Blockchains vs merkezi veritabanları

Blok zincirleri ve normal veritabanları arasındaki dört temel fark

Önceki yazılarımı okuduysanız şimdiye kadar blockchain'lerin sadece birer araç olduğunu anlamışsınızdır. yeni veritabanı türü. Yani, merkezi bir yöneticiye ihtiyaç duymadan, birbirine güvenmeyen bir grup taraf tarafından yazılı anlamda doğrudan paylaşılabilen bir veritabanı. Bu, duvarları içinde bir tür dağıtılmış mimari kullanılsa bile, tek bir varlık tarafından kontrol edilen geleneksel (SQL veya NoSQL) veritabanlarıyla çelişir.

az önce verdim Bir konuşma Bilgi güvenliği perspektifinden blok zincirleri hakkında, blok zincirlerin bazı yönlerden normal veritabanlarından daha güvenli, bazı yönlerden ise daha az güvenli olduğu sonucuna vardım. dikkate alındığında başrol Merkezi veritabanlarının günümüzün teknoloji yığınında rol oynaması, bu iki teknoloji arasındaki dengeler hakkında daha geniş düşünmemi sağladı. Aslında ne zaman birisi bana şunu sorsa Çoklu Zincir belirli bir amaç için kullanılabiliyorsa ilk tepkim her zaman şu olur: "Bunu normal bir veri tabanıyla yapabilir miydin?" Düşünebileceğinizden daha fazla durumda, aşağıdaki basit nedenden dolayı cevap evettir:

Güven ve sağlamlık bir sorun değilse, sıradan bir veritabanının yapamayacağı bir blockchainin yapabileceği hiçbir şey yoktur.

Bu, üzerinde pek çok yanlış anlaşılmanın olduğu önemli bir noktadır. Saklanabilecek veri türleri ve bu veriler üzerinde gerçekleştirilebilecek işlemler açısından blockchainler yeni bir şey yapmıyor. Ve açık olmak gerekirse, bu gözlem seksi isimlerine ve imajlarına rağmen "akıllı sözleşmelere" de uzanıyor. Akıllı sözleşme, bir blok zincirindeki her düğümde çalışan bir bilgisayar kodu parçasından başka bir şey değildir; onlarca yıllık bir teknolojiye denir. saklı yordamlar merkezi veritabanları için de aynısını yapar. (Bu kodun kullanılması gerekiyorsa bir blockchain de kullanamazsınız. başlatmak Dış dünyayla etkileşimler.)

Blockchainlerle ilgili gerçek şu ki, bazı avantajları olsa da dezavantajları da var. Başka bir deyişle, çoğu teknoloji kararında olduğu gibi, bir blockchain ile normal bir veritabanı arasındaki seçim bir dizi değiş tokuşa bağlı. Eğer abartılı reklamlardan kör olduysanız ve gürültüden sağır olduysanız, bu seçimi objektif bir şekilde yapmanız pek mümkün değildir. Bu yüzden aşağıdaki kılavuzun yardımcı olabileceğini umuyorum.

Aracılığın ortadan kaldırılması: avantajlı blok zincirleri

Bir blockchain'in temel değeri, bir veritabanının merkezi bir yöneticiye ihtiyaç duymadan güven sınırları dahilinde doğrudan paylaşılmasına olanak sağlamasıdır. Bu mümkündür çünkü blockchain işlemleri, bu kısıtlamaları uygulamak için bazı merkezi uygulama mantığı gerektirmek yerine kendi geçerlilik kanıtını ve kendi yetkilendirme kanıtını içerir. Bu nedenle işlemler, birden fazla "düğüm" tarafından bağımsız olarak doğrulanabilir ve işlenebilir; blok zinciri, bu düğümlerin senkronize kalmasını sağlamak için bir fikir birliği mekanizması görevi görür.

Bu aracısızlaştırmanın neden değeri var? Çünkü bir veritabanı yalnızca bitlerden ve baytlardan oluşsa da, bu aynı zamanda somut bir şeydir. Bir veritabanının içeriği, belirli bir bilgisayar sisteminin belleğinde ve diskinde saklanır ve bu sisteme yeterli erişimi olan herhangi biri, içindeki verileri yok edebilir veya bozabilir. Sonuç olarak verilerinizi düzenli bir veritabanına emanet ettiğiniz anda aynı zamanda ona bağımlı hale gelirsiniz. insan bu veritabanının bulunduğu kuruluş.

Artık dünya bu güveni kazanmış kuruluşlarla dolu: hükümetler ve bankalar (çoğunlukla), üniversiteler, ticaret birlikleri ve hatta Google ve Facebook gibi özel şirketler. Çoğu durumda, özellikle gelişmiş dünyada, bunlar son derece iyi çalışıyor. Oyumun her zaman sayıldığına inanıyorum, şimdiye kadar hiçbir banka paramı çalmadı ve henüz daha iyi notlar için ödeme yapmanın bir yolunu bulamadım. Peki sorun ne? Bir kuruluş önemli bir veritabanını kontrol ediyorsa, bu veritabanına müdahale edilmesini önlemek için bir grup insana ve sürece de ihtiyaç duyar. İnsanların işe alınması gerekiyor, süreçlerin tasarlanması gerekiyor ve tüm bunlar çok fazla zaman ve para gerektiriyor.

Dolayısıyla blok zincirler, bu organizasyonları akıllı kriptografiyle kilitlenen dağıtılmış bir veritabanıyla değiştirmenin bir yolunu sunuyor. Daha önce yapılan pek çok şey gibi, bilgisayar sistemlerinin sürekli artan kapasitesinden yararlanarak insanların yerine kodu koymanın yeni bir yolunu sunuyorlar. Ve bir kez yazıldıktan ve hataları ayıklandıktan sonra kod çok daha ucuz olma eğilimindedir.

Gizlilik: Merkezi veritabanlarının avantajı

Bahsettiğim gibi, blockchaindeki her düğüm bağımsız olarak her işlemi doğrular ve işler. Bir düğüm bunu yapabilir çünkü şu konularda tam görünürlüğe sahiptir: (a) veritabanının mevcut durumu, (b) bir işlem tarafından talep edilen değişiklik ve (c) işlemin kaynağını kanıtlayan bir dijital imza. Bu şüphesiz bir veritabanı oluşturmanın yeni ve akıllıca bir yoludur ve gerçekten işe yarar. Peki sorun nerede? Pek çok uygulama için, özellikle de finansal açıdan, her düğümün sahip olduğu tam şeffaflık, anlaşmayı kesinlikle bozar.

Düzenli veritabanları üzerine kurulu sistemler bu sorunu nasıl önleyebilir? Tıpkı blok zincirler gibi, belirli kullanıcıların gerçekleştirebileceği işlemleri kısıtlarlar, ancak bu kısıtlamalar tek merkezi konum. Sonuç olarak, tam veritabanı içeriğinin birden fazla düğümde değil, yalnızca bu konumda görünür olması gerekir. Veri okuma talepleri de bu merkezi otoriteden geçer ve bu otorite, bu talepleri uygun gördüğü şekilde kabul edebilir veya reddedebilir. Başka bir deyişle, normal bir veritabanı okuma kontrollü ise ve Yazma kontrollü, bir blockchain yalnızca yazma kontrollü olabilir.

Adil olmak gerekirse, bu sorunu hafifletmek için birçok strateji mevcuttur. Bunlar, birden fazla blockchain adresi altında işlem yapmak gibi basit fikirlerden, aşağıdaki gibi gelişmiş şifreleme tekniklerine kadar uzanır: gizli işlemler ve sıfır bilgi delilleri (şimdi geliştiriliyor). Bununla birlikte, bir blockchain üzerinde ne kadar çok bilgi saklamak isterseniz, işlemleri oluşturmak ve doğrulamak için ödeyeceğiniz hesaplama yükü de o kadar ağır olur. Ve bu teknikler nasıl gelişirse gelişsin, verileri tamamen gizlemenin basit ve anlaşılır yöntemini asla yenemezler.

Sağlamlık: avantajlı blockchainler

Blockchain destekli veritabanlarının ikinci bir faydası, yerleşik yedekliliklerinden kaynaklanan aşırı hata toleransıdır. Her düğüm her işlemi işler, dolayısıyla hiçbir düğüm bir bütün olarak veritabanı için hayati öneme sahip değildir. Benzer şekilde, düğümler birbirlerine yoğun bir eşler arası şekilde bağlanır, bu nedenle birçok iletişim bağlantısı, işler durma noktasına gelmeden başarısız olabilir. Blockchain, çöken düğümlerin kaçırdıkları işlemleri her zaman yakalayabilmelerini sağlar.

Yani normal veritabanlarının birçok teknik sunduğu doğru olsa da kopyaBlockchain'ler bunu tamamen yeni bir seviyeye taşıyor. Başlangıç ​​olarak herhangi bir yapılandırmaya gerek yok; sadece bazı blockchain düğümlerini birbirine bağlayın ve otomatik olarak kendilerini senkronize halde tutsunlar. Ek olarak, düğümler herhangi bir hazırlık veya sonuç olmaksızın bir ağa serbestçe eklenebilir veya çıkarılabilir. Son olarak, harici kullanıcılar işlemlerini herhangi bir düğüme veya aynı anda birden fazla düğüme gönderebilir ve bu işlemler otomatik ve sorunsuz bir şekilde diğer herkese yayılır.

Bu sağlamlık, veritabanı kullanılabilirliğinin ekonomisini dönüştürür. Düzenli veritabanları ile pahalı altyapı ve felaket kurtarma. Birincil veritabanı, sorunlar açısından yakından izlenen üst düzey donanım üzerinde çalışır ve işlemler farklı bir fiziksel konumdaki bir yedekleme sistemine kopyalanır. Birincil veritabanı arızalanırsa (örneğin elektrik kesintisi veya ciddi donanım arızası nedeniyle), etkinlik otomatik olarak yeni birincil haline gelen yedeklemeye taşınır. Arızalı sistem düzeltildikten sonra, gerektiğinde yeni yedek olarak görev yapacak şekilde sıralanır. Bütün bunlar yapılabilir olsa da, pahalıdır ve doğrusunu yapmak oldukça zordur.

Bunun yerine, dünyanın farklı yerlerinde, tümü ticari donanım üzerinde çalışan 10 blockchain düğümümüz olsaydı ne olurdu? Bu düğümler birbirlerine yoğun bir şekilde bağlanacak, işlemleri eşler arası olarak paylaşacak ve fikir birliğini sağlamak için bir blockchain kullanacak. İşlemleri oluşturan son kullanıcılar (diyelim ki) bu düğümlerden 5'ine bağlanır, bu nedenle birkaç iletişim bağlantısının kesilmesi önemli değildir. Ve herhangi bir günde bir veya iki düğüm tamamen başarısız olursa kimse bir şey hissetmez, çünkü hâlâ dolaşacak fazlasıyla kopya vardır. Aslına bakılırsa, düşük maliyetli sistemler ile yüksek yedekliliğin bu birleşimi, Google'ın tam olarak nasıl bir şey olduğunu gösteriyor. arama motorunu çok ucuza inşa etti. Blockchainler aynı şeyi veritabanları için de yapabilir.

Performans: merkezi veritabanlarının avantajı

Blok zincirleri her zaman merkezi veritabanlarından daha yavaş olacaktır. Sadece bu değil bugünkü Teknoloji yeni ve optimize edilmemiş olduğundan blok zincirleri yavaştır, ancak bu doğa blockchainlerin kendileri. Görüyorsunuz, işlemleri gerçekleştirirken bir blok zincirinin normal bir veritabanıyla aynı şeyleri yapması gerekir, ancak üç ek yük taşır:

1. İmza doğrulama. Her blockchain işlemi, aşağıdaki gibi bir kamu-özel şifreleme şeması kullanılarak dijital olarak imzalanmalıdır. ECDSA. Bu gereklidir, çünkü işlemler düğümler arasında eşler arası bir şekilde yayılır, dolayısıyla bunların kaynağı başka türlü kanıtlanamaz. Bu imzaların oluşturulması ve doğrulanması hesaplama açısından karmaşıktır ve bizimki gibi ürünlerde birincil darboğazı oluşturur. Bunun aksine, merkezi veritabanlarında, bir bağlantı kurulduğunda, kendisine gelen her isteği ayrı ayrı doğrulamaya gerek yoktur.
2. Konsensüs mekanizmaları. Blockchain gibi dağıtılmış bir veritabanında, ağdaki düğümlerin fikir birliğine varmasını sağlamak için çaba harcanmalıdır. Kullanılan fikir birliği mekanizmasına bağlı olarak bu, önemli düzeyde ileri geri iletişim ve/veya çatallanmalar ve bunların sonucunda ortaya çıkan geri alma işlemleriyle uğraşmayı içerebilir. Merkezi veritabanlarının çakışan ve iptal edilen işlemlerle de uğraşması gerektiği doğru olsa da, işlemlerin tek bir konumda kuyruğa alındığı ve işlendiği durumlarda bu durumların yaşanma olasılığı çok daha düşüktür.
3. fazlalık. Bu, bireysel bir düğümün performansıyla değil, bir blockchain'in gerektirdiği toplam hesaplama miktarıyla ilgilidir. Merkezi veritabanları işlemleri bir (veya iki kez) gerçekleştirirken, blockchainde bunların ağdaki her düğüm tarafından bağımsız olarak işlenmesi gerekir. Aynı sonuç için çok daha fazla çalışma yapılıyor.

Alt satırda

Doğal olarak blok zincirleri ve düzenli veri tabanlarını karşılaştırmanın başka yolları da var. Kod tabanı olgunluğu, geliştirici çekiciliği, ekosistemin genişliği ve daha fazlası hakkında konuşabiliriz. Ama bu sorunların hiçbiri doğal teknolojinin kendisine. Dolayısıyla, blockchain kullanma konusunda uzun vadeli bir karar söz konusu olduğunda sorulması gereken soru şudur: Benim kullanım durumum için hangisi daha önemli? Aracılığın ortadan kaldırılması ve sağlamlık? Yoksa gizlilik ve performans mı?

Bu basit ışık altında incelendiğinde şu anda tartışılmakta olan kullanım durumlarının çoğu mantıklı değil. En büyük sorun gizlilik olma eğilimindedir. Son derece rekabetçi bir pazardaki katılımcılar, faaliyetlerini birbirlerine açıklamak yerine doğal olarak merkezi bir veritabanının gizliliğini tercih edeceklerdir. Bu, özellikle güvenilir bir merkezi tarafın zaten mevcut olması ve bu veritabanının bulunabileceği tarafsız bölgeyi sağlayabilmesi durumunda geçerlidir. Bu merkezi sağlayıcının bir miktar maliyeti olsa da, bu, korunan mahremiyetin değeriyle fazlasıyla haklı çıkar. Blockchainlere geçişin tek motivasyonu agresif yeni düzenlemeler olacaktır.

Bununla birlikte, blok zincirlerin, aracılıktan kurtulma ve sağlamlığın gizlilik ve performanstan daha önemli olduğu güçlü kullanım durumları vardır. Bir sonraki gönderide bunlar hakkında daha fazla bilgi yazacağım ancak şu ana kadar gördüğümüz en umut verici alanlar şunlardır: (a) şirketler arası denetim izleri, (b) kaynak takibi ve (c) hafif finansal sistemler. Her üç durumda da, yalnızca merak ve deney yapmaktan ziyade, MultiChain üzerinde geliştirme yapan ve dağıtım konusunda net bir bakış açısına sahip insanlar bulduk. Dolayısıyla, blockchain'lerin işinize gerçek değer katabileceği yollar arıyorsanız, bunlar başlamak için iyi bir yer olabilir.

Lütfen herhangi bir yorum gönderin LinkedIn'de.