendszeres adatbázisokra épített rendszerek? Csakúgy, mint a blokkláncok, korlátozzák az egyes felhasználók által végrehajtható tranzakciókat, de ezek a korlátozások érvényesek egy központi helyen. Ennek eredményeként a teljes adatbázis-tartalomnak csak azon a helyen kell láthatónak lennie, nem pedig több csomópontban. Az adatolvasási kérelmek is ezen a központi hatóságon keresztül mennek át, amely belátása szerint elfogadhatja vagy elutasíthatja ezeket a kéréseket. Más szóval, ha egy normál adatbázis olvasás-vezérelt és a írásvezérelt, a blokklánc csak írásvezérelhető.

Az igazság kedvéért számos stratégia áll rendelkezésre a probléma enyhítésére. Ezek az egyszerű ötletektől, mint például a több blokklánc-címen történő tranzakció, a fejlett kriptográfiai technikákig, mint pl bizalmas tranzakciók és a nulla tudás igazolások (most fejlesztés alatt). Mindazonáltal minél több információt szeretne elrejteni a blokkláncon, annál nagyobb számítási terhet kell fizetnie a tranzakciók generálásáért és ellenőrzéséért. És nem számít, hogyan fejlődnek ezek a technikák, soha nem fogják legyőzni az adatok teljes elrejtésének egyszerű és egyértelmű módszerét.

Robusztusság: előny blokkláncok

A blokklánc-alapú adatbázisok másik előnye a rendkívüli hibatűrés, amely a beépített redundanciájukból fakad. Minden csomópont minden tranzakciót feldolgoz, így egyetlen csomópont sem kulcsfontosságú az adatbázis egésze szempontjából. Hasonlóképpen, a csomópontok sűrű peer-to-peer módon kapcsolódnak egymáshoz, így sok kommunikációs kapcsolat meghibásodhat, mielőtt a dolgok megállnának. A blokklánc biztosítja, hogy a leállt csomópontok mindig utolérjék az elmulasztott tranzakciókat.

Tehát bár igaz, hogy a szokásos adatbázisok számos technikát kínálnak replikáció, a blokkláncok ezt egy teljesen új szintre emelik. Kezdetben nincs szükség konfigurációra – egyszerűen csatlakoztasson néhány blokklánc csomópontot, és automatikusan szinkronban tartják magukat. Ezenkívül a csomópontok szabadon hozzáadhatók vagy eltávolíthatók a hálózatból, minden előkészület és következmények nélkül. Végül a külső felhasználók bármely csomópontra, vagy egyszerre több csomópontra is elküldhetik tranzakcióikat, és ezek a tranzakciók automatikusan és zökkenőmentesen továbbadnak mindenki más számára.

Ez a robusztusság átalakítja az adatbázis elérhetőségének gazdaságosságát. Rendszeres adatbázisokkal a magas rendelkezésre állás a drága infrastruktúra és a katasztrófa utáni helyreállítás. Az elsődleges adatbázis csúcskategóriás hardveren fut, amelyet gondosan figyelnek a problémák miatt, és a tranzakciókat egy másik fizikai helyen lévő biztonsági mentési rendszerre replikálják. Ha az elsődleges adatbázis meghibásodik (pl. áramszünet vagy katasztrofális hardverhiba miatt), a tevékenység automatikusan átkerül a biztonsági másolatba, amely az új elsődleges adatbázis lesz. Miután a meghibásodott rendszert kijavították, az új biztonsági másolatként működik, ha és amikor szükséges. Noha mindez megvalósítható, költséges és köztudottan nehéz rendbe tenni.

Ehelyett mi lenne, ha 10 blokklánc-csomópontunk futna a világ különböző részein, és mindegyik árucikk hardveren? Ezek a csomópontok sűrűn kapcsolódnának egymáshoz, a tranzakciókat peer-to-peer alapon osztanák meg, és blokkláncot használnának a konszenzus biztosítása érdekében. A tranzakciókat generáló végfelhasználók (mondjuk) 5 csomóponthoz csatlakoznak, így nem számít, ha néhány kommunikációs kapcsolat megszakad. És ha egy vagy két csomópont teljesen meghibásodik egy adott napon, akkor senki nem érez semmit, mert még mindig több mint elég másolat áll rendelkezésre. Amint megtörténik, az alacsony költségű rendszerek és a magas redundancia kombinációja pontosan így működik a Google számára olyan olcsón építette fel a keresőjét. A blokkláncok ugyanezt megtehetik az adatbázisoknál.

Teljesítmény: előny a központosított adatbázisok

A blokkláncok mindig lassabbak lesznek, mint a központi adatbázisok. Nem csak erről van szó mai A blokkláncok lassúak, mert a technológia új és nem optimalizált, de ez a természet maguk a blokkláncok. Látja, a tranzakciók feldolgozása során a blokkláncnak ugyanazt kell tennie, mint egy normál adatbázisnak, de három további terhet hordoz:

1. Aláírás ellenőrzése. Minden blokklánc-tranzakciót digitálisan alá kell írni egy nyilvános-privát kriptográfiai séma használatával, mint pl ECDSA. Erre azért van szükség, mert a tranzakciók peer-to-peer módon terjednek a csomópontok között, így forrásuk egyébként nem igazolható. Ezeknek az aláírásoknak az előállítása és ellenőrzése számítási szempontból bonyolult, és a miénkhez hasonló termékek elsődleges szűk keresztmetszetét jelenti. Ezzel szemben a központosított adatbázisokban, miután létrejött a kapcsolat, nincs szükség minden rá érkező kérés egyedi ellenőrzésére.
2. Konszenzus mechanizmusai. Egy elosztott adatbázisban, például egy blokkláncban, erőfeszítéseket kell tenni annak biztosítására, hogy a hálózat csomópontjai konszenzusra jussanak. Az alkalmazott konszenzusmechanizmustól függően ez jelentős oda-vissza kommunikációt és/vagy az elágazások kezelését és azok következményes visszaállításait foglalhatja magában. Bár igaz, hogy a központosított adatbázisoknak is meg kell küzdeniük az ütköző és megszakított tranzakciókkal, ezek sokkal kevésbé valószínűek, ha a tranzakciók sorba vannak állítva és egyetlen helyen dolgoznak fel.
3. Redundancia. Itt nem az egyes csomópontok teljesítményéről van szó, hanem a teljes számítási mennyiségről, amelyet egy blokklánc igényel. Míg a központosított adatbázisok egyszer (vagy kétszer) dolgozzák fel a tranzakciókat, a blokkláncban azokat a hálózat minden csomópontjának függetlenül kell feldolgoznia. Tehát még sok munka folyik ugyanazért a végeredményért.

Az alsó sorban

Természetesen vannak más módok is a blokkláncok és a hagyományos adatbázisok összehasonlítására. Beszélhetnénk a kódbázis érettségéről, a fejlesztők vonzerejéről, az ökoszisztéma szélességéről és még sok másról. De ezek a problémák egyike sem velejáró magához a technológiához. Tehát amikor a blokklánc használatával kapcsolatos hosszú távú döntésről van szó, a következő kérdést kell feltenni: Mi a fontosabb az én használati esetemben? Disintermediáció és robusztusság? Vagy a titoktartás és a teljesítmény?

Ha ebben az egyszerű megvilágításban vizsgáljuk, sok jelenleg megvitatás alatt álló használati eset nincs értelme. A legnagyobb probléma általában a titoktartás. A kiélezett versenypiac résztvevői természetesen inkább a központosított adatbázis titkosságát részesítik előnyben, semmint tevékenységeiket egymás előtt. Ez különösen igaz, ha egy megbízható központi fél már létezik, és képes biztosítani azt a semleges területet, amelyben az adatbázis tartózkodhat. Annak ellenére, hogy ennek a központi szolgáltatónak bizonyos költségekkel járhat, ezt több mint indokolja a megőrzött adatvédelem értéke. A blokkláncokra való átállás egyetlen motivációja az agresszív új szabályozás lenne.

Ennek ellenére a blokkláncoknak vannak erős használati esetei, ahol a közvetítés és a robusztusság fontosabb, mint a titoktartás és a teljesítmény. Ezekről bővebben egy következő bejegyzésben írok, de a legígéretesebb területek, amelyeket eddig láttunk, a következők: (a) vállalatközi ellenőrzési nyomvonal, (b) származási hely nyomon követése és (c) könnyűsúlyú pénzügyi rendszerek. Mindhárom esetben találtunk olyan embereket, akik a MultiChainre építettek, és nem csupán kíváncsiságra és kísérletezésre, hanem az üzembe helyezésre is egyértelműek. Tehát ha olyan módszereket keres, amelyek segítségével a blokkláncok valódi értéket adhatnak vállalkozása számára, akkor ezek jó kiindulópontok lehetnek.

Kérjük, tegye meg észrevételeit a LinkedIn.