区块链究竟是啥?1分钟系列
原创
58沈剑
架构师之路
区块链,比特币这些概念很火,但很多人搞不清楚它究竟是啥,从技术的角度,从架构的角度,用通俗的语言谈谈楼主的理解。
究竟啥是区块链?
一句话,区块链是一个存储系统。
更细一点,区块链是一个
没有管理员,每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统
。
通常所见的存储系统是啥样的?
如上图,一块空间存储数据,一个软件管理数据,提供接口写入数据,这是存储系统,例如mysql。
普通的存储系统会有什么常见的问题?
常见的有两个问题:
(1)数据存在一个地方很危险,空间损坏数据就丢了,用技术的话说即“
数据不高可用
”;
(2)写入点只有一个,用技术的话说即“
单点控制
”;
如何保证数据高可用?
解决高可用要“冗余”,如上图,如果能把数据冗余到多个地方,就能保证高可用,一个地方的数据挂了,另外的地方仍存有数据。例如mysql主从集群,以及磁盘的RAID都是这个原理。
这里需要强调两点:
(1)数据冗余往往会引发
一致性问题
,例如mysql主从集群中的
读写延时
问题;
(2)数据冗余往往会
降低写入效率
,因为同步数据需要消耗额外的资源;
可不可以多点写入?
可以。可以多个节点都实施写入,例如mysql双主集群,又或者多机房多活数据中心。这里要强调的是,多节点写入往往会引发
写写冲突
的一致性问题。
多点控制写入之后,其实出现了多中心控制,在数据不一致的时候,往往需要有一个算法来协商如何处理不一致数据。
例如,存在
两个中心节点
时,可以约定这样的算法来处理不一致:
(1)以时间戳最小的数据为准,即
先来先得;
又例如,存在
多个中心节点
时,可以约定这样的算法来处理不一致:
(2)投票,
以多数票的数据为准;
什么是区块链?
(1)区块是一块存储空间,可以
存储数据;
(2)区块链不但像链表一样把区块串起来,还有约定了一系列的方法管理这些数据,所以它是
存储系统;
(3)区块链有很多节点,每个节点都保存了全部的数据,所以它是
高可用的;
(4)每一个中心节点都可以生成区块,并写入数据,所以每一个点都是中心节点,或者说区块链是
去中心化的
,要想控制整个系统,必须控制一半以上的节点,才能控制投票,于是这个系统没有管理员;
综上,
区块链实际上是一个没有管理员的,去中心化的,每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统
。只要你愿意,你随时可以成为区块链中的一个节点,并参与区块的生成与写入,
比特币就是基于这个分布式存储上的电子货币
。
由于节点很多,很多数据需要同步,这个系统的
存储容量其实不大
,目前全球存储比特币的区块链也就100多G。
画外音:额,有朋友说他们公司的mysql数据库轻轻松松几百G。
因为节点很多,数据需要保持一致,这个系统的
写入效率也很低
,存储比特币的区块链每10分钟才生成1个区块,1个区块只有1M的存储空间,只够写入2000笔比特币交易的数据。
画外音:比特币全球交易,每10分钟只能处理2000笔交易。有朋友说他们公司自研的存储系统轻轻松松;每秒处理交易10W笔。
关于区块链,本文只说了概念,作为一个存储系统,数据的生成,写入,管理,数据一致性,数据冲突处理方法,数据完整性保证…很多细节未来再用“通俗技术性文字”和大家分享。
希望这一分钟,大家有收获。
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