區(qū)塊鏈從第一代區(qū)塊鏈1.0到3.0的發(fā)展理念介紹
Amazon、Microsoft、谷歌和IBM等組織在云計算和存儲領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。今天,云計算是完全集中的,服務(wù)提供商可以完全控制存儲在云上的數(shù)據(jù)。由于其集中性,很容易出現(xiàn)單點故障。此外,將數(shù)據(jù)存儲在集中的云中很容易遭到破壞。例如,在2017年7月,Verizon發(fā)生了一次數(shù)據(jù)泄露,1400萬客戶信息丟失。Verizon的入侵是一個典型的例子,一個組織將他們的數(shù)據(jù)提供給流行的云存儲提供商,名為Nice Systems。
集中式與分散式系統(tǒng)
集中式與分散式網(wǎng)絡(luò)每10次運營的平均成本(以美元計算)的比較
大多數(shù)提供商的隱私策略允許與第三方共享客戶信息,從而賦予提供商對數(shù)據(jù)的權(quán)限。因此,對于計劃將基礎(chǔ)設(shè)施遷移到云上的人來說,不斷增加的成本、數(shù)據(jù)的隱私和安全性已經(jīng)成為主要的關(guān)注點。
集中式網(wǎng)絡(luò)存在可擴(kuò)展性、可靠性等性能瓶頸,也存在單點故障、數(shù)據(jù)隱私等重大問題。分散式云存儲服務(wù)已經(jīng)在企業(yè)的日常流程中得到了鞏固。有許多云存儲提供商,如Storj、Siacoin、IPFS等,通過提供傳統(tǒng)客戶端-服務(wù)器提供商無法比擬的高安全性,在市場上站穩(wěn)了腳跟。許多區(qū)塊鏈公司目前正在研究和實現(xiàn)各種用例的分散式存儲解決方案,如存儲文件,這些解決方案不會破壞隱私、安全和客戶信息自由等核心價值。過去,像Limewire這樣的P2P文件共享系統(tǒng)在下載視頻和音頻文件方面非常流行,用戶可以存儲和維護(hù)一個文件的多個副本,并將該文件的片段發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點。但是,網(wǎng)絡(luò)參與者沒有任何真正的動機(jī)繼續(xù)在線,系統(tǒng)內(nèi)部也沒有任何治理措施禁止不良行為者發(fā)送敏感信息。
您可以將分散式的存儲想象為對等網(wǎng)絡(luò),其中成員將磁盤空間匯集在一起,創(chuàng)建一個共享的全局內(nèi)存,就像Dropbox一樣。但分散式的儲存只有擁有該文件的人才能通過密鑰的所有權(quán)訪問該文件。它更安全,數(shù)據(jù)隱私不會被破壞,不像Dropbox或其他集中式系統(tǒng),它們的安全性在過去曾受到威脅。
第一代區(qū)塊鏈(區(qū)塊鏈1.0)
自2009年1月首次實施區(qū)塊鏈即比特幣起源區(qū)塊以來,區(qū)塊鏈技術(shù)一直在不斷發(fā)展。第一代區(qū)塊鏈被稱為“區(qū)塊鏈1.0”,即比特幣通過一個分布式分散的數(shù)據(jù)庫將貨幣、金融交易、數(shù)據(jù)和信息存儲分散化,以及通過分布式、分散的數(shù)據(jù)庫存儲信息。不需要像銀行或其他金融機(jī)構(gòu)這樣受信任的第三方來核實金融交易。比特幣成為第一個解決雙重支出問題的數(shù)字貨幣。網(wǎng)絡(luò)是抗審查的,不可改變的,廉潔的。最后,工作量證明(PoW)協(xié)商共識算法通過結(jié)合連接到網(wǎng)絡(luò)的計算處理能力來保護(hù)和驗證事務(wù),從而保護(hù)分布式賬本,從而使工作量證明(Proof-of-Work, PoW)成為可能。但一些專家認(rèn)為,區(qū)塊鏈的用例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出比特幣所能提供的。他們強(qiáng)調(diào),比特幣可以作為TCP/IP協(xié)議套件中的一個平臺,該協(xié)議套件位于應(yīng)用程序?qū)又拢梢栽谄渖蠘?gòu)建應(yīng)用程序。但是比特幣的源代碼并不完整,區(qū)塊鏈即比特幣無法模擬人類行為,比特幣也不能作為平臺使用。
區(qū)塊鏈第二代(區(qū)塊鏈2.0)
以太坊項目于2014年首創(chuàng)的第二代區(qū)塊鏈 “區(qū)塊鏈2.0”引入了分布式虛擬機(jī)的概念,可以在區(qū)塊鏈層之上構(gòu)建分散式的應(yīng)用程序。新一代的區(qū)塊鏈引入了圖靈完備智能合約,允許多個微事務(wù)發(fā)生并處理更大的事務(wù)量。在以太坊,比特幣每秒的交易次數(shù)從7次提高到15次,這是一個顯著的提高?,F(xiàn)在可以使用區(qū)塊鏈作為平臺。最后,它產(chǎn)生了DAO 且完全基于智能合約運行的分散自治組織的思想,該組織在區(qū)塊鏈上管理財務(wù)和公司政策。但是這一代區(qū)塊鏈無法處理可伸縮性問題,例如,Litecoin可以處理56個tps,而Ripple可以處理高達(dá)1500個tps。相比之下,Visa和PayPal每秒可以處理大約2萬筆交易。另一個問題是當(dāng)所有這些不同的區(qū)塊鏈項目需要相互通信。
第三代區(qū)塊鏈(區(qū)塊鏈3.0)
隨后出現(xiàn)了“區(qū)塊鏈3.0”,它為這些具有挑戰(zhàn)性的問題提供了解決方案。并行事務(wù)是通過有向無環(huán)圖引入的,它允許多個并行數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)上運行,從而劃分工作并防止網(wǎng)絡(luò)上的瓶頸。這樣做的另一個好處是分散開采者和盡量減少交易費用。它還介紹了側(cè)鏈的概念,可以將代幣化的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到另一個區(qū)塊,其主鏈釋放更多的事務(wù),而用戶資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到側(cè)鏈可以運行他們的事務(wù),直到他們想返回他們的資產(chǎn)為止。off-chain事務(wù)擴(kuò)展解決方案為小型社區(qū)之間的事務(wù)提供了一種獨立于主鏈完成的方式。只有當(dāng)主鏈需要更新其數(shù)據(jù)庫或需要將資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到其他地方時,這些資產(chǎn)和附帶的數(shù)據(jù)才需要與主鏈交互??珂溁ゲ僮餍缘膯栴}是通過跨鏈技術(shù)解決的,比如正在建設(shè)的閃電網(wǎng)絡(luò),它允許用戶和資產(chǎn)與來自其他區(qū)塊鏈的資產(chǎn)進(jìn)行通信和交易。
隨著 filecoin、sia、storj 等項目的出現(xiàn), 區(qū)塊鏈的第三代已經(jīng)將分散式的存儲和計算帶到了畫面中。這允許用戶將其加密的文件存儲在支持冗余的分布式存儲提供商網(wǎng)絡(luò)中, 因為不同提供程序節(jié)點上會有多個文件副本。云存儲設(shè)備將分布在全球各地, 并將激勵存儲提供商存儲文件。
與亞馬遜S3、Dropbox等集中式存儲解決方案相比,它們的價格絕對更低。例如,您可以在新航的網(wǎng)絡(luò)上存儲1TB存儲,月成本為2美元,而亞馬遜S3則為23美元。用戶很容易賺錢,因為他們可以出租他們的存儲空間,并保持在線以提供持續(xù)的正常運行時間,從而獲得獎勵。您可以將分散式存儲想象為一個對等網(wǎng)絡(luò),其中成員共享他們的磁盤空間,創(chuàng)建一個共享的全局內(nèi)存,就像Dropbox那樣。只有擁有該文件的人可以通過密鑰的所有權(quán)訪問該文件。它更加安全,數(shù)據(jù)隱私不像Dropbox或其他集中式系統(tǒng)那樣,它們的安全性在過去受到了損害。
結(jié)論
分散管理需要適當(dāng)?shù)闹卫恚?yīng)涵蓋各個方面,例如誰維持分布式分類賬,誰有權(quán)決定哪些交易是有效的,誰創(chuàng)造代幣,誰決定何時改變規(guī)則等等。像2017年2月美國焊接學(xué)會(AWS)那樣出現(xiàn)了大規(guī)模的停電,當(dāng)時很多網(wǎng)站癱瘓,并開始面臨諸如鏈接中斷、圖片未加載等問題。支持分散式計算的觀點是,集中式云中的所有Internet設(shè)備都將其數(shù)據(jù)存儲在云提供商可以訪問的集中式服務(wù)器上。在分散式云中,節(jié)點可以通過云進(jìn)行操作,在本地處理數(shù)據(jù),直接通信,直接共享資源,而不需要使用中央服務(wù)器來促進(jìn)對等通信。此外,開源軟件可以很好地與分散式計算系統(tǒng)一起工作。