区块链与云计算的异同

星际网络存储
为了防止数据丢失,以及在时间顺序上被篡改,它又使用了哈希指针这种链式结构,也就是说数据块又被哈希指针穿起来形成链式结构。

区块链本身是面向数据安全的,因为它面对的就是可靠信息的存储与处理。为了数据安全,它采用了数字签名,对数据进行封装,就好像我们把信纸放到了信封里一样,别人不能随便打开,也改变不了其中的内容。为了防止数据丢失,以及在时间顺序上被篡改,它又使用了哈希指针这种链式结构,也就是说数据块又被哈希指针穿起来形成链式结构。这与三国时侯庞统给曹操献的连环计类似,一条船是很容易受风浪影响的,把大船都连在一块,它就会相对平稳一些。区块链也是这个思想,这些封装好的、单个的数据块通过哈希的指针连成一条链,这也是区块链名字的来由,说的就是这种数据结构。如果你想单独的改变任何一个数据块,实际上你需要付出的努力是攻击或破坏整个链式结构,因此大大的提高了攻击成本。

另一方面,为了数据可靠的存储,区块链采取了分布式记账和冗余备份的形式,也就是说,每个人存一部分或所有的区块数据,它就要求存储和读取数据必须支持分布式的结构。分布式的存储自然会涉及到数据同步的问题,也就是数据的一致性问题。我一份数据在很多地方都存,如果这个数据被破坏,那么以哪一块的为准;或者说一份数据存了很多份,如何确保第一,大家存的都一样;第二,恢复的时候,能恢复出那份正确的,这个派生了共识机制。共识机制是一种算法,保证数据的一致性,很著名的拜占庭算法或者其他的算法,都是分布式系统很经典的算法和结论。

一般公有链都要求P2P网络,需要每个节点都连通,事实上,不见得非要P2P,传统的一些互联网络照样可以满足我们的要求。

再者,所有的人要记录很大的数据,需要冗余备份来提高可靠存储。如何去激励让别人的数据在我这里存,我自己又不感到吃亏呢?这就派生出了密码货币。每个记账的人,或者记账的节点,系统自动生成了一些密码货币给他,这样记账的节点就可以心安理得去做公益事业,做好事是有奖赏的,奖励就是密码货币。

以上区块链简单地说明,密码货币是区块链的一个副产,并不是为了密码货币,而产生了区块链技术。恰恰相反,密码货币是一种激励机制,它是希望所有的节点做好事,共同来维护数据的可靠存储与处理。如果我们能够达到这样分布式的信息存储与处理,那么这个区块链就可以作为更复杂的、更艰巨的、大的系统的底层技术设施,这是我对区块链的认知。

区块链与云计算的异同

除了区块链,还有云计算。云计算也是两千零几年产生的技术,现在我们知道什么叫云计算,滴滴打车,它的数据中心是云计算,淘宝的信息处理也是云计算支撑的。当时,大家并不很清楚,云计算把所有的计算资源整合起来放在数据中心里,数据中心里有很多台服务器,构成服务器集群;它采用虚拟化的技术,采用Hadoop HDFS这样一些特有的,支持数据中心来做集中操作的技术,或者是系统来支持大规模的处理能力。仔细来看看云计算,云计算的内部实际上也是分布式并行的,Hadoop系统不外乎是规划并且维护了并行进程之间是如何协同的。简单地,非常抽象地来看,Hadoop也就是集中把一个大的数据的操作、请求先合并,然后又把大量的数据请求分配到各台服务器,后期维护进程,如果有一个进程失败了,则重新分配任务,然后合并,最后得出统一的正确答案。云计算在外边看来,它是集中处理的,但深入的看,内部是并行的,也就是分布式的,因为有多个线程来处理同一件事情。

与此相同,区块链也是这样的分布式存储方式,但是,它的处理方式和云计算不太一样。云计算总是有主从节点之分,主要的MapReduce处理方式,有Map,还有一个Reduce,他们相互之间的作用不是等价的。区块链是另一种分布式,它是每个节点的处理能力也许不同,但是他们在整个网络中的地位是类似的,可以是相同的。类似,我在投票的时候,我个人不论是很弱还是很强大,均只能投一票。这样体现出在计算上,网络上的平等。

在实际处理问题上,区块链用共识机制代替了某些云计算,比如Hadoop中任务的调度,确定谁来做哪一块,或者简单地,我们就是一个分布式账本,谁来记录哪一块。如果这么看,云计算实际上和区块链在最低层的技术上有不同,理念上也有不同。

云计算也讲究弹性,边缘可发可收,那么我们是否可以大胆地去设想一下,如果云计算的边缘收回来了,前端是什么,有人说是雾计算,还有人说是海计算。不知道区块链可不可以作为云计算的边沿和延申,在云计算效果不是很好的地方,区块链会有它的发挥空间,并且在区块链特别擅长的领域,区块链有其它的计算方式。

我又想到三国演义另外一句话,天下之大,合久必分,分久必合。云计算产生的前提恰好都是分布式,80年代个人PC的产生,你可以看成是一个个孤立的,互联网的产生使这些孤立的计算机连成了一个大的网络,云计算又大量整合了这些计算机资源,形成了集中式的信息处理。而区块链在2008年登场,恰好又是希望把计算分布式,所以我很佩服罗贯中在很早的时候就说了天下之大,分久必合,合久必分,对这样场景的描述。

区块链的登场与生俱来就有一个神秘的光环,它采用的很多技术没有被大众所熟知,比如刚才提到的密码技术,分布式系统中非常底层的拜占庭将军容错的算法,还有我们的P2P通信技术,分布式存储的技术。但是,我想随着时间的推移,大家对区块链的理解会更为深入,对它擅长的领域以及技术的限度,大家会更加清楚。

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