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区块链存储负担

发布时间: 2022-05-24 23:29:08

1. 区块链技术的优势

分享来源区视网:

“区块链是一种共享的分布式数据库技术,其优势主要突出表现在分布式去中心化、无须信任系统和不可篡改和加密安全性三个方面。”

一、区块链技术的含义

区块链(BlockChain)技术是一种使用去中心化共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库的技术,它能够让区块链中的参与者在无需建立信任关系的前提下实现一个统一的账本系统。区块是公共帐本,多点维护;链就是盖上时间戳(Timestamps),不可伪造。区块链本质上是一个注重安全和可信度胜过效率的一项技术。

目前所有的系统背后都有一个数据库,也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。现在就是谁的系统谁来记账,各个银行的账本就是各个银行在记,支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有新的交易数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,将其记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都有一本完整的账本。

因此,这些数据就会变得非常安全。篡改者需要同时修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。这种篡改的代价极高,导致几乎不可能。例如,比特币运行已经超过7年,全球无数的黑客尝试攻击比特币,但是至今为止没有出现过交易错误,可以认为比特币区块链被证明是一个安全可靠的系统。因此可以认为,区块链技术就是一个全民参与记账的方式,它将带来的是记账方式的革新。

二、区块链的技术优势

1、分布式去中心化

由于区块链中每个节点和矿工都必须遵循同一记账交易规则,而这个规则是基于密码算法而不是信用,同时每笔交易需要网络内其他用户的批准,所以去中心化的交易系统不需要一套第三方中介结构或信任机构背书。

而在目前,不管是传统的交易系统,还是第三方交易系统,都是基于中央账簿的体系中,中央账簿就扮演着信息保管员的角色,每笔交易需要第三方中介或者信任机构背书,这属于中心化的交易网络。

2、无须信任系统

区块链网络中,通过算法的自我约束,任何恶意欺骗系统的行为都会遭到其他节点的排斥和抑制,因此,区块链系统不依赖中央权威机构支撑和信用背书。

传统的信用背书网络系统中,参与人需要对于中央机构足够信任,随着参与网络人数增加,系统的安全性下降。和传统情况相反,区块链网络中,参与人不需要对任何人信任,但随着参与节点增加,系统的安全性反而增加,同时数据内容可以做到完全公开。

3、不可篡改和加密安全性

区块链采取单向哈希算法,同时每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进,时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯,导致被其他节点的排斥,从而可以限制相关不法行为。


2. 比特币全节点占用内存越来越大会不会出现什么安全问题

现在已经有推出潜在解决方案了,更多的节点有助于让比特币网络更快、更健康、更抗审查,而去中心化是基于区块链的加密货币的核心原则之一。幸运的是,现在有更多潜在的解决方案正在努力解决这一问题中,它们可以方便用户更轻松的运行一个全节点。

首先硬盘的成本从2017年最低0.025美元/GB下降到0.15美元/GB,在3年内下降了40%。如果这种下降速度继续下去,那么到2022年,硬盘的家阿哥下降速度将比比特币的规模增长速度还要快,因为随着时间的推移,托管一个全节点会更加经济。
但是也有一些技术解决方案可以解决这个问题,这些解决方案可以减少整个节点的存储负担。最常见的解决方案之一就是轻节点。这些节点使用简化支付验证方法来验证交易。用户只需要下载区块链的一小部分,但是需要依赖托管整个区块链的第三方全节点。

3. 区块链是否有骗局

99%都是骗人的,说什么升值多少之类的都是骗人的。这只是一项技术,他的应用才有价值。

4. 区块链是骗人的吗

区块链技术本身不是骗局,但也不排除有人以区块链为幌子进行诈骗的可能性。
区块链存在以下几个问题:
区块链容量过大的问题。
随着区块链的发展,节点存储的区块链数据量会越来越大,存储和计算的负担也会越来越重。
以比特币区块链为例,其完整数据目前已达到约71GB。如果用户使用比特币核心客户端进行数据同步,可能三天三夜都无法同步,而区块链中的数据量仍在增加,这给比特币核心客户端操作带来了很大的门槛。
区块链数据的确认时间。
目前的区块链系统,尤其是在金融区块链系统中,存在数据确认时间长的问题。
以比特币区块链为例,当前比特币交易的确认时间约为10分钟,6次确认的情况下需要等待约1个小时。当然,对于2 - 3天的信用卡确认时间来说,比特币已经取得了很大的进步,但离理想状态还有很长的路要走。
拓展资料:
处理交易频率问题。
区块链系统面临着交易频率过低的问题。
以比特币区块链为例,每笔交易的平均大小约为250字节(Byte)。如果块大小被限制为1MB,那么可以持有的事务数是4000。
按照每10分钟生成一个块的速度,它每天可以生成144个块,可以容纳576000个事务。除以每天86400秒,比特币区块链每秒可以处理6.67笔交易。
目前,比特币区块链的实际日交易量已接近系统瓶颈(图)。如果扩容问题不解决,可能会造成大量的事务拥塞延迟。
比特币区块的平均交易数量(来源:区块美元)与Paypal在2013年第三季度的7.29亿笔交易相比,平均每秒93.75笔交易。
根据世界上最大的支付款卡VISA的官方网站,VisaNet在2013年的测试中每秒处理47000笔交易。
与支付宝等主要支付网络相比,比特币区块链在交易处理频率上更像是一个新生婴儿。
当然,这也是中本聪早期精心设计的。比特币块大小被限制在1MB,以避免流氓矿工的恶意行为,对人们造成负面影响。比特币区块链支付网络之所以能发展到今天数十亿美元的规模,就是因为它的去中心化。
区块链的发展受到现有体系的制约。
一方面,区块链去中心化和自治的特点淡化了国家监管的概念,对现行体系产生了冲击。
例如,以比特币为代表的数字货币不仅对国家货币发行权构成了挑战,而且影响了货币政策的传导效果,削弱了央行调控经济的能力,这使得货币当局对数字货币的发展持谨慎态度。
另一方面,监管当局对区块链新技术也缺乏充分的理解和期望,法律制度的建立可能滞后,导致对使用区块链的经济活动缺乏必要的制度规范和法律保护。实际上增加了市场主体的风险。
将区块链技术与现有系统集成的成本相对较高。

5. 区块链所面临的问题

主要2个问题
第一个区块链一般都是通过激励制度来建立去中心化的安全维护机制,但是有一个缺点是一般激励制度都会发币,国内不支持这么做
第二个是技术瓶颈,区块链的tps普遍不高,无法支持大量应用的落地

6. atb区块链是真的吗

是真的。
区块链技术本身不是骗局,但也不排除有人以区块链为幌子进行诈骗的可能性。区块链存在以下几个问题:区块链容量过大的问题。随着区块链的发展,节点存储的区块链数据量会越来越大,存储和计算的负担也会越来越重。区块链数据的确认时间。目前的区块链系统,尤其是在金融区块链系统中,存在数据确认时间长的问题。
区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。

7. 区块链技术会让用户端的存储要求无限增加吗

我也有这个疑问,每台矿机都在挖矿过程中记录信息,那不是信息一直在增多,理论上矿机的存储会无线增加,谁玩得起啊

8. 什么是区块链扩容

普通用户能够运行节点对于区块链的去中心化至关重要

想象一下凌晨两点多,你接到了一个紧急呼叫,来自世界另一端帮你运行矿池 (质押池) 的人。从大约 14 分钟前开始,你的池子和其他几个人从链中分离了出来,而网络仍然维持着 79% 的算力。根据你的节点,多数链的区块是无效的。这时出现了余额错误:区块似乎错误地将 450 万枚额外代币分配给了一个未知地址。

一小时后,你和其他两个同样遭遇意外的小矿池参与者、一些区块浏览器和交易所方在一个聊天室中,看见有人贴出了一条推特的链接,开头写着“宣布新的链上可持续协议开发基金”。

到了早上,相关讨论广泛散布在推特以及一个不审查内容的社区论坛上。但那时 450 万枚代币中的很大一部分已经在链上转换为其他资产,并且进行了数十亿美元的 defi 交易。79%的共识节点,以及所有主要的区块链浏览器和轻钱包的端点都遵循了这条新链。也许新的开发者基金将为某些开发提供资金,或者也许所有这些都被领先的矿池、交易所及其裙带所吞并。但是无论结果如何,该基金实际上都成为了既成事实,普通用户无法反抗。

或许还有这么一部主题电影。或许会由 MolochDAO 或其他组织进行资助。

这种情形会发生在你的区块链中吗?你所在区块链社区的精英,包括矿池、区块浏览器和托管节点,可能协调得很好,他们很可能都在同一个 telegram 频道和微信群中。如果他们真的想出于利益突然对协议规则进行修改,那么他们可能具备这种能力。以太坊区块链在十小时内完全解决了共识失败,如果是只有一个客户端实现的区块链,并且只需要将代码更改部署到几十个节点,那么可以更快地协调客户端代码的更改。能够抵御这种社会性协作攻击的唯一可靠方式是“被动防御”,而这种力量来自去一个中心化的群体:用户。

想象一下,如果用户运行区块链的验证节点 (无论是直接验证还是其他间接技术),并自动拒绝违反协议规则的区块,即使超过 90% 的矿工或质押者支持这些区块,故事会如何发展。

如果每个用户都运行一个验证节点,那么攻击很快就会失败:有些矿池和交易所会进行分叉,并且在整个过程中看起来很愚蠢。但是即使只有一些用户运行验证节点,攻击者也无法大获全胜。相反,攻击会导致混乱,不同用户会看到不同的区块链版本。最坏情况下,随之而来的市场恐慌和可能持续的链分叉将大幅减少攻击者的利润。对如此旷日持久的冲突进行应对的想法本身就可以阻止大多数攻击。

Hasu 关于这一点的看法:

“我们要明确一件事,我们之所以能够抵御恶意的协议更改,是因为拥有用户验证区块链的文化,而不是因为 PoW 或 PoS。”

此外,存储大小决定了新节点能够上线并开始参与网络所需的时间。现有节点必须存储的任何数据都是新节点必须下载的数据。这个初始同步时间 (和带宽) 也是用户能够运行节点的主要障碍。在写这篇博文时,同步一个新的 geth 节点花了我大约 15 个小时。如果以太坊的使用量增加 10 倍,那么同步一个新的 geth 节点将至少需要一周时间,而且更有可能导致节点的互联网连接受到限制。这在攻击期间更为重要,当用户之前未运行节点时对攻击做出成功响应需要用户启用新节点。

交互效应

此外,这三类成本之间存在交互效应。由于数据库在内部使用树结构来存储和检索数据,因此从数据库中获取数据的成本随着数据库大小的对数而增加。事实上,因为顶级 (或前几级) 可以缓存在 RAM 中,所以磁盘访问成本与数据库大小成正比,是 RAM 中缓存数据大小的倍数。

不要从字面上理解这个图,不同的数据库以不同的方式工作,通常内存中的部分只是一个单独 (但很大) 的层 (参见 leveldb 中使用的 LSM 树)。但基本原理是一样的。

例如,如果缓存为 4 GB,并且我们假设数据库的每一层比上一层大 4 倍,那么以太坊当前的 ~64 GB 状态将需要 ~2 次访问。但是如果状态大小增加 4 倍到 ~256 GB,那么这将增加到 ~3 次访问。因此,gas 上限增加 4 倍实际上可以转化为区块验证时间增加约 6 倍。这种影响可能会更大:硬盘在已满状态下比空闲时需要花更长时间来读写。

这对以太坊来说意味着什么?

现在在以太坊区块链中,运行一个节点对许多用户来说已经是一项挑战,尽管至少使用常规硬件仍然是可能的 (我写这篇文章时刚刚在我的笔记本电脑上同步了一个节点!)。因此,我们即将遭遇瓶颈。核心开发者最关心的问题是存储大小。因此,目前在解决计算和数据瓶颈方面的巨大努力,甚至对共识算法的改变,都不太可能带来 gas limit 的大幅提升。即使解决了以太坊最大的 DoS 弱点,也只能将 gas limit 提高 20%。

对于存储大小的问题,唯一解决方案是无状态和状态逾期。无状态使得节点群能够在不维护永久存储的情况下进行验证。状态逾期会使最近未访问过的状态失活,用户需要手动提供证明来更新。这两条路径已经研究了很长时间,并且已经开始了关于无状态的概念验证实现。这两项改进相结合可以大大缓解这些担忧,并为显着提升 gas limit 开辟空间。但即使在实施无状态和状态逾期之后,gas limit 也可能只会安全地提升约 3 倍,直到其他限制开始发挥作用。

另一个可能的中期解决方案使使用 ZK-SNARKs 来验证交易。ZK-SNARKs 能够保证普通用户无需个人存储状态或是验证区块,即使他们仍然需要下载区块中的所有数据来抵御数据不可用攻击。另外,即使攻击者不能强行提交无效区块,但是如果运行一个共识节点的难度过高,依然会有协调审查攻击的风险。因此,ZK-SNARKs 不能无限地提升节点能力,但是仍然能够对其进行大幅提升 (或许是 1-2 个数量级)。一些区块链在 layer1 上探索该形式,以太坊则通过 layer2 协议 (也叫 ZK rollups) 来获益,例如 zksync, Loopring 和 Starknet。

分片之后又会如何?

分片从根本上解决了上述限制,因为它将区块链上包含的数据与单个节点需要处理和存储的数据解耦了。节点验证区块不是通过亲自下载和执行,而是使用先进的数学和密码学技术来间接验证区块。

因此,分片区块链可以安全地拥有非分片区块链无法实现的非常高水平的吞吐量。这确实需要大量的密码学技术来有效替代朴素完整验证,以拒绝无效区块,但这是可以做到的:该理论已经具备了基础,并且基于草案规范的概念验证已经在进行中。

以太坊计划采用二次方分片 (quadratic sharding),其中总可扩展性受到以下事实的限制:节点必须能够同时处理单个分片和信标链,而信标链必须为每个分片执行一些固定的管理工作。如果分片太大,节点就不能再处理单个分片,如果分片太多,节点就不能再处理信标链。这两个约束的乘积构成了上限。

可以想象,通过三次方分片甚至指数分片,我们可以走得更远。在这样的设计中,数据可用性采样肯定会变得更加复杂,但这是可以实现的。但以太坊并没有超越二次方,原因在于,从交易分片到交易分片的分片所获得的额外可扩展性收益实际上无法在其他风险程度可接受的前提下实现。

那么这些风险是什么呢?

最低用户数量

可以想象,只要有一个用户愿意参与,非分片区块链就可以运行。但分片区块链并非如此:单个节点无法处理整条链,因此需要足够的节点以共同处理区块链。如果每个节点可以处理 50 TPS,而链可以处理 10000 TPS,那么链至少需要 200 个节点才能存续。如果链在任何时候都少于 200 个节点,那可能会出现节点无法再保持同步,或者节点停止检测无效区块,或者还可能会发生许多其他坏事,具体取决于节点软件的设置。

在实践中,由于需要冗余 (包括数据可用性采样),安全的最低数量比简单的“链 TPS 除以节点 TPS”高几倍,对于上面的例子,我们将其设置位 1000 个节点。

如果分片区块链的容量增加 10 倍,则最低用户数也增加 10 倍。现在大家可能会问:为什么我们不从较低的容量开始,当用户很多时再增加,因为这是我们的实际需要,用户数量回落再降低容量?

这里有几个问题:

  • 区块链本身无法可靠地检测到其上有多少唯一用户,因此需要某种治理来检测和设置分片数量。对容量限制的治理很容易成为分裂和冲突的根源。

  • 如果许多用户突然同时意外掉线怎么办?

  • 增加启动分叉所需的最低用户数量,使得防御恶意控制更加艰难。

  • 最低用户数为 1,000,这几乎可以说是没问题的。另一方面,最低用户数设为 100 万,这肯定是不行。即使最低用户数为 10,000 也可以说开始变得有风险。因此,似乎很难证明超过几百个分片的分片区块链是合理的。

    历史可检索性

    用户真正珍视的区块链重要属性是永久性。当公司破产或是维护该生态系统不再产生利益时,存储在服务器上的数字资产将在 10 年内不再存在。而以太坊上的 NFT 是永久的。

    是的,到 2372 年人们仍能够下载并查阅你的加密猫。

    但是一旦区块链的容量过高,存储所有这些数据就会变得更加困难,直到某时出现巨大风险,某些历史数据最终将……没人存储。

    要量化这种风险很容易。以区块链的数据容量 (MB/sec) 为单位,乘以 ~30 得到每年存储的数据量 (TB)。当前的分片计划的数据容量约为 1.3 MB/秒,因此约为 40 TB/年。如果增加 10 倍,则为 400 TB/年。如果我们不仅希望可以访问数据,而且是以一种便捷的方式,我们还需要元数据 (例如解压缩汇总交易),因此每年达到 4 PB,或十年后达到 40 PB。Internet Archive (互联网档案馆) 使用 50 PB。所以这可以说是分片区块链的安全大小上限。

    因此,看起来在这两个维度上,以太坊分片设计实际上已经非常接近合理的最大安全值。常数可以增加一点,但不能增加太多。

    结语

    尝试扩容区块链的方法有两种:基础的技术改进和简单地提升参数。首先,提升参数听起来很有吸引力:如果您是在餐纸上进行数学运算,这就很容易让自己相信消费级笔记本电脑每秒可以处理数千笔交易,不需要 ZK-SNARK、rollups 或分片。不幸的是,有很多微妙的理由可以解释为什么这种方法是有根本缺陷的。

    运行区块链节点的计算机无法使用 100%的 CPU 来验证区块链;他们需要很大的安全边际来抵抗意外的 DoS 攻击,他们需要备用容量来执行诸如在内存池中处理交易之类的任务,并且用户不希望在计算机上运行节点的时候无法同时用于任何其他应用。带宽也会受限:10 MB/s 的连接并不意味着每秒可以处理 10 MB 的区块!也许每 12 秒才能处理 1-5 MB 的块。存储也是一样,提高运行节点的硬件要求并且限制专门的节点运行者并不是解决方案。对于去中心化的区块链而言,普通用户能够运行节点并形成一种文化,即运行节点是一种普遍行为,这一点至关重要。

    9. 区块链技术将如何影响存储市场

    区块链技术不是万能得,目前看还处在无能阶段,区块链技术目前并不成熟!对于一个不成熟得技术整天去谈应用还为时过早,某些互联网上市企业还没怎么样的时候就出来讲,取得了什么区块链技术突破,打算要如何应用,或者就推出了什么基于区块链技术得产品应用,我看大都是装腔作势,没什么真用途。目前不是要决定如何应用,是好好深入研究发展区块链技术储备问题。靠简单得鹦鹉学舌是搞不好技术更新问题得!

    10. 区块链与大数据存储究竟有着怎样的关系

    区块链和大数据存储的关系如下:
    一、数据安全:区块链让数据真正“放心”流动起来
    区块链以其可信任性、安全性和不可篡改性,让更多数据被解放出来。用一个典型案例来说明,即区块链是如何推进基因测序大数据产生的。区块链测序可以利用私钥限制访问权限,从而规避法律对个人获取基因数据的限制问题,并且利用分布式计算资源,低成本完成测序服务。区块链的安全性让测序成为工业化的解决方案,实现了全球规模的测序,从而推进数据的海量增长。
    二、数据开放共享:区块链保障数据私密性
    政府掌握着大量高密度、高价值数据,如医疗数据、人口数据等。政府数据开放是大势所趋,将对整个经济社会的发展产生不可估量的推动力。然而,数据开放的主要难点和挑战是如何在保护个人隐私的情况下开放数据。基于区块链的数据脱敏技术能保证数据私密性,为隐私保护下的数据开放提供了解决方案。数据脱敏技术主要是采用了哈希处理等加密算法。例如,基于区块链技术的英格码系统(Enigma),在不访问原始数据情况下运算数据,可以对数据的私密性进行保护,杜绝数据共享中的信息安全问题。例如,公司员工可放心地开放可访问其工资信息的路径,并共同计算出群内平均工资。每个参与者可得知其在该组中的相对地位,但对其他成员的薪酬一无所知。
    数据HASH脱敏处理示意图
    三、数据存储:区块链是一种不可篡改的、全历史的、强背书的数据库存储技术
    区块链技术,通过网络中所有节点共同参与计算,互相验证其信息的真伪以达成全网共识,可以说区块链技术是一种特定数据库技术。迄今为止我们的大数据还处于非常基础的阶段,基于全网共识为基础的数据可信的区块链数据,是不可篡改的、全历史的、也使数据的质量获得前所未有的强信任背书,也使数据库的发展进入一个新时代。
    四、数据分析:区块链确保数据安全性
    数据分析是实现数据价值的核心。在进行数据分析时,如何有效保护个人隐私和防止核心数据泄露,成为首要考虑的问题。例如,随着指纹数据分析应用和基因数据检测与分析手段的普及,越来越多的人担心,一旦个人健康数据发生泄露,将可能导致严重后果。区块链技术可以通过多签名私钥、加密技术、安全多方计算技术来防止这类情况的出现。当数据被哈希后放置在区块链上,使用数字签名技术,就能够让那些获得授权的人们才可以对数据进行访问。通过私钥既保证数据私密性,又可以共享给授权研究机构。数据统一存储在去中心化的区块链上,在不访问原始数据情况下进行数据分析,既可以对数据的私密性进行保护,又可以安全地提供给全球科研机构、医生共享,作为全人类的基础健康数据库,对未来解决突发疾病、疑难疾病带来极大的便利。
    五、数据流通:区块链保障数据相关权益
    对于个人或机构有价值的数据资产,可以利用区块链对其进行注册,交易记录是全网认可的、透明的、可追溯的,明确了大数据资产来源、所有权、使用权和流通路径,对数据资产交易具有很大价值。
    一方面,区块链能够破除中介拷贝数据威胁,有利于建立可信任的数据资产交易环境。数据是一种非常特殊的商品,与普通商品有着本质区别,主要是具有所有权不清晰、 “看过、复制即被拥有”等特征,这也决定了使用传统商品中介的交易方式无法满足数据的共享、交换和交易。因为中介中心有条件、有能力复制和保存所有流经的数据,这对数据生产者极不公平。这种威胁仅仅依靠承诺是无法消除的,而这种威胁的存在也成为阻碍数据流通巨大障碍。基于去中心化的区块链,能够破除中介中心拷贝数据的威胁,保障数据拥有者的合法权益。
    另一方面,区块链提供了可追溯路径,能有效破解数据确权难题。区块链通过网络中多个参与计算的节点来共同参与数据的计算和记录,并且互相验证其信息的有效,既可以进行信息防伪,又提供了可追溯路径。把各个区块的交易信息串起来,就形成了完整的交易明细清单,每笔交易来龙去脉非常清晰、透明。另外,当人们对某个区块的“值”有疑问时,可方便地回溯历史交易记录进而判别该值是否正确,识别出该值是否已被篡改或记录有误。
    一切在区块链上有了保障,大数据自然会更加活跃起来。
    币盈中国平台上众筹项目的代币都是基于区块链技术开发出来的,相关的信息都会记录到区块链上。