区块链:分布式存储要解决的3个基本问题

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分布式存储要解决的3个基本问题

1.网络结构2.数据不可篡改性

3.最终一致性

网络结构

去中心化的分布式存储是指整个发行的电子货币,以及货币交易数据有不同机构,不通个人的成千上万的计算机共同存储,共同维护了同一份相同的数据,只有共同维护的这份相同的数据才是认为最终正确的数据,任何个人篡改自己的数据都没有意义,并且存储的数据所有人都可访问。

研究:分布式账本技术可用于不同CBDC账本之间的跨境、跨货币支付:金色财经报道,根据新加坡金融管理局和纽约联邦储备银行的研究,分布式账本技术可用于不同CBDC账本之间的跨境、跨货币支付,降低结算风险并缩短结算时间。实验在测试环境中进行,假设的支付使用模拟的批发中央银行数字货币进行结算。这些团队将不同的中央银行货币分类账相互关联,为各自中央银行的每个分类账的设计和操作提供了灵活性。这使得支付能够在多个分类账上安全地执行,而不需要中央清算机构或建立共享的中央网络。

纽约联储市场部负责人 Michelle Neal 表示,我们与 MAS 的研究合作揭示了中央银行创新的关键机会,可以在缓解全球批发支付流程和改善结算结果方面发挥重要作用。[2023/5/22 15:17:44]

比特币采用了一种更加简单直接的方式,利用P2P协议维护整个比特币网络集群,不需要某个中心节点协调节点之间的通信,不需要所有机器投票维护集群状态。而是通过P2P协议进行节点之间的数据传输,任何节点都可以随时加入或者离开比特币网络集群,而不会对比特币网络集群产生影响,也不需要特意去修复这个集群中的故障机器。

动态 | 《金融科技(FinTech)发展规划(2019-2021年)》提及推进分布式账本等技术验证试点和研发运用:中国人民银行印发的《金融科技(FinTech)发展规划(2019-2021年)》发布,规划提出:制定金融科技应用的时间表和路线图,依法合规探索设立金融科技子公司等创新模式,稳妥推进分布式账本等技术验证试点和研发运用。(21世纪经济报道)[2019/8/24]

利用P2P协议进行节点之间数据传输主要有两个功能点:

a.把需要存储的数据广播到所有节点上进行储存。b.查询整个网络集群中所有节点的最新数据,如果自己节点的数据与大部分节点的数据不一致,则更新自身的数据与大部分节点存储的数据一致。

动态 | 华软科技:采用区块链、分布式等新技术自主研发智能产融平台:据中国经济新闻网消息,8月21日晚,上市公司华软科技(002453.SZ)发布了2019年半年度报告。报告显示,在企业供应链业务方面,公司采用区块链、分布式等新技术自主研发的智能产融平台,可实现企业开放共享和随需而扩的区块链应用架构,为企业提供客户识别、全渠道营销、供应链金融、征信、产品溯源等服务。[2019/8/22]

比特币是去中心化存储,最大的风险是整个比特币网络集群被破坏,篡改了整个网络存储的数据。但是上述第二个功能点能够有效的防止这种风险,由于系统会自动更新为整个集群中大部分节点存储的相同数据,所以要篡改数据,必须要同时篡改整个网络一半以上的数据,这不是说做不到,但是比特币利用区块链的方式再加上利益博弈机制,当你拥有这种能力的时候,也不需要去做篡改这种投入产出比这么低的事了,在数据不可篡改性一节中再详细描述。

以太坊基金会继续资助分布式应用平台的研发:据Ethnews消息,以太坊基金会宣布资助22个分布式应用平台的研发,资助金额共计284万美元。其中分布式应用程序获得83.5万美元,安全领域应用项目获得53.5万美元,buidl项目(面向终端用户)获得113万美元。基金会未来有七大重点资助领域,包括无令牌Casper注合同、Vyper开发、对ERC20、ERC223、ERC721、多重钱包、保险库的特殊审计。[2018/5/3]

数据不可篡改性

在设计了比特币系统运行的网络结构之后,需要考虑数据的不可篡改性,因为这种数据存储是去中心化的,任何人都可以访问,那么就容易被篡改,上节描述了在这种网络结构的运行机制下,要篡改数据,必须同时更改这个网络集群上一半以上的节点数据,如果每个节点没有一个安全的保护机制的话,那是很容易做到被同时修改网络集群中据很容被更改。

为了防止上个账本的数据被篡改,产生新的账本需要依赖于上一个账本中的所有交易记录的hash值,这样一旦上个账本的数据发生变化就与新账本对应不上。但是账本中所有交易记录计算hash值是一件耗时的计算,因此比特币采用了merkle树对某个账本中的所有交易记录进行hash计算。它主要是解决账本中交易记录hash计算的效率问题。

最终一致性

是分布式存储就绕不开CAP理论,比特币也一样,比特币采用P2P协议进行节点之间的数据传输,放弃了CAP中的Consistency,采用了AP两个维度。如果放弃了Consistency这个属性,那么就产生了拜占庭将军问题,这么多节点如何达成数据一致性。拜占庭军队都是一个个小分队组成,每个小分队都有一个将军负责,将军们通过号令兵传达一系列行动,但是当中出现一些叛将,故意破坏号令怎么办?

分布式存储系统和拜占庭将军问题一样,做到一致性是很难的,在比特币开放式的全球化部署的系统集群更是如此。所以比特币放弃了强一致性,并且通过P2P点对点通信,没有中心节点,整个集群中的服务器故障,离开,加入集群都不会对整个集群产生影响。

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