分布式數(shù)據(jù)存儲：確保數(shù)據(jù)可追溯

 

 

既然區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫，首先涉及的就是分布式數(shù)據(jù)如何進行存儲的問題。

 

先來說分布式存儲。過去的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)都是采用集中的存儲設(shè)備來存放所有設(shè)備，存儲設(shè)備往往會帶來系統(tǒng)性能問題，以及可靠性和安全性等問題，無法滿足大規(guī)模存儲的需要；而分布式存儲就是將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨立的設(shè)備上。打個比方，過去是把100個雞蛋放在一個籃子里，而現(xiàn)在則是把100個雞蛋放在100個籃子里。

 

再說說區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)存儲，借助分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，區(qū)塊鏈采用了區(qū)塊的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲。也就是說，新增的區(qū)塊就知道前一個區(qū)塊是什么，可以一級一級向上追溯。每一個區(qū)塊都有自己的“哈希值”或者“時間戳”，你可以理解這是區(qū)塊的“指紋”；而鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)則是為了記錄業(yè)務(wù)軌跡，在新增交易時根據(jù)前面的記錄進行校驗，確保區(qū)塊的內(nèi)容不被篡改。

 

 

點對點傳輸：真正去中心化

 

 

點對點傳輸也就是我們過去所說的P2P，還記得用電驢下載電影和音樂的經(jīng)歷嗎？電驢采取的就是一種基于點對點傳輸原理的文件共享網(wǎng)絡(luò)，它可以通過檢索分段從多個用戶那里下載文件，最終將下載的文件片斷拼成整個文件，因此每個人既是下載方也是上傳方，越多的人參與其中，資源下載的速度就越快。

 

 

區(qū)塊鏈既然是一個分布式的賬本數(shù)據(jù)庫，就必須要解決數(shù)據(jù)可靠傳輸問題。而點對點傳輸依賴網(wǎng)絡(luò)中參與者的計算能力和帶寬，而不是依賴和聚集在較少的幾臺服務(wù)器上，這就大大增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?。正因為如此，點對點傳輸成功應(yīng)用到了區(qū)塊鏈中。

 

區(qū)塊鏈中的點對點傳輸，也就是讓用戶之間可以直接進行轉(zhuǎn)賬和交易，而不需要經(jīng)過中間機構(gòu)的確認和授權(quán)。這樣一來，不僅節(jié)省了成本，也提高了交易的效率，并且保證了數(shù)據(jù)安全。目前，區(qū)塊鏈的記賬節(jié)點之間、非記賬節(jié)點之間、客戶端與記賬節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸都是采用的這一模式。區(qū)塊鏈的去中心化特性正是由此而來。

 

 

共識機制：靈魂所在

 

 

分布式數(shù)據(jù)存儲和點對點傳輸也帶來了一個新問題，那就是不同的區(qū)塊所記錄的交易事務(wù)順序不可能完全一致，共識機制順勢而生。

 

所謂共識機制，就是在一個時間段內(nèi)對事物的前后順序達成共識的一種算法，它就像是區(qū)塊鏈領(lǐng)域的法律一樣，持續(xù)維系著區(qū)塊鏈的正常運轉(zhuǎn)。打個比方，在區(qū)塊鏈上每個人都有一個記錄鏈上交易的賬本，如果干壞事的人發(fā)布了一個錯誤信息，這時就需要一個人把所有人接收到的信息進行驗證，最后公布最正確的信息。

 

以下是幾種常用的共識機制。

工作量證明機制(Proof of Work-PoW)：誰能最快的猜出這個唯一的數(shù)字，誰就能做信息公示人；

權(quán)益證明機制(Proof of Stake-PoS)：持有最多Token（區(qū)塊鏈上可流通的加密數(shù)字權(quán)益證明）的人來公示最終信息；

拜占庭共識算法（Practical Byzantine Fault Tolerance-PBFT）：由鏈上所有人參與投票，少于（N-1）/3個節(jié)點反對時就獲得公示信息的權(quán)利。

 

 

共識機制很大程度上決定了整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)節(jié)點間的相互信任程度，也決定了其他使用者對于區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的信任程度，因此它也被看作是區(qū)塊鏈的靈魂。

 

 

加密算法：為數(shù)據(jù)加把鎖

 

 

嚴(yán)格來說，在互聯(lián)網(wǎng)中是沒有秘密可言的；而加密算法就是在我們希望保密的內(nèi)容上加上一把“鎖”，只有那些拿到“鑰匙”的人才能看到。這有點類似于QQ中的加密相冊，即便是好友也需要輸入訪問密碼才能打開相冊。

 

在區(qū)塊鏈中，交易數(shù)據(jù)是相對透明的，既需要在一定程度上公開，又要有所保留，因此如何加密非常關(guān)鍵。因為一旦加密方法遭到破解，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)安全將受到挑戰(zhàn)，區(qū)塊鏈的不可篡改性將不復(fù)存在。

 

現(xiàn)代加密算法的典型組件包括：加解密算法、加密密鑰、解密密鑰。其中，加解密算法自身是固定不變的，一般是公開可見的；密鑰則往往每次不同，并且需要保護起來。一般來說，對同一種算法，密鑰長度越長，則加密強度越大。根據(jù)加解密的密鑰是否相同，算法又可以分為對稱加密和非對稱加密以及混合加密，它們負責(zé)確保區(qū)塊鏈中的信息安全。

 

百度的“超級鏈”

 

了解了以上的幾個關(guān)鍵性技術(shù)，再來看看百度做了哪些事？

 

通過成立區(qū)塊鏈實驗室，百度在區(qū)塊鏈領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得突破進展，同時借助百度云的to B商業(yè)化技術(shù)優(yōu)勢，并行打造起具有高性能、安全可靠的一站式區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施平臺，在區(qū)塊鏈科研和區(qū)塊鏈商業(yè)化領(lǐng)域都具備領(lǐng)先的產(chǎn)品和技術(shù)能力。

 

其中，超級鏈?zhǔn)前俣扔媱濋_源的具備強大的網(wǎng)絡(luò)吞吐力和高并發(fā)的通用智能合約處理能力的區(qū)塊鏈3.0解決方案。它基于可插拔的共識機制、DAG可并行計算網(wǎng)絡(luò)和立體網(wǎng)絡(luò)，真正突破了當(dāng)前區(qū)塊鏈的技術(shù)瓶頸。是可信公有鏈、可信聯(lián)盟鏈的最強大標(biāo)準(zhǔn)，百度云也將推出超級鏈的BaaS服務(wù)，讓企業(yè)用戶也能夠低成本、快捷方便地享受最先進的區(qū)塊鏈技術(shù)。

具體而言，百度云區(qū)塊鏈解決方案整體技術(shù)架構(gòu)包含云基礎(chǔ)設(shè)施、區(qū)塊鏈PaaS、區(qū)塊鏈服務(wù)三個層面，在私有部署、公有云多場景支持、SLA保障、安全可控等的基礎(chǔ)上，搭建支持容器、微服務(wù)的高性能區(qū)塊鏈平臺，定位于云端的區(qū)塊鏈賦能中心，會持續(xù)的將單鏈百萬并發(fā)、單鏈多租戶、立體鏈網(wǎng)、跨鏈中間層等先進技術(shù)，以及萊茨狗、圖騰、綠洲、度宇宙等Dapp實踐在云端開放給用戶，促進區(qū)塊鏈全場景解決方案的覆蓋面，切實推動區(qū)塊鏈的落地和推廣。