這么多人裝X的人聊區(qū)塊鏈,區(qū)塊鏈究竟是個(gè)什么系統(tǒng)?
很多人聊區(qū)塊鏈,但其實(shí)搞不清楚它究竟是啥,從技術(shù)的角度,從架構(gòu)的角度,說(shuō)說(shuō)區(qū)塊鏈?zhǔn)莻€(gè)什么系統(tǒng)。
畫外音:可忽略AI起的標(biāo)題。

究竟啥是區(qū)塊鏈?
一句話,區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。一個(gè)沒(méi)有管理員,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有全部數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。
通常所見(jiàn)的存儲(chǔ)系統(tǒng)是啥樣的?

如上圖,一塊空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù),一個(gè)軟件管理數(shù)據(jù),提供接口寫入數(shù)據(jù),這是存儲(chǔ)系統(tǒng),例如mysql。
普通的存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)有什么常見(jiàn)的問(wèn)題?
常見(jiàn)的有兩個(gè)問(wèn)題:
- 數(shù)據(jù)存在一個(gè)地方很危險(xiǎn),空間損壞數(shù)據(jù)就丟了,用技術(shù)的話說(shuō)即“數(shù)據(jù)不高可用”;
- 寫入點(diǎn)只有一個(gè),用技術(shù)的話說(shuō)即“單點(diǎn)控制”;
如何保證數(shù)據(jù)高可用?

解決高可用要“冗余”,如上圖,如果能把數(shù)據(jù)冗余到多個(gè)地方,就能保證高可用,一個(gè)地方的數(shù)據(jù)掛了,另外的地方仍存有數(shù)據(jù)。例如mysql主從集群,以及磁盤的RAID都是這個(gè)原理。
這里需要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):
- 數(shù)據(jù)冗余往往會(huì)引發(fā)一致性問(wèn)題,例如mysql主從集群中的讀寫延時(shí)問(wèn)題;
- 數(shù)據(jù)冗余往往會(huì)降低寫入效率,因?yàn)橥綌?shù)據(jù)需要消耗額外的資源;
可不可以多點(diǎn)寫入?

可以??梢远鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)都實(shí)施寫入,例如mysql雙主集群,又或者多機(jī)房多活數(shù)據(jù)中心。這里要強(qiáng)調(diào)的是,多節(jié)點(diǎn)寫入往往會(huì)引發(fā)寫寫沖突的一致性問(wèn)題。
多點(diǎn)控制寫入之后,其實(shí)出現(xiàn)了多中心控制,在數(shù)據(jù)不一致的時(shí)候,往往需要有一個(gè)算法來(lái)協(xié)商如何處理不一致數(shù)據(jù)。
- 例如,存在兩個(gè)中心節(jié)點(diǎn)時(shí),可以約定這樣的算法來(lái)處理不一致:以時(shí)間戳最小的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),即先來(lái)先得。
- 又例如,存在多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)時(shí),可以約定這樣的算法來(lái)處理不一致:投票,以多數(shù)票的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
什么是區(qū)塊鏈?
有了上面的鋪墊,區(qū)塊鏈就不難理解了。

- 區(qū)塊是一塊存儲(chǔ)空間,可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù);
- 區(qū)塊鏈不但像鏈表一樣把區(qū)塊串起來(lái),還有約定了一系列的方法管理這些數(shù)據(jù),所以它是存儲(chǔ)系統(tǒng);
- 區(qū)塊鏈有很多節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了全部的數(shù)據(jù),所以它是高可用的;
- 每一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)都可以生成區(qū)塊,并寫入數(shù)據(jù),所以每一個(gè)點(diǎn)都是中心節(jié)點(diǎn),或者說(shuō)區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕?,要想控制整個(gè)系統(tǒng),必須控制一半以上的節(jié)點(diǎn),才能控制投票,于是這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有管理員;
綜上,區(qū)塊鏈實(shí)際上是一個(gè)沒(méi)有管理員的,去中心化的,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有全部數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。只要你愿意,你隨時(shí)可以成為區(qū)塊鏈中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),并參與區(qū)塊的生成與寫入,比特幣就是基于這個(gè)分布式存儲(chǔ)上的電子貨幣。
由于節(jié)點(diǎn)很多,很多數(shù)據(jù)需要同步,這個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量其實(shí)不大,全球存儲(chǔ)比特幣的區(qū)塊鏈也就幾百G數(shù)據(jù)。
畫外音:互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng),存儲(chǔ)量遠(yuǎn)超這個(gè)值。
因?yàn)楣?jié)點(diǎn)很多,數(shù)據(jù)需要保持一致,這個(gè)系統(tǒng)的寫入效率也很低,存儲(chǔ)比特幣的區(qū)塊鏈每10分鐘才生成1個(gè)區(qū)塊,1個(gè)區(qū)塊只有1M的存儲(chǔ)空間,只夠?qū)懭?000筆比特幣交易的數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)比特幣的區(qū)塊鏈,每日約處理30W筆交易,也就是說(shuō),系統(tǒng)的TPS只有個(gè)位數(shù),這個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的效率非常低。
畫外音:互聯(lián)網(wǎng)交易系統(tǒng),吞吐量動(dòng)輒成千上萬(wàn)。
關(guān)于區(qū)塊鏈,本文只說(shuō)了概念,很多細(xì)節(jié)未涉及,如果大家感興趣,未來(lái)再聊。
知其然,知其所以然。
思路比結(jié)論更重要。


























