區塊鏈:區塊鏈數據層 Vs. 傳統數據層 有何異同與革新？

什么是區塊鏈？什么是分布式數據庫？相信很多人容易混淆這兩個概念。表面上看，區塊鏈打造的不可篡改、分布式的數據庫，和傳統分布式數據庫在基礎技術方面有很多相似的地方，但也僅僅只是相似而已。

就拿分布式存儲而言，二者都存在冗余的備份數據，但在技術目的上仍有本質區別。傳統分布式數據庫核心目的是盡可能構建一個邏輯中心，這個中心能對外提供高性能、低成本以及擴展性好的服務。而區塊鏈使用這些技術的核心目的在于構建一個分布式的、數據所有權被永久保護，以及數據可自由分享的世界。

此外，在數據的安全度、可信度及治理方式等，兩者亦有較大的差別。但在展開具體解讀前，我們先回溯數據庫的發展歷史，以更好地理解區塊鏈分布式數據庫所帶來的革新。

實際上，數據庫是個非常古老的話題。我們今天所知道的數據庫可以追溯到20世紀50年代，然而，人類對于存儲數據和整理數據的需求要比這早得多。

調查：23%的開發者對使用區塊鏈技術支持游戲感興趣:金色財經報道，游戲開發者大會(GDC)發布了第11屆年度游戲行業狀況調查結果。調查結果反映了2300多名游戲行業專業人士的見解和情緒，誤差范圍為+/-3%，置信度為99%，并提供了在GDC 2023之前游戲開發增長(和衰退)趨勢。

23%的開發者表示，他們的工作室對使用區塊鏈技術(包括加密貨幣、NFTs和Web3來支持他們的游戲表達了一定程度的興趣。這一數字與2022年27%的受訪者表示對加密貨幣感興趣和28%的受訪者表示對nft感興趣相比略有下降。今年只有2%的受訪者表示，他們的工作室已經在自己的項目中使用區塊鏈技術。[2023/1/21 11:24:00]

除了歷史上知名的洞穴壁畫和罕見的泥板文書，Ugaritic （現敘利亞境內城市）博物館被認為是第一次記錄了人類全面存儲數據的努力，在該處發現了大量的泥板文書以及來自公元前12世紀的外交文本和文學作品。但這也僅僅記錄了數據收集的工作，并非是對數據進行整理。有關整理數據的努力是在古羅馬廣場博物館才得到客觀的證實。然而，這段深厚的歷史也只是滄海一粟。

全國首張“象棋技術等級區塊鏈電子證書”正式發放:2021年2月，全國首張“象棋技術等級區塊鏈電子證書”由北京市棋牌運動協會正式授權發放。

北京市昌平區回龍觀第二小學的小棋手們作為首批參與者完成了此次線上象棋技術等級考核，他們滿懷欣喜地拿到了屬于自己的首張“象棋技術等級區塊鏈電子證書”。[2021/2/6 19:04:00]

18世紀，索引卡的出現，被認為是計算機數據庫的前身。自然學家卡爾·林奈（Carl Linnaeus）當時引進了一種系統來分類記錄，每個物種被放在一張單獨的紙上。有了它，可以很容易地整理和補充相關記錄。但索引卡有一個很大的缺點——必須由人來登記處理，非常繁瑣。

現場 | ShoCard企業發展主管：把用戶ID放在基于區塊鏈證書驗證的智能手機上有助保護用戶數據:據CoinTime現場報道，美西時間9月13日，在圣何塞舉辦的Blockworld 2018區塊鏈開發者及技術峰會上， ShoCard企業發展主管Armin Ebrahimi說：“目前系統下之所以存在許多安全漏洞，是因為我們用了大約40年幾乎不變的“ID+密碼”的模式，許多補救措施對于用戶來說比較繁瑣，技術上來講比較廢雜，大規模的應用成本也很高。我們需要徹底轉變這種傳統模式，與以往把所有數據都放在服務器上的模式不用，我們需要把用戶ID放在基于區塊鏈技術的，已經有證書驗證的智能手機上。區塊鏈可以將用戶的ID和證書分享給其他參與方，這些參與方無需依賴相互的服務或者數據庫，用戶可以自主決定與誰分享什么數據，因此隱私將得到保護；用戶數據是在本地手機上加密、儲存并生產RSA簽名或哈希值并上傳到區塊鏈上的。[2018/9/14]

因此，1890年，美國統計學家赫爾曼·霍爾瑞斯（Herman Hollerith）發明了一臺計數機，以滿足政府部門在人口普查的需要。這臺機器使用穿孔卡片來存儲信息，也是人類第一次機電數據處理。1911年，赫爾曼組建了一家計算制表公司，該公司到1924年改名為“國際商用機器公司”，這就是舉世聞名的美國IBM公司。

ShelterZoom房地產服務平臺 利用以太坊區塊鏈提高購買和銷售的透明度:ShelterZoom一個以以太坊區塊鏈為基礎的為房地產行業提供在線和受理服務的平臺，將會在2018年第一季度在美國上市。位于紐約市的第一家房地產上市客戶Cyrus Charter正處于11月份開始的ShelterZoom平臺初始測試階段。另外，有10個客戶已經開始了beta測試。該公司最近還宣布了其第一家WordPress房地產主題分支機構Estalik，以及第一家澳大利亞公司Arena Property Agents合作。ShelterZoom旨在簡化制作和受理房地產優惠的過程，減少文書工作并提高購買和銷售的透明度。該系統已根據房地產標準組織標準建立[2017/12/28]

而在第二次世界大戰前，美國制定了記錄雇員社會保險號碼的義務。應當局的要求，IBM公司制造了一臺新機器- UNIVAC I，并于1951年開始用在人口普查中。這也是第一臺大規模生產用于商業用途的數字計算機，在計算機歷史上具有特殊的地位。

1960年，數據庫迎來編程語言，計算機化的數據庫開始建立。當時使用計算機對私營組織來說是一種成本效益更高的選擇。隨后的十年誕生了兩個流行的數據模型：

一個是被稱為CODASYL的網絡模型；

另一個是被稱為IMS的分層模型。

而后，隨著代數、關系演算和可理解術語的引入，開始了結構化查詢語言的創建 (SQL)，這些數據庫系統的主要特點是存儲結構化數據。但在世紀之交，人們對數據的看法發生了某種轉變，建立在結構化數據模型和對象應用程序上的邊界正在出現。這使得非結構化數據庫（NoSQL）的概念重新浮出水面。

總之，數據庫技術本身在不停的演進，如何選擇適當的數據存儲是應用程序平穩有效運行的必要條件，也是使用適當的技術處理數據的必要條件。伴隨著現實的需求不斷升級，數據庫也在不斷發展的，我們通過NoSQL，能很好的解決數據存儲和數據訪問的可擴展性問題，通過云存儲等技術，可以解決互聯網海量數據的處理問題。

但下一個問題接踵而至，那就是如何以一種規模化的方式解決數據真實性和有效性的問題。

分布式數據庫是在互聯網背景下應對大數據量和分布式請求的需求下產生的，其在中心化控制下假設每個節點都誠實，從而由多節點共同維護一個具有邏輯整體性的分布式數據庫。我們可以看到，區塊鏈數據層通過封裝底層數據區塊以及加密算法和時間戳等基礎數據及算法，和傳統分布式數據庫有著底層邏輯上的區別。

首先是數據分布性：雖然數據是被存儲于不同設備上，但在傳統數據庫使用客戶端-服務器這種架構下，中央機構可控制并統一調度各個節點參與運算，用戶（或稱為客戶端）可以修改存儲在服務器中的數據。而在區塊鏈數據層，信息被分布式地存儲在各節點間，沒有任何一個節點可以控制賬本數據的形成，只能通過各個節點之間的協調，從而生成一致的賬本。

其次是數據的安全性：在使用傳統分布式存儲的時候可以會遭遇數據被追求和篡改的問題，一旦數據信息被偽造就會給客戶造成嚴重的損失。而區塊鏈數據層是一條從創世區塊起始的鏈式結構，包含了區塊鏈的區塊數據、鏈式結構以及區塊上的隨機數、時間戳、公鑰、私鑰數據等。各區塊之間用Hash簽名的方式相互關聯，如果區塊中的某一個交易發生了改變，則其Hash值也會發生改變，通過與其他節點的數據比對，就可以發現“惡意節點”的改動痕跡。因此，這種數據存儲結構不僅支持防篡改，可溯源，同時保證了數據記錄過程的公開性，透明性，以及對敏感數據上鏈后的隱私保護問題。

最后是數據的可信度：有了數據處理的安全保障，企業不僅可以信任與他們合作的公司之間共享的數據，甚至可以信任競爭對手共享的數據。這為垂直領域更多的參與者加入區塊鏈網絡并增加數據的可見性創造了機會。

通過多節點儲存數據，算法加密數據，區塊鏈數據層由此搭建起了一個底層信任體系。但這些數據如何實現點對點的傳播與交流，我們下期“網絡層”繼續聊。

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