区块链存储的工作原理解析

区块链存储的工作原理解析将数据存储在大型集中式数据中心会带来性能、可用性和可伸缩性以及高资本或运营成本问题。集中的数据也会招致复杂的网络攻击。由于这些原因，公司正在寻找分散数据存储的方法。区块链存储是一种方法。区块链存储仍然是一项相对年轻的技术，但它的受欢迎程度正在提高。为了提高数据存储的安全性和可靠性，潜在的企业用例已经开始出现。了解这项技术是如何工作的，是确定该技术是否适合您的组织的第一步。区块链存储是如何工作的区块链是一种分布式分类账技术，用于记录两个或多个参与方之间的交易。直到最近，这项技术还主要用于支持比特币等加密货币，但现在它在其他领域也取得了进展。区块链分类账作为一个分散的数据库，用于维护每个交易的详细信息。这些交易按时间顺序加到分类账上，并以一组数据块的形式存储。每个块引用前面的块以形成一个相互连接的链。由于区块链的分布式特性，它被吹捧为P2P、分散存储的天然选择。分类账分布在多个节点上，每个节点维护一个完整的副本。区块链自动同步并验证所有节点上的事务。该分类账对所有参与成员都是透明的，并可由所有成员核查，从而消除了对中央权力机构或第三方核查服务的需要。由于它的分布式特性，区块链被吹捧为一种适合点对点（P2P）的分散存储。在这个场景中，区块链提供了创建地理上分散存储资源的逻辑存储池所需的结构，这些存储池充当区块链节点。下图概述了区块链存储的工作原理。基于区块链的存储系统为存储准备数据，然后将其分布在分散的基础设施上，这个过程可以分为以下六个步骤：1.创建数据分片。存储系统将数据分成更小的段，这个过程称为分片。分片涉及到将数据分解为可管理的块，这些块可以分布在多个节点上。分片的确切方法取决于数据类型和进行分片的应用程序。关系数据库的分片不同于NoSQL数据库的分片或文件共享上的文件分片。2.每个分片都进行加密。然后，存储系统对本地系统上的每个数据分片进行加密。内容所有者完全控制这个过程。我们的目标是确保除了内容所有者之外，没有人能够查看或访问分片中的数据，无论数据位于何处，以及该数据是处于静止状态还是处于运动状态。3.为每个分片生成一个哈希值。区块链存储系统根据分片的数据或加密密钥生成一个唯一的哈希值——一个加密的固定长度输出字符串。哈希值被添加到分类账和分片元数据中，以将事务链接到存储的分片。生成哈希值的确切方法因系统而异。4.复制每个分片。存储系统复制每个分那篇，这样就有足够的冗余副本来确保可用性和性能，并防止发生性能下降和数据丢失的情况。内容所有者选择为每个分片创建多少个副本，以及这些分片位于何处。作为这个过程的一部分，内容所有者应该为要维护的最小副本数量设置一个阈值，以确保不会丢失数据。5.分发复制的分片。P2P网络将复制的分片分布到分散地理上的存储节点，可以是区域的，也可以是全局的。多个组织或个人拥有存储节点，他们租用额外的存储空间，以换取某种补偿——加密货币。没有一个实体会拥有所有存储资源或控制存储基础设施。只有内容所有者才能完全访问其所有数据，无论这些节点位于何处。6.把交易记录到分类账上。存储系统记录区块链分类账中的所有事务，并跨所有节点同步该信息。分类账存储与交易相关的详细信息，如分片位置、分片哈希值和租赁成本。因为分类账是基于区块链技术的，所以它是透明的、可验证的、可追踪的、防篡改的。虽然步骤6是最后列出的，但是区块链集成是一个正在进行的过程，具体的方法取决于存储系统。例如，当存储过程第一次开始时，它可能首先在区块链分类账中记录事务。然后，当事务变得可用时，它将使用信息（如唯一哈希值或特定于节点的详细信息）更新事务。然后，在参与节点验证事务之后，系统在分类账中将该事务标记为final，并锁定它以防止更改。这里描述的六个步骤是作为一种概念化的区块链存储过程方法。确切的方法将取决于特定存储系统在给定用例中的实现方式，以及如何管理该数据存储。