區(qū)塊鏈，比特幣這些概念很火，但很多人搞不清楚它究竟是啥，從技術(shù)的角度，從架構(gòu)的角度，用通俗的語(yǔ)言談?wù)剺侵鞯睦斫狻?/p>

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究竟啥是區(qū)塊鏈?

一句話，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

更細(xì)一點(diǎn)，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)沒(méi)有管理員，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有全部數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。

通常所見(jiàn)的存儲(chǔ)系統(tǒng)是啥樣的?

如上圖，一塊空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，一個(gè)軟件管理數(shù)據(jù)，提供接口寫(xiě)入數(shù)據(jù)，這是存儲(chǔ)系統(tǒng)，例如mysql。

普通的存儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)有什么常見(jiàn)的問(wèn)題?

常見(jiàn)的有兩個(gè)問(wèn)題：

(1)數(shù)據(jù)存在一個(gè)地方很危險(xiǎn)，空間損壞數(shù)據(jù)就丟了，用技術(shù)的話說(shuō)即“數(shù)據(jù)不高可用”;

(2)寫(xiě)入點(diǎn)只有一個(gè)，用技術(shù)的話說(shuō)即“單點(diǎn)控制”;

如何保證數(shù)據(jù)高可用?

解決高可用要“冗余”，如上圖，如果能把數(shù)據(jù)冗余到多個(gè)地方，就能保證高可用，一個(gè)地方的數(shù)據(jù)掛了，另外的地方仍存有數(shù)據(jù)。例如mysql主從集群，以及磁盤(pán)的RAID都是這個(gè)原理。

這里需要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：

(1)數(shù)據(jù)冗余往往會(huì)引發(fā)一致性問(wèn)題，例如mysql主從集群中的讀寫(xiě)延時(shí)問(wèn)題;

(2)數(shù)據(jù)冗余往往會(huì)降低寫(xiě)入效率，因?yàn)橥綌?shù)據(jù)需要消耗額外的資源;

可不可以多點(diǎn)寫(xiě)入?

可以?？梢远鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)都實(shí)施寫(xiě)入，例如mysql雙主集群，又或者多機(jī)房多活數(shù)據(jù)中心。這里要強(qiáng)調(diào)的是，多節(jié)點(diǎn)寫(xiě)入往往會(huì)引發(fā)寫(xiě)寫(xiě)沖突的一致性問(wèn)題。

多點(diǎn)控制寫(xiě)入之后，其實(shí)出現(xiàn)了多中心控制，在數(shù)據(jù)不一致的時(shí)候，往往需要有一個(gè)算法來(lái)協(xié)商如何處理不一致數(shù)據(jù)。

例如，存在兩個(gè)中心節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以約定這樣的算法來(lái)處理不一致：

(1)以時(shí)間戳最小的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，即先來(lái)先得;

又例如，存在多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以約定這樣的算法來(lái)處理不一致：

(2)投票，以多數(shù)票的數(shù)據(jù)為準(zhǔn);

什么是區(qū)塊鏈?

(1)區(qū)塊是一塊存儲(chǔ)空間，可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù);

(2)區(qū)塊鏈不但像鏈表一樣把區(qū)塊串起來(lái)，還有約定了一系列的方法管理這些數(shù)據(jù)，所以它是存儲(chǔ)系統(tǒng);

(3)區(qū)塊鏈有很多節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了全部的數(shù)據(jù)，所以它是高可用的;

(4)每一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)都可以生成區(qū)塊，并寫(xiě)入數(shù)據(jù)，所以每一個(gè)點(diǎn)都是中心節(jié)點(diǎn)，或者說(shuō)區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕?，要想控制整個(gè)系統(tǒng)，必須控制一半以上的節(jié)點(diǎn)，才能控制投票，于是這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有管理員;

綜上，區(qū)塊鏈實(shí)際上是一個(gè)沒(méi)有管理員的，去中心化的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有全部數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。只要你愿意，你隨時(shí)可以成為區(qū)塊鏈中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并參與區(qū)塊的生成與寫(xiě)入，比特幣就是基于這個(gè)分布式存儲(chǔ)上的電子貨幣。

由于節(jié)點(diǎn)很多，很多數(shù)據(jù)需要同步，這個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量其實(shí)不大，目前全球存儲(chǔ)比特幣的區(qū)塊鏈也就100多G。

畫(huà)外音：額，有朋友說(shuō)他們公司的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)輕輕松松幾百G。

因?yàn)楣?jié)點(diǎn)很多，數(shù)據(jù)需要保持一致，這個(gè)系統(tǒng)的寫(xiě)入效率也很低，存儲(chǔ)比特幣的區(qū)塊鏈每10分鐘才生成1個(gè)區(qū)塊，1個(gè)區(qū)塊只有1M的存儲(chǔ)空間，只夠?qū)懭?000筆比特幣交易的數(shù)據(jù)。畫(huà)外音：比特幣全球交易，每10分鐘只能處理2000筆交易。有朋友說(shuō)他們公司自研的存儲(chǔ)系統(tǒng)輕輕松松;每秒處理交易10W筆。

關(guān)于區(qū)塊鏈，本文只說(shuō)了概念，作為一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的生成，寫(xiě)入，管理，數(shù)據(jù)一致性，數(shù)據(jù)沖突處理方法，數(shù)據(jù)完整性保證…很多細(xì)節(jié)未來(lái)再用“通俗技術(shù)性文字”和大家分享。

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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