区块链存储量大 区块链会不会太占存储

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本篇文章给大家谈谈区块链存储量大,以及区块链会不会太占存储对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

如何定义区块链?区块链的应用场景有哪些?

现在很多人 认为区块链是一种万能的技术,无所不能, 多少有点把区块链技术神话了!

在区块链技术的定义上,美国学者梅兰妮 斯万在其著作《区块链区块链存储量大:新经济蓝图及导读》定义区块链技术是一种公开透明的、去中心化的数据库。

区块链定义:狭义 VS 广义

至于区块链技术的应用场景,自然要结合区块链具有的区别于其他技术体系的特点来说。

区块链技术特点包括:

区块链是一个分布在全球各地、能够协同运转的数据库存储系统,区别于传统数据库运作——读写权限掌握在一个公司或者一个集权手上(中心化的特征),区块链认为,任何有能力架设服务器的人都可以参与其中。来自全球各地的掘金者在当地部署了自己的服务器,并连接到区块链网络中,成为这个分布式数据库存储系统中的一个节点;一旦加入,该节点享有同其他所有节点完全一样的权利与义务(去中心化、分布式的特征)。

与此同时,对于在区块链上开展服务的人,可以往这个系统中的任意的节点进行读写操作,最后全世界所有节点会根据某种机制的完成一次又依次的同步,从而实现在区块链网络中所有节点的数据完全一致。

今年初,区块链这一名词开始进入大家的生活中,上至国家领导,下至跳广场舞的大妈都知道这个名词,这一名词的广泛被知是由比特币带来的。

众所周知,比特币最初的几十个只能换一个披萨到巅峰时候的20000多美金一个,暴涨了何止千倍,由此也造福了一大批土豪,目前有区块链技术产生的虚拟货币日渐走入大家的生活,许多人都加入了炒币行列,经常听人说,买对百倍币,单车变跑车,一币一嫩模,可想而知,其中是多么的吸引人。

08年开始,各种应用于区块链技术的 游戏 也火爆了起来,诸如养成类(百度莱茨狗,360区块猫),挖矿类(网易星球,虚拟地球,公信宝),这些以区块链的名义吸引着大家的加入,当然也不乏一些确实靠谱的,这就需要大家仔细辨别了。

 区块链(Blockchain)是一种将数据区块有序连接,并以密码学方式保证其不可篡改、不可伪造的分布式账本(数据库)技术。通俗的说,区块链技术可以在无需第三方背书情况下实现系统中所有数据信息的公开透明、不可篡改、不可伪造、可追溯。区块链作为一种底层协议或技术方案可以有效地解决信任问题,实现价值的自由传递,在数字货币、金融资产的交易结算、数字政务、存证防伪数据服务等领域具有广阔前景。

数字货币

在经历了实物、贵金属、纸钞等形态之后,数字货币已经成为数字经济时代的发展方向。相比实体货币,数字货币具有易携带存储、低流通成本、使用便利、易于防伪和管理、打破地域限制,能更好整合等特点。

比特币技术上实现了无需第三方中转或仲裁,交易双方可以直接相互转账的电子现金系统。2019年6月互联网巨头Facebook也发布了其加密货币天秤币(Libra)白皮书。无论是比特币还是Libra其依托的底层技术正是区块链技术。

区块链存储量大我国早在2014年就开始了央行数字货币的研制。区块链存储量大我国的数字货币DC/EP采取双层运营体系:央行不直接向 社会 公众发放数字货币,而是由央行把数字货币兑付给各个商业银行或其他合法运营机构,再由这些机构兑换给 社会 公众供其使用。2019年8月初,央行召开下半年工作电视会议,会议要求加快推进国家法定数字货币研发步伐。

金融资产交易结算

区块链技术天然具有金融属性,它正对金融业产生颠覆式变革。支付结算方面,在区块链分布式账本体系下,市场多个参与者共同维护并实时同步一份“总账”,短短几分钟内就可以完成现在两三天才能完成的支付、清算、结算任务,降低了跨行跨境交易的复杂性和成本。同时,区块链的底层加密技术保证了参与者无法篡改账本,确保交易记录透明安全,监管部门方便地追踪链上交易,快速定位高风险资金流向。证券发行交易方面,传统股票发行流程长、成本高、环节复杂,区块链技术能够弱化承销机构作用,帮助各方建立快速准确的信息交互共享通道,发行人通过智能合约自行办理发行,监管部门统一审查核对,投资者也可以绕过中介机构进行直接操作。数字票据和供应链金融方面,区块链技术可以有效解决中小企业融资难问题。目前的供应链金融很难惠及产业链上游的中小企业,因为他们跟核心企业往往没有直接贸易往来,金融机构难以评估其信用资质。基于区块链技术,我们可以建立一种联盟链网络,涵盖核心企业、上下游供应商、金融机构等,核心企业发放应收账款凭证给其供应商,票据数字化上链后可在供应商之间流转,每一级供应商可凭数字票据证明实现对应额度的融资。

数字政务

区块链可以让数据跑起来,大大精简办事流程。区块链的分布式技术可以让政府部门集中到一个链上,所有办事流程交付智能合约,办事人只要在一个部门通过身份认证以及电子签章,智能合约就可以自动处理并流转,顺序完成后续所有审批和签章。区块链发票是国内区块链技术最早落地的应用。税务部门推出区块链电子发票“税链”平台,税务部门、开票方、受票方通过独一无二的数字身份加入“税链”网络,真正实现“交易即开票”“开票即报销”——秒级开票、分钟级报销入账,大幅降低了税收征管成本,有效解决数据篡改、一票多报、偷税漏税等问题。扶贫是区块链技术的另一个落地应用。利用区块链技术的公开透明、可溯源、不可篡改等特性,实现扶贫资金的透明使用、精准投放和高效管理。

存证防伪

区块链可以通过哈希时间戳证明某个文件或者数字内容在特定时间的存在,加之其公开、不可篡改、可溯源等特性为司法鉴证、身份证明、产权保护、防伪溯源等提供了完美解决方案。在知识产权领域,通过区块链技术的数字签名和链上存证可以对文字、图片、音频视频等进行确权,通过智能合约创建执行交易,让创作者重掌定价权,实时保全数据形成证据链,同时覆盖确权、交易和维权三大场景。在防伪溯源领域,通过供应链跟踪区块链技术可以被广泛应用于食品医药、农产品、酒类、奢侈品等各领域。

数据服务

区块链技术将大大优化现有的大数据应用,在数据流通和共享上发挥巨大作用。未来互联网、人工智能、物联网都将产生海量数据,现有中心化数据存储(计算模式)将面临巨大挑战,基于区块链技术的边缘存储(计算)有望成为未来解决方案。再者,区块链对数据的不可篡改和可追溯机制保证了数据的真实性和高质量,这成为大数据、深度学习、人工智能等一切数据应用的基础。最后,区块链可以在保护数据隐私的前提下实现多方协作的数据计算,有望解决“数据垄断”和“数据孤岛”问题,实现数据流通价值。针对当前的区块链发展阶段,为了满足一般商业用户区块链开发和应用需求,众多传统云服务商开始部署自己的BaaS(“区块链即服务”)解决方案。区块链与云计算的结合将有效降低企业区块链部署成本,推动区块链应用场景落地。未来区块链技术还会在慈善公益、保险、能源、物流、物联网等诸多领域发挥重要作用。

“区块链”这三个字在刚刚过去的春节彻底被点燃,风头盖过了一切事物,有人说这是新时代的到来,过去的已成为古典的,还有人说一切都是炒作,终究是个泡沫。

其实区块链技术并不是一个新生的概念,早在过去两年就已经开始被应用到很多行业之中,比如电子签名。近日,第三方电子签名平台e签宝向新芽NewSeed透露了区块链应用的最新进展。

目前,区块链技术在e签宝产品中主要应用于存证和出证两方面,应用的场景包括版权保护、在线签约、网页取证、电话录音、邮箱存证等方面。

以网络作品维权举例,由于网络维权一般采用事后取证的方式,并没有在证据产生的过程中进行实时确权,所以整个确权过程耗时长,取证难度大、成本高,举证、溯源都异常困难,没办法满足网络作品传播快、数量多的特点。

e签宝的基于时间戳+区块链的知识产权保护新方案,从用户进行实名认证开始,就实时固化过程中产生的电子数据,并通过同步于国家授时中心的时间源服务,给网络作品加盖具有法律效力的时间戳,证明电子文件在某个时间段没有被篡改。而区块链技术则可以在网络中建立点对点的信任,确保所有的区块链节点都能记录完整的版权确权和交易记录,并且可以溯源,真正实现防抵赖防篡改,实现了一种分布式的信任基础设施。

创始人兼CEO金宏洲认为,去中心化的区块链技术的应用大大提高了数据存证、出证的工作效率,以及当事人的身份可信度,降低了信任成本,但并不能取代原先的中心化的公钥加密技术,两者应是互为补充的状态,通过这两者的搭配,从而为用户提供实时、可靠的确权方案。

接下来,e签宝也将着重建设基于区块链技术的智能合约平台,金宏洲表示,数据存证、出证只是基于区块链技术的比较粗浅的应用,是实现区块链技术落地的第一步,而实现真正的智能合约则是第二步。“智能合约不能简单的理解为电子合同,它指的是一种过程,从合约的缔结到确认再到最后的执行。”金宏洲解释道。

从技术层面看区块链并不是一门全新的技术,而是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约等计算机技术的新型应用模式。具体而言,区块链技术是一种通过去中心化、高信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

由于具有“去中心化”、“分布式数据存储”、“可追溯性”、“防篡改性”、“公开透明”等优势特点,区块链技术能够有效解决数据领域的数据真实性、安全性与开放性问题,通过建立可信任的数据管理环境,防范和避免各类数据造假、篡改、遗失等数据管理问题,促进数据的高效共享与应用。实践 探索 过程中,区块链技术应用范围不断扩展,尤其公共资源交易领域,不断赋能公共资源交易管理服务。

促进交易数据共享和交易见证

促进交易数据共享

当前不同交易中心数据不互通,存在不同交易中心主体信息需要重复录入、评标过程投标人提供的场外业绩验证困难、同一人员重复担任项目经理排查难、交易主体失信成本低等问题。建立基于区块链的跨地区的主体库可以很好地缓解上述问题。

基于区块链的分布式账本特性可有效保障数据的实时或准实时共享,可减少主体信息重复录入操作;利用区块链信息不可篡改可保障数据在链上流转过程的真实性,区域联盟内的投标人业绩直接取自链上数据使得假业绩无所遁形。同时通过区块链的投标行为数据共享为“失信企业联合惩戒”工作的开展提供了数据基础。

基于区块链的交易见证

《关于深化公共资源交易平台整合共享的指导意见》(国办函〔2019〕41号)文件指出需优化见证、场所、信息、档案、专家抽取等服务。但目前公共资源交易过程见证以人工现场见证为主,见证力度有限,对人力资源占用高,见证效果有限。传统的数字化见证系统因其中心化特点事后数据容易被篡改,且数据在存储、迁移过程容易损坏或丢失,从安全性可用性上都存在一定缺陷。

利用区块链分布式、难篡改、可追溯的特点对每个交易环节产生的数据进行 固化存证, 通过时间戳技术、摘要算法、电子签名技术 准确记录数据产生的时间、内容、数据来源。 根据区块链的技术特性对于简单的结构化数据可直接将数据保存在区块链上,对于非结构化的版式文件、视频、音频的等大文件通过区块链保存其摘要信息,原文件 通过分布式文件存储服务进行保存。当交易存在纠纷或者问题的时候,区块链可提供一套可信的交易过程数据,厘清交易主体各方的责任。实现全环节风险防控、全过程可溯可查、全方位服务提升的目标。

促进电子保函费率合理化

促进投标企业金融服务和企业融资

促进电子保函费率合理化

目前电子投标保证金担保保函已在招投标领域有一定的应用,为投标企业解决了投标保证金方面的资金占用问题。但因目前各家金融机构没有可靠的投标人 历史 投标行为数据,无法对不同投标人的违约风险进行判别,导致对投标人收取的担保服务都采用固定费率,使少部分违约风险高的投标人担保成本被分摊到大部分违约风险低的投标人身上,在一定程度上提高了大部分投标人保函费率。

目前是否使用电子保函由投标人自主选择,而费率又是投标人的主要选择依据, 若通过区块链汇聚共享投标人履约记录,分析不同投标人履约风险,为不同投标人提供不同担保费率,既降低金融机构风险,又可降低大部分投标人的使用成本促进投标保函的使用,在一定程度上也可促进投标人重约定守信用,维护招投标市场秩序。

促进投标企业金融服务

投标人的投标行为分散在各个交易中心,单纯地将数据汇聚至一个中心化的信息系统又存在数据被篡改风险(不可信),有价值的投标人交易行为数据无法安全可靠地汇聚、共享。通过区块链技术汇聚多个交易中心投标人, 历史 投标、中标、违约、违规等行为记录为金融机构对投标人的在招投标细分行业的信用评估提供数据支撑。

解决中标企业融资问题

传统的企业贷款主要通过评估企业偿债能力:抵押物、审计过的报表、持续性盈利等有要求,但是大多数中小企业根本拿不出这些“证明”,融资难、融资贵成为招投标活动中许多中小企业面临的问题。使用过去的方法已经走不通了,要破解中小企业融资难问题,唯有依靠新技术和新工具。 借助区块链不可篡改的特点,汇聚多个交易中心一手业务数据,结合大数据分析技术构建可信投标人画像。一方面提金融机构高风控水平,挖掘优质投标企业,另一方面为投标企业降低贷款门槛,优化服务体验。

借鉴供应链金融模式,招标人是政府部门、国家企事业单位具有很好信用的核心企业,中标人作为供应商获得的中标合同被金融机构认为是一种优质的资产向金融机构申请贷款。传统纸质模式下存在订单合同造假风险且流程烦琐,中心化系信息系统又需要运营方有极强的权威性。区块链的分布式账本及难篡改特点将有助于上述问题的解决,将招标人与投标人的合同签署及后续金融服务环节都在区块链上实现,既解决数据可信问题又降低了整个系统对中心化权威机构的依赖。

通过进一步分析我们发现目前国内企业赊销盛行,中标人上游供应商的资金缺口大,招标人的信用只能传递到中标人(中标合同无法拆分、转让),上游供应商无法获得金融机构优质贷款。若将中标合同转换为链上“通证”,“通证”可拆分,持有“通证”的中标人可将部分或全部的凭证支付给上游供应商,实现可贴现、可融资。链上“通证”可由一级供应商拆分流转至二级(和多级)供应商,从而让核心企业信用传递至多级供应商。因赊销导致的供应商资金短缺问题得到解决,改善了营商环境;通过区块链进行价值传递,融资周期极大缩短;降低供应商贷款成本,有利于降低原材料或中间产品生产成本,并最终提高投标人的利润空间、间接的降低招标人的成本。

关于区块链,咱们可以想象成去中心化的管理形式以及技术处理方式。

我举个例子,你们家一共五口人,在如何安排工作以及处理家庭关系方面,一直都拿捏不好分寸。

于是,你们全家一起商量,干脆用投票等方式来解决问题。

那么这种投票解决问题的方式,可以叫做最初级的区块链。

去中心化,解决问题。

区块链可以有哪些应用场景呢区块链存储量大

事实上,我们很多家庭、很多组织,每天都在使用区块链管理形式

但,这种用于组织关系的区块链应用,并不能产生经济价值。

区块链在经济方面可以有哪些应用呢?

第一种,应用于税务存证、银行转账等

充分利用区块链的溯源功能,让所有的记录都可以随时调取查询

第二种,应用于企业经营管理

企业使用区块链管理形式,可以更好的解决企业发展的问题,让企业能够发展得更快、赚钱更多。

总结:区块链的应用场景包括税务、银行转账等,也可以应用于企业经营。

区块链的特征是分布式记账、去中心化,但最终的目的是要人与人之间的相处更加平等。技术只有为人类价值服务才有意义,符合人类价值需求的技术才会发展起来,所以区块链符合人类对自由平等的追求,所以其成为主流的趋势是不可阻挡的。

目前玩区块链噱头的很多,基本上都是用于发币。目前新推出的ono,是一款去中心化,自由的全球性的社交平台。由于去中心化,你的聊天通信信息都是点对点的,其余人不可看。也就是说,你的一言一行不再像现在在微信、qq、脸书一样被记录在案并被随时查阅,让你摆脱监视困扰。

其实任何一个领域都可利用区块链技术,以前需要第三方确认传递的信息都可在上完成,并在多个节点进行确认,很难(几乎不可能)删改。

目前区块链还属于起步阶段,技术还不够成熟,但同时也是较佳的进入时间。

区块链是一项去中心化的技术,目前互联网所能覆盖的产品,区块链均可应用其中。

目前呼声较高的应用行业为金融行业。

已经落地的应用为商品溯源,阿里和京东已经在使用区块链技术,对所售的部分商品进行全程溯源,消费者可以对所购买的商品进行追踪溯源。数字广告行业的区块链应用也不在少数,由于数字广告的流量欺诈每年导致的损失高达数百亿美金,所以目前已经出现了基于数字广告的区块链应用项目,比如DCAD,就是基于区块链技术的数字广告应用,主要解决的是流量欺诈的问题

未来,随着区块链技术的应用日趋成熟,会在很多行业得到应用,打造一个基于技术信任的新型生态模式

区块链是什么

如果用非专业术语解释区块链,区块链就是一个存放数据的地方,只不过在区块链中存放的数据安全可靠还不用人管,所以在互联网这个数据爆炸,信息爆炸的地方,能有这么一个地方,将会是神仙宝地一般。

区块链能干什么

如果当你问道区块链能干什么的时候,不如说什么应用需要用到区块链。前面说区块链是一个安全的地方,那么,但凡是互联网上需要安全地保护数据的地方都需要用到区块链技术。例如:

因为使用区块链技术可以更好低保户数据,现在的互联网,数据就是价值就是财富,因此价值保护和价值传输是互联网今后发展的方向,而区块链技术恰好能真正做到这一点。

如有不足,欢迎大家评论指正。

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

参与交易的双方不需要知道对方是谁,也不需要第三方进行信任背书,只需要信任共同的算法就可以建立互信,直接交易。

它的特点就是 去信任、去中心化 ,每个节点账本的毁坏对整个区块链没有影响,区块链运行点对点支付,没有一个可能会作弊的中心,安全性大大提高,整个交易网络从一个星型结构变成了点对点的P2P结构.

未来区块链会应用于很多领域,给人类生活带来极大影响。从数字货币到证券与金融合约、医疗、 游戏 、人工智能、智能合约、物联网、电子商务、文件储存等等领域都可以进行广泛应用。

一、云存储

这个是统计了目前互联网上云存储的数据量,google的数量最大,也就8000PB,那如果把互联网上大家的闲置的分享出来呢?

星光云通过星光链打造区块链数据计算和存储湖,总存储量未来目标为15000P(约157.2864亿G)。这将是阿里云1500PB的10倍以上!也是扩建后世界上最大存储湖泰州存储中心的4倍多。

二、医疗方面

用区块链技术对个人医疗记录进行保存,也就保留了个人医疗的 历史 数据,未来看病或对自己的 健康 做规划时可直接调用 历史 数据。这些数据有很强的隐私性,使用区块链技术也有助于保护患者隐私。

区块链容量瓶颈遭质疑,生态令技术突发“奇思妙想”?

在当前区块链技术从成为主流应用技术的态势下区块链存储量大,区块链系统最首要的容量瓶颈本质上受限于单台全节点的内存容量区块链存储量大,这一点直接制约了吞吐量。而生态令就吞吐量问题,利用新技术解决区块链容量遭质疑的问题。

只要是区块链技术系统,无论使用何种共识算法机制,无论是POW、POS,还是委托权益证明,都将面临同样的问题。假设物理网络的延迟和带宽可以忽略不计,就像基于信息中心高速链路的 EOS,系统第二个瓶颈是受限的账本存储容量,本质上被单台全节点的内存容量所限制,这一点直接限制了区块网络可以承载多少个参与者地址,和多少个 DApp应用。

当前大部分主流的区块链技术系统,包括以太坊、比特币区块链、EOS等,都存在当下问题,并且更为不幸的是,这个问题也是无解的。多级缓存的信息库技术可以稍微改善一下所面临的限制,使得只有用户活跃才会受到存储容量限制,而总用户基数局限于硬盘的容量。但是这也指标不治本,难以从根本上解决这个问题。

于是,ECOL生态令技术将其关注点聚焦于吞吐量,在解决吞吐量这个短板的问题基础上,将区块所存在的容量问题暴露出。

ECOL生态令了解到共识算法其实帮不了解决性能和容量的瓶颈,便试图从标新立异的共识算法出发,提升区块链系统性能的努力。基于ECOL生态令信用体系基础,采用信用准入原则,借现有区块链账本确定性和唯一性,将各节点进行单点广播权确定和验证的系统完美协调。ECOL生态令的 POCM 共识机制规避了 POW 工作量证明的不够环保节能,有算力垄断,中化心趋向问题,解决了 POS 的权益不均问题,并处理了 DPOS 的操作效率弊病。

一般的“区块+链式”架构,所有的交易要打包到区块才生效。如果区块的容量存储小,则交易量大时,许多交易打包速度变慢,甚至有失败风险。如果区块容量存储大,则会使区块链信息迅速膨胀,普通电脑无法运行全节点,全节点的运行权则掌握在少数人手里,这将与去中心化的结果相悖。这也是比特币扩容之争的根本矛盾点。ECOL生态令没有区块这一概念,所以解决了传统区块+链式结构先天性的悖论两难问题。

总之,面临容量瓶颈,分布式技术系统设计上的巧思概念极为重要,这和共识算法有关,也和密码学有关,ECOL生态令在这一点上做得非常好

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。”

假设你的社区有 37 个节点运行者,以及 80000 名被动监听者,对签名和区块头进行检查,那么攻击者就获胜了。如果每个人都运行节点的话,攻击者就会失败。我们不清楚针对协同攻击的启动群体免疫的确切阈值是多少,但有一点是绝对清楚的:好的节点越多,恶意的节点就越少,而且我们所需的数量肯定不止于几百几千个。

那么全节点工作的上限是什么?

为了使得有尽可能多的用户能够运行全节点,我们会将注意力集中在普通消费级硬件上。即使能够轻松购买到专用硬件,这能够降低一些全节点的门槛,但事实上对可扩展性的提升并不如我们想象的那般。

全节点处理大量交易的能力主要受限于三个方面:

算力:在保证安全的前提下,我们能划分多少 CPU 来运行节点?

带宽:基于当前的网络连接,一个区块能包含多少字节?

存储:我们能要求用户使用多大的空间来进行存储?此外,其读取速度应该达到多少?(即,HDD 足够吗?还是说我们需要 SSD?)

许多使用“简单”技术对区块链进行大幅扩容的错误看法都源自于对这些数字过于乐观的估计。我们可以依次来讨论这三个因素:

算力

错误答案:100% 的 CPU 应该用于区块验证

正确答案:约 5-10% 的 CPU 可以用于区块验证

限制之所以这么低的四个主要原因如下:

我们需要一个安全边界来覆盖 DoS 攻击的可能性 (攻击者利用代码弱点制造的交易需要比常规交易更长的处理时间)

节点需要在离线之后能够与区块链同步。如果我掉线一分钟,那我应该要能够在几秒钟之内完成同步

运行节点不应该很快地耗尽电池,也不应该拖慢其他应用的运行速度

节点也有其他非区块生产的工作要进行,大多数是验证以及对 p2p 网络中输入的交易和请求做出响应

请注意,直到最近大多数针对“为什么只需要 5-10%?”这一点的解释都侧重于另一个不同的问题:因为 PoW 出块时间不定,验证区块需要很长时间,会增加同时创建多个区块的风险。这个问题有很多修复方法,例如 Bitcoin NG,或使用 PoS 权益证明。但这些并没有解决其他四个问题,因此它们并没有如许多人所料在可扩展性方面获得巨大进展。

并行性也不是灵丹妙药。通常,即使是看似单线程区块链的客户端也已经并行化了:签名可以由一个线程验证,而执行由其他线程完成,并且有一个单独的线程在后台处理交易池逻辑。而且所有线程的使用率越接近 100%,运行节点的能源消耗就越多,针对 DoS 的安全系数就越低。

带宽

错误答案:如果没 2-3 秒都产生 10 MB 的区块,那么大多数用户的网络都大于 10 MB/秒,他们当然都能处理这些区块

正确答案:或许我们能在每 12 秒处理 1-5 MB 的区块,但这依然很难

如今,我们经常听到关于互联网连接可以提供多少带宽的广为传播的统计数据:100 Mbps 甚至 1 Gbps 的数字很常见。但是由于以下几个原因,宣称的带宽与预期实际带宽之间存在很大差异:

“Mbps”是指“每秒数百万 bits”;一个 bit 是一个字节的 1/8,因此我们需要将宣称的 bit 数除以 8 以获得字节数。

网络运营商,就像其他公司一样,经常编造谎言。

总是有多个应用使用同一个网络连接,所以节点无法独占整个带宽。

P2P 网络不可避免地会引入开销:节点通常最终会多次下载和重新上传同一个块 (更不用说交易在被打包进区块之前还要通过 mempool 进行广播)。

当 Starkware 在 2019 年进行一项实验时,他们在交易数据 gas 成本降低后首次发布了 500 kB 的区块,一些节点实际上无法处理这种大小的区块。处理大区块的能力已经并将持续得到改善。但是无论我们做什么,我们仍然无法获取以 MB/秒为单位的平均带宽,说服自己我们可以接受 1 秒的延迟,并且有能力处理那种大小的区块。

存储

错误答案:10 TB

正确答案:512 GB

正如大家可能猜到的,这里的主要论点与其他地方相同:理论与实践之间的差异。理论上,我们可以在亚马逊上购买 8 TB 固态驱动 (确实需要 SSD 或 NVME;HDD 对于区块链状态存储来说太慢了)。实际上,我用来写这篇博文的笔记本电脑有 512 GB,如果你让人们去购买硬件,许多人就会变得懒惰 (或者他们无法负担 800 美元的 8 TB SSD) 并使用中心化服务。即使可以将区块链装到某个存储设备上,大量活动也可以快速地耗尽磁盘并迫使你购入新磁盘。

一群区块链协议研究员对每个人的磁盘空间进行了调查。我知道样本量很小,但仍然...

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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,并为显著提升 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。

区块链中的数据存在哪里?

简单回答:区块链的数据就是存在每一个节点中(可以是个人机,也可以是其他);区块链的确是一个公众可以修改的数据库,只不过你只能够使用你持有的秘.钥,修改你秘.钥相对的"账户"的数据。

不过,不同的区块链的数据存储方式与数量是不同的。已 BTC 为例,其数据是存在每一个节点中,目前 BTC 的节点数据大概是200多G,其增长速度是每个月10G左右,个人机问题不大的。

但是,数据量的确是越来越大了!至少很快个人笔记本就很难运行 BTC 全节点了。对于以太坊来说,记录了所有数据的存档节点应该有数 T 的存储量,这对于个人机来说是不可能运行的。

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。

区块链信息越来越大怎么办?

当初中本聪也考虑了这个问题,他认为技术也在不断发展中,更好的存储和网络技术有能力存储和传输日益增长的区块链。 即使如此,中本聪还是设置了每个区块1M大小的限制,防止区块链过度膨胀。 让我们做一个计算:每十分钟产生一个区块链,那么比特币诞生10年以后,也就是到2019年,区块链的大小可能会有多大:10*365*24*6 ≈ 525G。再过10年到2029年,差不多1T。即使在现在看来,问题也不大。所以倒是不必太担心。

但区块链的空间,不仅仅会随着时间增长。现在每个区块1M的空间,已经有些不能够满足比特币的发展了。为什么?因为交易量大了,每个区块空间只有1M,能容纳的交易数量有限,所以就要考虑扩容区块链来突破这个限制。 2015年,社区对区块链的扩容讨论了多次。最终,仍然保持1M大小的区块链空间,但可以容纳更多交易的“隔离见证”技术生出,可能会作为区块链扩容的第一步。后续还会有“闪电网络”其他技术来缓解区块链空间紧张的问题。 但无论如何,比特币区块链也不可能无限扩容。在我的思考中,比特币区块链最终会成为一个锚,其他应用有自己的数据保存方式,不必都保存在比特币区块链上,但可以把数据的Merkle根保存在比特币区块链,一次来保证数据的安全性。

写到这里,本文关于区块链存储量大和区块链会不会太占存储的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。

标签: #区块链存储量大

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