区块链数据库是什么

区块链是未来十年互联网无足轻重的技能。
区块链，或称DLT(Distributed Ledger Technology)是最早源于比特币的一个重要概念，本质上是一个去中心化的数据库。区块链体系能够大大下降成本，下降风险和办理成本，进步流动性，添加创新产品和服务的机会。能够说，和大数据、云核算、人工智能一样，区块链是未来十年无足轻重的技能。
在作者看来，区块链未来最大的价值不在虚拟货币范畴，而在替代本来需要中心人和第三方验证的体系，用数字体系的信赖替代人的信赖的范畴。
酸，
传统数据库都符合ACID原理。咱们先来看看“买卖”这个概念。业务是一系列操作，是不可分割的根本作业单元。在传统的数据库办理体系(DBMS)中，业务应该具有四个特征:
原子性、一致性、隔离性和持久性。
取这四个英文单词的首字母缩写，咱们得到了ACID。
原子性是指业务是不可分割的根本作业单元，业务中的一切操作要么履行，要么不履行；一致性是指数据库的完整性约束不会被任何业务损坏，也便是说数据库的业务不能损坏数据的完整性；隔离是指并发拜访多个业务时，业务是隔离的，一个业务不应该影响其他业务的运行效果。持久性是指买卖完成后，业务所对数据库所做的更改将永久保存在数据库中，即便体系自身发生意外也不会更改。
从ACID的四个特征中，咱们发现比特币区块链体系其实几乎具有这些特征:
一个块要么彻底记载到区块链，要么不被辨认，不能有中心状态；
区块链添加一个区块后，原有的区块链体系坚持不变；
一次只能向区块链添加一个块，因而隔离是很自然的；
在块被写入链中之后，新的区块链将被复制到一切区块链节点并被永久保存。
根底
因为区块链节点遍布全球，并且这些节点由不同的用户保护，所以实际上咱们并不能保证每次拜访区块链体系都能得到数据，这正好对应了互联网时代分布式数据体系的一个特色，能够称之为BASE。
在BASE的思想中，根本可用性是指在不可预测的毛病情况下，答应体系失掉部分可用性。软状态是指体系中的数据答应有一个中心状态，但这个中心状态的存在不会影响体系的全体可用性。终究一致性意味着经过一段时间的同步后，一切数据副本终究能够坚持一致。

无檐软平帽
让咱们看看区块链体系上的CAP理论和分布式数据体系之间的联系。在分布式数据体系中，有三个重要的属性，即:
一致性:数据一致性。任何读操作总是能够读取前一个写操作的结果，即在分布式环境下，多个点的数据是一致的。
可用性:良好的响应性能，每次操作总能在必定时间内回来，即体系随时可用。
网络划分的容忍度:可靠性。在网络分区(如断网)的情况下，分离后的体系能够正常运行。
CAP原理解说了这三个属性之间的联系。CAP原理是指一个分布式体系不能一起满意一致性、可用性和分区容错三个要求，最多只能一起满意两个要求。上限原则是由美国伯克里的布鲁尔教授提出的。

区块链有什么特色？
在区块链进入咱们的视野之前，分布式数据体系一向是学术界关注的一个方向。然而，在区块链的概念呈现后，人们发现原来的分布式体系也能够有新的处理办法。
依据区块链的数据体系的特色
涣散式或涣散式(分布式或涣散式)
区块链的最大特色是运用分布式核算和存储，从而削减乃至消除集中式硬件或办理机构。在区块链上，任何节点的权力和责任都是相等的，体系中的数据块由整个体系中具有保护功用的节点共同保护。
敞开性(敞开)
体系是敞开的，除了每个买卖方的私密信息是加密的，区块链的数据对一切人敞开，任何人(有权限的)都能够经过敞开的接口查询区块链数据，开发相关应用，所以整个体系的信息高度通明。
自主(Autonomy)
区块链选用依据一致的规范和协议(如一套公开通明的算法)，使整个体系中的一切节点在去信赖的环境中自在、安全地交流数据，使得对“人”的信赖转变为对机器的信赖，任何人为干预都不起作用。
信息不能被篡改(不可篡改)
信息经过验证并添加到区块链后，将被永久保存。对单个节点上数据库的修正是无效的，因而区块链的数据稳定性和可靠性极高。
匿名(匿名)
因为节点间的交流遵循固定的算法，节点间的数据交互不需要信赖(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效)，所以买卖对手不需要经过露出身份来让对方信赖自己。
区块链的核心在于数据。
区块链和大数据是过去几年开展很快的两个技能。2016年第46届世界经济论坛达沃斯年会论坛的主题是“驾驭第四次工业革命”，包含人工智能、无人驾驶、区块链、量子核算等科技前沿范畴在会议中被反复提及。
现在区块链所能承载的信息量是有限的，远没有到咱们要用“大数据”的标准来衡量的地步。然而，千里之行始于足下，咱们必须一步一步来。
假如区块链要承载大数据，我现在看到的这些区块链体系不具有这个能力。
区块链体系是分布式的，而大数据侧重于可扩展、可量化的数据；区块链体系匿名私密，大数据在乎个性化；区块链体系安全，信息相对独立，大数据在乎的是信息的整合和分析。

区块链体系的局限性和门槛
微软亚洲研究院体系算法组首席研究员Thomas Moscibroda在2017年首届科技与金融国际峰会上提到了区块链的效率和隐私。在区块链，每个人都在分享自己的数据，每个买卖记载都需要每个人的验证、记载和存储。一方面，这个过程会使传统数据库的区块链速度变慢。另一方面，区块链双方买卖过程中，第三方必须知道并核实买卖的合法性和正当性，每个人都能够知道买卖双方的中心数据，这也带来了隐私问题。
String Labs联合创始人汤姆丁(Tom Ding)以为，区块链技能其实是一个门槛相当高的技能，全世界可能只有少数团队有能力开发底层的区块链体系。
Alphabet的DeepMind健康部门现已宣布计划运用分布式账本这样的体系来监控现在正在运用的患者数据。他们的工具被命名为可验证的日期审计(VDA)。Alphabet宣称VDA不是区块链，而是一个类似区块链的人。VDA借鉴了比特币区块链的许多功用，包含不变性。一起也供给了必定的通明度，所以第三方机构能够对这些数据进行核实。
依据区块链思想的区块链数据库
作者一向坚持非有用化的技能是耍流氓，那么如何让区块链体系真实商业化呢？遭到来自微柔和谷歌的同学的启发，咱们以为假如要将区块链体系商业化，唯一的出路便是区块链数据库。
咱们规划的区块链数据库兼有区块链体系和数据库体系的长处。
区块链数据库中的数据
区块链的可扩展性是一个大问题。假如不添加数据块大小，全体业务量无法添加，但假如添加数据块大小，因为每个客户端节点都会有一份完整的数据库副本，数据存储将是一个令人头疼的问题。
区块链数据库的一致模块
区块链数据库中一致性模块的作用是坚持体系中一切数据节点的一致性。假如一个新业务被添加到一个节点的区块链，数据库中的一切其他节点也将相同的业务添加到它们各自的区块链。
一致的关键点是保护整个体系中一切业务序列的一致性。
以太坊和比特币区块链中的算法一致是经过作业量证明(POW)或权益证明(POS)来实现的，而IBM Hyperledger等希望进步效率的区块链体系则选用PBFT(有用拜占庭容错)协议。后者的效率会高很多，可是网络传输的数据会依据节点数量呈指数级增加。
在区块链数据库中，咱们将选用Paxos一致算法。