บล็อคเชนกับฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์

ความแตกต่างที่สำคัญสี่ประการระหว่างบล็อคเชนและฐานข้อมูลปกติ

หากคุณเคยอ่านโพสต์ก่อนหน้านี้ของฉัน คุณจะรู้ทันทีว่าบล็อคเชนนั้นเป็นแค่ a ฐานข้อมูลรูปแบบใหม่. นั่นคือฐานข้อมูลที่สามารถใช้ร่วมกันได้โดยตรง ในแง่การเขียน โดยกลุ่มบุคคลที่ไม่เชื่อถือ โดยไม่ต้องใช้ผู้ดูแลระบบส่วนกลาง สิ่งนี้แตกต่างกับฐานข้อมูลดั้งเดิม (SQL หรือ NoSQL) ที่ควบคุมโดยเอนทิตีเดียว แม้ว่าจะมีการใช้สถาปัตยกรรมแบบกระจายบางประเภทภายในวอลล์ของมันก็ตาม

ฉันเพิ่งให้ พูดคุย เกี่ยวกับบล็อคเชนจากมุมมองของความปลอดภัยของข้อมูล ซึ่งผมสรุปได้ว่าบล็อคเชนมีความปลอดภัยมากกว่าฐานข้อมูลปกติในบางวิธี และมีความปลอดภัยน้อยกว่าในฐานข้อมูลอื่นๆ พิจารณา บทบาทนำ ที่ฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์เล่นในกลุ่มเทคโนโลยีในปัจจุบัน ทำให้ฉันคิดกว้างขึ้นเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนระหว่างเทคโนโลยีทั้งสองนี้ แท้จริงแล้วทุกครั้งที่มีคนถามฉันว่า มัลติเชน สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะได้ คำตอบแรกของฉันคือ "คุณทำอย่างนั้นด้วยฐานข้อมูลปกติได้ไหม" ในกรณีต่างๆ มากกว่าที่คุณคิด คำตอบคือใช่ ด้วยเหตุผลง่ายๆ ดังต่อไปนี้:

หากความน่าเชื่อถือและความทนทานไม่ใช่ปัญหา ไม่มีอะไรที่บล็อคเชนสามารถทำได้ที่ฐานข้อมูลปกติไม่สามารถทำได้

นี่เป็นประเด็นสำคัญที่มีความเข้าใจผิดอย่างมาก ในแง่ของประเภทของข้อมูลที่สามารถจัดเก็บและธุรกรรมที่สามารถทำได้กับข้อมูลนั้น blockchains ไม่ได้ทำอะไรใหม่ และเพื่อให้ชัดเจน การสังเกตนี้ขยายไปถึง “สัญญาที่ชาญฉลาด” เช่นกัน แม้ว่าจะมีชื่อและภาพลักษณ์ที่เซ็กซี่ก็ตาม สัญญาที่ชาญฉลาดไม่มีอะไรมากไปกว่าโค้ดคอมพิวเตอร์ที่ทำงานบนทุกโหนดในบล็อคเชน – เทคโนโลยีที่มีอายุหลายสิบปีที่เรียกว่า วิธีการจัดเก็บ ทำเช่นเดียวกันสำหรับฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ (คุณยังใช้ blockchain ไม่ได้หากจำเป็นต้องใช้รหัสนี้ เริ่มต้น ปฏิสัมพันธ์กับโลกภายนอก)

ความจริงเกี่ยวกับบล็อคเชนคือแม้ว่าพวกมันจะมีข้อดี แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เช่นเดียวกับการตัดสินใจด้านเทคโนโลยีส่วนใหญ่ ทางเลือกระหว่างบล็อกเชนและฐานข้อมูลปกตินั้นขึ้นอยู่กับการแลกเปลี่ยนแบบต่างๆ หากคุณตาบอดเพราะเสียงโห่ร้องและหูหนวกจากเสียง คุณก็ไม่น่าจะตัดสินใจเลือกอย่างเป็นกลาง ดังนั้นฉันหวังว่าคำแนะนำต่อไปนี้อาจช่วยได้

Disintermediation: ข้อได้เปรียบของบล็อคเชน

คุณค่าหลักของบล็อคเชนทำให้สามารถแชร์ฐานข้อมูลได้โดยตรงข้ามขอบเขตของความไว้วางใจ โดยไม่ต้องใช้ผู้ดูแลระบบส่วนกลาง สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากธุรกรรมบล็อคเชนมีหลักฐานยืนยันความถูกต้องและหลักฐานการอนุญาตของตนเอง แทนที่จะต้องใช้ตรรกะของแอปพลิเคชันแบบรวมศูนย์เพื่อบังคับใช้ข้อจำกัดเหล่านั้น ธุรกรรมสามารถตรวจสอบและประมวลผลได้อย่างอิสระโดย "โหนด" หลาย ๆ โดยที่ blockchain ทำหน้าที่เป็นกลไกฉันทามติเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดเหล่านั้นซิงค์กัน

เหตุใดการกระจัดกระจายนี้จึงมีคุณค่า เพราะแม้ว่าฐานข้อมูลจะเป็นเพียงบิตและไบต์ ก็ยังเป็นสิ่งที่จับต้องได้. เนื้อหาของฐานข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำและดิสก์ของระบบคอมพิวเตอร์ใดระบบหนึ่ง และใครก็ตามที่สามารถเข้าถึงระบบนั้นได้อย่างเพียงพอสามารถทำลายหรือทำให้ข้อมูลภายในเสียหายได้ ด้วยเหตุนี้ ทันทีที่คุณมอบข้อมูลของคุณให้กับฐานข้อมูลปกติ คุณยังต้องพึ่งพา เป็นมนุษย์ องค์กรที่ฐานข้อมูลนั้นตั้งอยู่

ตอนนี้ โลกเต็มไปด้วยองค์กรที่ได้รับความไว้วางใจนี้ – รัฐบาลและธนาคาร (ส่วนใหญ่) มหาวิทยาลัย สมาคมการค้า และแม้แต่บริษัทเอกชนเช่น Google และ Facebook ในกรณีส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่พัฒนาแล้ว สิ่งเหล่านี้ทำงานได้ดีมาก ฉันเชื่อว่าคะแนนของฉันถูกนับเสมอ ไม่มีธนาคารใดขโมยเงินของฉันไป และฉันยังไม่พบวิธีจ่ายค่าคะแนนที่ดีกว่านี้ แล้วมีปัญหาอะไรไหม? หากองค์กรควบคุมฐานข้อมูลที่สำคัญ องค์กรก็ต้องการคนจำนวนมากและกระบวนการต่างๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ฐานข้อมูลนั้นถูกดัดแปลง ผู้คนต้องการการจ้างงาน กระบวนการต้องได้รับการออกแบบ และทั้งหมดนี้ต้องใช้เวลาและเงินเป็นจำนวนมาก

ดังนั้นบล็อกเชนจึงเสนอวิธีการแทนที่องค์กรเหล่านี้ด้วยฐานข้อมูลแบบกระจาย ซึ่งถูกล็อคโดยการเข้ารหัสที่ชาญฉลาด เช่นเดียวกับที่เคยมีมาก่อน พวกเขาใช้ประโยชน์จากความสามารถของระบบคอมพิวเตอร์ที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อมอบวิธีการใหม่ในการแทนที่มนุษย์ด้วยรหัส และเมื่อเขียนและดีบั๊กแล้ว โค้ดก็จะถูกลงอย่างมาก

การรักษาความลับ: ประโยชน์จากฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์

ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้ว ทุกโหนดในบล็อคเชนจะตรวจสอบและประมวลผลทุกธุรกรรมอย่างอิสระ โหนดสามารถทำได้เนื่องจากสามารถมองเห็นได้อย่างสมบูรณ์ใน: (a) สถานะปัจจุบันของฐานข้อมูล (b) การแก้ไขที่ร้องขอโดยธุรกรรม และ (c) ลายเซ็นดิจิทัลที่พิสูจน์ที่มาของธุรกรรม ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่เป็นวิธีใหม่อันชาญฉลาดในการสร้างฐานข้อมูล และมันได้ผลจริงๆ แล้วที่จับได้ที่ไหน? สำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านการเงิน ความโปร่งใสเต็มรูปแบบที่ทุกโหนดได้รับคือตัวทำลายข้อตกลงอย่างแท้จริง

ระบบที่สร้างจากฐานข้อมูลปกติจะหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้อย่างไร เช่นเดียวกับบล็อคเชน พวกเขาจำกัดการทำธุรกรรมที่ผู้ใช้บางรายสามารถทำได้ แต่ข้อจำกัดเหล่านี้ถูกกำหนดใน หนึ่งทำเลใจกลางเมือง. ด้วยเหตุนี้ เนื้อหาฐานข้อมูลแบบเต็มจึงจำเป็นต้องมองเห็นได้เฉพาะที่ตำแหน่งนั้น แทนที่จะมองเห็นได้ในหลายโหนด คำขออ่านข้อมูลยังดำเนินการผ่านหน่วยงานกลางนี้ ซึ่งสามารถยอมรับหรือปฏิเสธคำขอเหล่านั้นได้ตามที่เห็นสมควร กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าฐานข้อมูลปกติถูกควบคุมการอ่าน และ ควบคุมการเขียน blockchain สามารถควบคุมการเขียนได้เท่านั้น

เพื่อความเป็นธรรม มีกลยุทธ์มากมายในการบรรเทาปัญหานี้ มีตั้งแต่แนวคิดง่ายๆ เช่น การทำธุรกรรมภายใต้ที่อยู่บล็อกเชนหลายแห่ง ไปจนถึงเทคนิคการเข้ารหัสขั้นสูง เช่น ธุรกรรมที่เป็นความลับ และ พิสูจน์ศูนย์ความรู้ (ตอนนี้กำลังพัฒนา) อย่างไรก็ตาม ยิ่งคุณต้องการซ่อนข้อมูลบนบล็อคเชนมากเท่าใด คุณก็ยิ่งมีภาระในการคำนวณมากขึ้นเท่านั้นเพื่อสร้างและตรวจสอบธุรกรรม และไม่ว่าเทคนิคเหล่านี้จะพัฒนาไปอย่างไร ก็ไม่มีทางเอาชนะวิธีการซ่อนข้อมูลที่เรียบง่ายและตรงไปตรงมาได้อย่างสมบูรณ์

ความแข็งแกร่ง: ข้อได้เปรียบของบล็อคเชน

ประโยชน์ประการที่สองของฐานข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วยบล็อคเชนคือความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่รุนแรงซึ่งเกิดจากความซ้ำซ้อนในตัว ทุกโหนดประมวลผลทุกธุรกรรม ดังนั้นจึงไม่มีโหนดใดที่มีความสำคัญต่อฐานข้อมูลโดยรวม ในทำนองเดียวกัน โหนดเชื่อมต่อกันแบบเพียร์ทูเพียร์ที่หนาแน่น ลิงก์การสื่อสารจำนวนมากจึงอาจล้มเหลวก่อนที่สิ่งต่างๆ จะหยุดชะงัก บล็อกเชนช่วยให้มั่นใจได้ว่าโหนดที่หยุดทำงานสามารถติดตามธุรกรรมที่พลาดได้เสมอ

ดังนั้นในขณะที่ฐานข้อมูลปกติมีเทคนิคมากมายสำหรับ การทำซ้ำ, blockchains นำสิ่งนี้ไปสู่ระดับใหม่ทั้งหมด สำหรับการเริ่มต้น ไม่จำเป็นต้องมีการกำหนดค่า – เพียงแค่เชื่อมต่อโหนดบล็อกเชนบางโหนดเข้าด้วยกัน และพวกมันจะซิงค์ตัวเองโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ โหนดสามารถเพิ่มหรือลบออกจากเครือข่ายได้อย่างอิสระ โดยไม่ต้องเตรียมการหรือผลที่ตามมา สุดท้ายนี้ ผู้ใช้ภายนอกสามารถส่งธุรกรรมของตนไปยังโหนดใดก็ได้ หรือไปยังหลาย ๆ โหนดพร้อมกัน และธุรกรรมเหล่านี้จะแพร่กระจายไปยังคนอื่นๆ โดยอัตโนมัติและราบรื่น

ความทนทานนี้เปลี่ยนความประหยัดของฐานข้อมูลที่มีอยู่ ด้วยฐานข้อมูลปกติ ความพร้อมใช้งานสูงทำได้โดยการผสมผสานโครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพงและ การกู้คืนระบบ. ฐานข้อมูลหลักทำงานบนฮาร์ดแวร์ระดับไฮเอนด์ซึ่งมีการตรวจสอบปัญหาอย่างใกล้ชิด โดยมีการจำลองธุรกรรมไปยังระบบสำรองในตำแหน่งทางกายภาพอื่น หากฐานข้อมูลหลักล้มเหลว (เช่น เนื่องจากไฟฟ้าดับหรือความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ที่ร้ายแรง) กิจกรรมจะถูกย้ายไปยังข้อมูลสำรองโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะกลายเป็นฐานข้อมูลหลักใหม่ เมื่อระบบที่ล้มเหลวได้รับการแก้ไขแล้ว จะทำหน้าที่เป็นตัวสำรองใหม่หากจำเป็น แม้ว่าทั้งหมดนี้สามารถทำได้ แต่ก็มีราคาแพงและยากที่จะทำให้ถูกต้อง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเรามีโหนดบล็อคเชน 10 โหนดที่ทำงานในส่วนต่างๆ ของโลก ทั้งหมดนี้อยู่บนฮาร์ดแวร์สำหรับสินค้าโภคภัณฑ์ โหนดเหล่านี้จะเชื่อมต่อกันอย่างหนาแน่น แบ่งปันธุรกรรมแบบเพียร์ทูเพียร์ และใช้บล็อคเชนเพื่อให้แน่ใจว่าฉันทามติ ผู้ใช้ปลายทางที่สร้างธุรกรรมเชื่อมต่อกับ (พูด) 5 โหนดเหล่านี้ ดังนั้นจึงไม่สำคัญว่าลิงก์การสื่อสารบางส่วนจะล่มหรือไม่ และหากโหนดหนึ่งหรือสองโหนดล้มเหลวอย่างสมบูรณ์ในวันใดวันหนึ่ง ก็ไม่มีใครรู้สึกอะไร เพราะมีสำเนามากเกินพอที่จะทำงานต่อไป เมื่อมันเกิดขึ้น การรวมกันของระบบต้นทุนต่ำและความซ้ำซ้อนสูงนี้เป็นวิธีที่ Google สร้างเสิร์ชเอ็นจิ้นในราคาถูกมาก. Blockchains สามารถทำสิ่งเดียวกันสำหรับฐานข้อมูล

ประสิทธิภาพ: ใช้ประโยชน์จากฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์

Blockchains จะช้ากว่าฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์เสมอ ไม่ใช่แค่นั้น วันนี้ blockchains นั้นช้าเพราะเทคโนโลยีใหม่และไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม แต่เป็นผลมาจาก ธรรมชาติ ของบล็อคเชนนั้นเอง คุณเห็นไหมว่าเมื่อประมวลผลธุรกรรม blockchain ต้องทำสิ่งเดียวกันกับฐานข้อมูลปกติ แต่มีภาระเพิ่มเติมสามประการ:

1. การตรวจสอบลายเซ็น. ธุรกรรมบล็อคเชนทุกรายการจะต้องเซ็นชื่อแบบดิจิทัลโดยใช้รูปแบบการเข้ารหัสสาธารณะ-ส่วนตัว เช่น ECDSA. นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากธุรกรรมแพร่กระจายระหว่างโหนดในลักษณะเพียร์ทูเพียร์ ดังนั้นจึงไม่สามารถพิสูจน์แหล่งที่มาของโหนดได้เป็นอย่างอื่น การสร้างและการตรวจสอบลายเซ็นเหล่านี้มีความซับซ้อนในการคำนวณ และถือเป็นคอขวดหลักในผลิตภัณฑ์เช่นของเรา ในทางตรงกันข้าม ในฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ เมื่อสร้างการเชื่อมต่อแล้ว ไม่จำเป็นต้องตรวจสอบทุกคำขอที่ส่งเข้ามา
2. กลไกฉันทามติ. ในฐานข้อมูลแบบกระจาย เช่น บล็อคเชน ต้องใช้ความพยายามเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดในเครือข่ายเข้าถึงฉันทามติ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกลไกฉันทามติที่ใช้ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการสื่อสารไปมาที่สำคัญและ/หรือการจัดการกับส้อมและการย้อนกลับที่ตามมา แม้ว่าฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์จะต้องต่อสู้กับธุรกรรมที่ขัดแย้งและถูกยกเลิก แต่ก็มีโอกาสน้อยกว่ามากที่ธุรกรรมจะถูกจัดคิวและประมวลผลในที่เดียว
3. ความฟุ่มเฟือย. สิ่งนี้ไม่เกี่ยวกับประสิทธิภาพของแต่ละโหนด แต่เป็นจำนวนรวมของการคำนวณที่บล็อคเชนต้องการ ในขณะที่ฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ประมวลผลธุรกรรมหนึ่งครั้ง (หรือสองครั้ง) ในบล็อกเชน พวกเขาต้องได้รับการประมวลผลอย่างอิสระโดยทุกโหนดในเครือข่าย มีการทำงานเพิ่มขึ้นอีกมากเพื่อผลลัพธ์สุดท้ายแบบเดียวกัน

บรรทัดล่าง

มีวิธีอื่นที่สามารถเปรียบเทียบบล็อคเชนและฐานข้อมูลปกติได้ เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของ codebase ความน่าดึงดูดใจของนักพัฒนา ความกว้างของระบบนิเวศ และอื่นๆ แต่ไม่มีปัญหาเหล่านี้ โดยธรรมชาติ ให้กับเทคโนโลยีนั้นเอง ดังนั้น เมื่อพูดถึงการตัดสินใจระยะยาวในการใช้บล็อคเชน คำถามที่ถามคือ: อะไรสำคัญกว่าสำหรับกรณีการใช้งานของฉัน Disintermediation และความทนทาน? หรือการรักษาความลับและประสิทธิภาพ?

เมื่อพิจารณาในแง่ง่ายๆ นี้แล้ว กรณีการใช้งานจำนวนมากที่อยู่ระหว่างการสนทนา ไม่สมเหตุสมผล. ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดมักจะเป็นความลับ ผู้เข้าร่วมในตลาดที่มีการแข่งขันสูงโดยธรรมชาติจะชอบความเป็นส่วนตัวของฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์มากกว่าที่จะเปิดเผยกิจกรรมของตนต่อกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีพรรคกลางที่เชื่อถือได้อยู่แล้ว และสามารถจัดเตรียมอาณาเขตที่เป็นกลางซึ่งฐานข้อมูลนั้นสามารถอยู่ได้ แม้ว่าอาจมีค่าใช้จ่ายบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับผู้ให้บริการส่วนกลางรายนี้ แต่ก็เป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลมากกว่าด้วยคุณค่าของความเป็นส่วนตัวที่เก็บรักษาไว้ แรงจูงใจเพียงอย่างเดียวสำหรับการเปลี่ยนไปใช้บล็อคเชนคือกฎระเบียบใหม่ที่เข้มงวด

อย่างไรก็ตามบล็อคเชนมีกรณีการใช้งานที่แข็งแกร่ง ซึ่งการแยกตัวกลางและความแข็งแกร่งมีความสำคัญมากกว่าการรักษาความลับและประสิทธิภาพ ฉันจะเขียนเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ในโพสต์ถัดไป แต่ส่วนที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่เราเคยเห็นคือ: (a) เส้นทางการตรวจสอบระหว่างบริษัท (b) การติดตามแหล่งที่มา และ (c) มีน้ำหนักเบา ระบบการเงิน ในทั้งสามกรณี เราพบผู้คนที่สร้างบน MultiChain ด้วยมุมมองที่ชัดเจนในการปรับใช้ มากกว่าแค่ความอยากรู้และการทดลอง ดังนั้น หากคุณกำลังมองหาวิธีที่บล็อคเชนสามารถเพิ่มมูลค่าที่แท้จริงให้กับธุรกิจของคุณได้ พวกเขาอาจเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

กรุณาโพสต์ความคิดเห็นใด ๆ ใน LinkedIn.