区块链家庭储存 区块链如何存储海量数据

一、区块链原理

区块链是一种分布式共享记账的技术，它要做的事情就是让参与的各方能够在技术层面建立信任关系。

区块链可以大致分成两个层面，一是做区块链底层技术;二是做区块链上层应用，即基于区块链的改造、优化或者创新应用。

区块链的核心意义到底是什么，我们的理解是，区块链最核心的意义是参与方之间建立数据信用，通过单方面的对抗，在明确规定下打造单方面的生态共同保障完整机会，这是一个体系，这种建立可以结束没有区块链之前的问题，没有区块链之前，在数据共享的时候是无法做到有新的共享，即使做定向也只是给你一个接口，区块链有了以后，让参与方是实现信用的共享，欢迎关注兄弟连区块链学院。

二、区块链是什么意思的

区块链是什么意思的

区块链是什么意思的，很多人对于区块链是什么东西来的，是不太清楚的，甚至有一些人是没有听说过的，其实区块链是一种常见的，我为大家整理好了区块链是什么意思的相关资料。

区块链是什么意思的1

说到区块链，不得不提它的孪生兄弟——比特币。

时光倒流回整整11年前。2008年 11月 1日，世界正笼罩在金融危机的巨大阴影中。那天，一位自称“中本聪”的神秘极客群发了一封电子邮件。

邮件中附着一篇论文，标题是：“比特币：一个点对点电子现金系统”。

中本聪在邮件中说，他正在研究一种新的电子现金系统，这种系统完全是点对点的，无须任何可信的第三方。大约半个月后，中本聪又马不停蹄地公布了比特币系统的源代码。

2009年1月3日，一个有趣的发明横空出世。中本聪在服务器上生成了第一个比特币区块，这就是所谓的“比特币创世区块”。从此，比特币系统正式开张。

说到这里，不妨停下来想一想，咱们在现实生活中是怎么进行现金交易的。

假设你向朋友借了1万块钱，并答应一个月后还钱，你可能会选择用银行卡转账还款。银行负责在你的存款账户中减掉1万块，在你朋友的存款账户中增加1万块。

在这里，银行是负责记账的机构。你之所以选择银行转账，潜在原因是你相信它比较可靠，会帮你把1万块钱转给朋友。

可是，在数字世界里，发明一套货币，就是另一回事了。

比特币游戏的幕后英雄

首先，中本聪希望点对点直接交易，绕开银行这个第三方。这个问题好办，那就不设银行呗，用户通过一套独特的机制自己发行货币，相互之间直接交易。

但这又带来另一个问题，没有银行作为可靠的中介负责记账，用户又相互不认识，怎么保证交易时没人耍赖呢？

比如，在数字世界里，电子文件可以轻松复制，10块钱的数字货币，动动鼠标复制粘贴10次就变成100块，岂不乱套了？

解决这个问题，就需要提供一个让大家互相信任的机制。

比特币系统采用的方法是，让所有交易过程都按照时间顺序公开透明地记录下来，这些记录是永久性的，不能篡改。这样就没办法做一些偷偷摸摸的事了。

凭借这些机制，比特币系统成功运转起来。

这个系统以数据块为单位存储数据，这就是区块（Block）。大约每隔10分钟，就会有新的区块增加上去。每个区块都记录着比特币的详细交易过程，而且带着时间戳。不同区块之间按照时间顺序、通过某种算法相连，这就是链（Chain）。

它们合起来，就被称为“区块链”（Blockchain）。

就这样，区块链伴随比特币的诞生，落地生根了。如果说比特币是受到瞩目的台前明星，区块链就是负责在底层技术上提供信任机制的幕后英雄。

记账方式的全新变化

虽然身居幕后，区块链的才华很快被挖掘出来。

用专业术语来讲，区块链是一种分布式账本技术。要想理解它，咱们还是举个最简单的例子吧。

假设原来你家是这样记账的：你和爸爸、妈妈分别有一个账本，你们各自记各自的花费，每个月底一起统计家庭总开销。

但爸爸喜欢买烟，妈妈喜欢屯化妆品，你喜欢买零食，你们可能都会有意无意地少记几条，有时还会在账本上涂改。所以月底核对账本时，总是和家里的实际支出有点出入。

为了改变这种情况，你们重新买了一个新账本，你和爸爸、妈妈三人共同用一个新账本记账，并且互相提醒、监督，一起核对每一项花费。

同时你们还约定，一旦把花费核对清楚记上去后，就不许涂改和删掉。尝试了几个月，你们发现这个共同账本和家里的实际支出吻合多了。

区块链就属于第二种记账方式。上面的小故事告诉我们，它至少有这么几大特长或好处。

首先，它是去中心化的，以前由单方维护的数据库，变成了多方共同维护，大家凭借共识一起写入数据，没有谁可以单独控制数据。

其次，它让大家从各记各的账，变成共同记账，这带来数据的一致和公开透明。

此外，区块链只允许写入数据，不允许删除和修改，这样可以防止数据被偷偷篡改。

陌生人之间的彼此信任

在现实中，很多场景比家里怎么记账可复杂多了。而且，金融交易、业务处理的若干环节大都由素不相识的人操作，怎么让大家互相信任呢？

这就轮到区块链大展身手了。别忘了，它可以从底层技术上提供让大家互相信任的机制。

比如，平时去菜市场买东西，你可能会担心鱼虾、蔬菜是否安全。有的公司从中看到商机，把养殖户和鱼塘的数据搬到区块链上。这样你就能知道买的鱼来自哪个鱼塘，会吃得更加放心。

再比如，朋友圈经常会出现为重病患者筹款的链接，在捐款时，你可能多少有些顾虑：患者情况真实吗？捐款真能送到病人手里吗？

为了消除这些顾虑，有些互联网公益机构用上了区块链，让你清清楚楚地查看捐款的使用步骤。假如审核发现患者情况不属实，区块链系统将自动把捐款退还你的账户。

未来，区块链可以给我们的生活带来哪些改变？

可以想象的是，当社会的各个领域广泛用上了区块链，它将成为信息时代的重要基础设施，能解决很多当前令我们头疼的事儿。

比如，区块链将使无数信息的孤岛被“链”在一起，看病不必因为换个医院就重复检查，创业者不必为了办一个手续跑多个部门；很多交易不再需要第三方担保，消费者不再担心押金无法退还，创作者不必担心作品被盗用却一无所得……

区块链是什么意思的2

从学术角度来解释，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链本质上是一个去中心化的数据库。

这么解释，很多人还是看不懂，那么我做一个简单的比喻。

假设环境：假如你们家里有个账本，让你来记账。在以前，就是爸爸妈妈把工资交给你，让你记到账本上。中间万一你贪吃，想买点好吃的，可能账本上的记录会少十几块。

这只是举一个例子，我相信小时候大家可能都想从爸爸妈妈的口袋里拿点钱来花。

用区块链解决问题的方法：

如果用全家总动员的方式记账，上述说的问题就不会有了，因为你在记账，你爸爸也在记账，你妈妈也在记账，他们都能看到总账，你不能改，爸爸妈妈也不能改，这样想买烟抽的爸爸和想贪吃的你都没办法啦。

功能的“区块链”

它不仅可以记录每一笔交易，还可以通过编程来记录几乎所有对人类有价值的事物：出生和死亡证明、结婚证、所有权契据、学位证、财务账户、就医历史、保险理赔单、选票、食品来源以及任何其他可以用代码表示的`事物。

每个区块就像一个硬盘，把以上这些信息全部保存下来，再通过密码学技术进行加密。这些被保存的信息就无法被篡改。

区块链系统每10分钟会检验期间产生的所有数据（比如交易记录以及该区块何时被编辑或创建的记录等），并将这些数据储存在一个新的区块上，这个区块会与前一个区块连接，从而形成一根链条。每个区块都必须包含前一区块的相关信息才能生效。

区块链的特点

1、异常安全：

不同于公司或政府机构拥有的集中化数据库，区块链不受任何人或实体的控制，数据在多台计算机上完整地复制（分发）。

与集中式数据库不同，攻击者没有一个单一的入口点，数据的安全性更有保障。

2、不可篡改性：

一旦进入区块链，任何信息都无法更改，甚至管理员也无法修改此信息。

一个东西一旦出现就再也没法改变，这种属性对于人类目前所处的.可以更改、瞬息万变的网上世界而言意义重大。

3、可访问：

网络中的所有节点都可以轻松访问信息。

4、无第三方：

因为区块链的去中心化，它可以帮助点对点交易，因此，无论您是在交易还是交换资金，都无需第三方的批准。

区块链本身就是一个平台。

区块链技术是指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库，你可以把数据库看成是就是一个大账本。目前是各自记各自的账。

由于没有中心化的中介机构存在，让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行，不仅能够大大降低成本，也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本，能确保账本记录过程是公开透明的。

区块链技术是比特币的底层技术，比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下，多年运行非常稳定，没有出现过任何问题，所以有人注意到了它的底层技术，把比特币技术抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。

根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示，2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话，大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。

云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构，所以区块链更接近分布式计算系统的定义，属于分布式计算的一种。

区块链的未来发展和应用场景

1、数字身份

很多人开各种证明时会遇到“证明我妈是我妈”的窘境，有了区块链，就再也不用担心了。

原来我们的出生证、房产证、婚姻证等等，需要一个中心节点，大家才能承认。一旦跨国，合同和证书可能就失效了，因为缺少全球性的中心节点。

区块链技术不可篡改的特性从根本上改变了这一情况，我们的出生证、房产证、婚姻证都可以在区块链上公证，变成全球都信任的东西，当然也可以轻松证明“我妈是我妈”。

2、卫生保健

简单说就是利用区块链建立有时间戳的通用记录存储库，进而达到不同数据库都可提取数据信息的目的。

例如你去看病，不用换个医院就反复检查，也不用为报销医保反复折腾，可以节省时间和开销。

3、旅行消费

例如我们经常会用携程、美团等app来寻找并下单入住酒店和其他服务，各个平台从中获得提成。

而区块链的应用正是除去中间商，并为服务提供商和客户创建安全、分散的方式，以达到直接进行连接和交易的目的。

4、更便捷的交易

区块链可以让支付和交易变得更高效、更便捷。区块链平台允许用户创建在满足某些条件时变为活动的智能合约，这意味着当交易双方同意满足其条件时，可以释放自动付款。

5、严把产品质量关

假如你买了一个苹果，在区块链技术下，你可以知道从果农的生产到流通环节的全过程。在这其中有政府的监管信息、有专业的检测数据、有企业的质量检验数据等等。智慧的供应链将使我们日常吃到的食物、用到的商品更加安全，让我们更加放心。

6、产权保护艺术

创作者把自己的作品放在区块链上，有人使用了他的作品，他就能立刻知道。相应的版税也会自动支付给创作者。

区块链技术既保护了版权，也有助于创作者更好更直接地向消费者售卖自己的作品，而不再需要发行公司的协助。

区块链是什么意思的3

区块链的优势

去中心化，它不需要第三方的介入，实现点对点的交易、协调和协作。因为数据通过算法分布在各个节点，而且有独特的验证机制，因此没有任何一个机构或个人可以实现对全局数据的控制，由于是分布在各个节点，因此任一节点停止工作都不会影响系统整体运作，这种去中心化的网络将极大地提升数据安全性。系统中的数据由具有维护功能的各个节点共同维护。

开放性，系统除了各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

区块链的用武之地

区块链一种开放、透明、分散和安全的技术，这种技术的革命运用于互联网中。对于医疗保健，舆论监管，生态检测等数据敏感的领域，能防止数据被篡改，保证数据的真实性。

总之，区块链并不仅仅只是虚拟币一种方式，它的优势会在很多行业领域起到重要的作用

三、区块链是如何防止储存诈骗行为的

数据造假、数据不可信等问题的存在，给金融监管及风控等众多应用场景带来了严峻的挑战，也正成为阻碍数据大规模互联互通、共享共用的一大障碍。数据的真实可信问题长期影响着社会的各个领域，在更依赖数据的人工智能时代，这一影响将更为凸显。

数据造假可能发生在任一环节。其中，在数据存储期间造假往往更加简单：因为在现有数据存储技术下，数据的所有者、管理人员或受托存储方均有能力单方对数据进行任意的篡改或删除。

既然数据不可信的一个重要原因归咎于单方可以擅自篡改和删除数据，那么如何避免这一问题自然也得到了业界大量的关注。区块链和去中心化存储技术的诞生，对数据篡改起到了一定的遏制作用，也在市场上取得了初步验证。

许多企业开始尝试采用区块链存储数据，例如在货物追溯等场景。其做法往往是将重要数据直接写入区块中。这一简单粗暴的做法确实解决了数据防删改需求、继而满足了部分数据的可信分享，但却存在较多问题：

首先是无法存储海量数据：区块内不适合存储包括多媒体数据等在内的大数据，否则区块大小难以控制，使区块链的可扩展性变差。这就导致业务中必须对原生数据进行筛选取舍，仅选取少量必要数据存入区块，但这将降低可信数据的丰富程度。

其次是数据存取效率低：首先，由于打包过程的存在，区块链数据存储一般不用于高速的数据写入。其次，由于遍历式的数据读取方法，区块链无法支持快速索引、更无法支持SQL。

再次是数据维护效率低：区块链因其顺序引用的特点，不支持对个别历史数据的删除和修改（除非对全链重新生成，但这是区块链不应鼓励的行为）。这里需注意：“杜绝单方的私自篡改”和“完全不能删改”是完全不同的两件事。前者是一种确保互信的技术手段，但后者可能属于一种必要功能点的丧失。

最后是有数据丢失风险：这一风险单指采用中本聪共识最长链原则的PoW区块链系统。在这类区块链中，当出现链分叉时，最长（或最重）的链分支会被保留，其他分支会被抛弃，这就使区块内的数据实际上永远存在被“颠覆”、被丢弃的风险。而自私挖矿等攻击行为的存在，会加剧这一风险。这在数据存储应用中是无法接受的。

正是由于上述原因，直接采用传统区块链进行数据存储显然无法满足大量实践性场景中对可信数据存储的需求。这一问题也因而引发了大量的探讨，例如“什么数据应该在链上存储、什么数据应该在链下存储”。这些问题的出现，究其根本，还是因为区块链自身存储效率及能力受限所致的。毕竟在数据库时代，我们从来不会谈论“什么数据应该存放在数据库之外”这样的问题。

近年来也出现了一些产品，为解决上述的区块链数据存储效率低下问题提供了有益的实践，例如：

星际文件系统IPFS， R3的Corda，腾讯TrustSQL等。然而这些产品在数据可信存储方面仍存在或多或少的问题，具体而言：

IPFS对数据内容生成哈希摘要，并在多个节点间进行分布式存储，单个保有者不掌握完整数据，一定程度保护了数据隐私。但IPFS只能做到修改可知（因哈希值会因内容改变而变化），并且没有访问控制等数据安全措施，整体而言仍难以满足企业级服务需求。

Corda是面向金融交易隐私需求量身定做的存储产品，重点关注数据存储的隐私性。为此，Corda没有全局账本，并需要见证人的存在，是一种隐私但并不足够安全可信的数据存储方案。

TrustSQL与国内其它同类产品采用了一种简单直观的设计思路，也是目前国内最为常见的做法，即：先将数据存入数据库（或IPFS），再将操作记录、数据哈希等存于链上。相对于TrustSQL而言，一些类似产品如众享比特的ChainSQL等进一步提升了对SQL的支持度。该类产品满足了数据“可审计”、“监管透明”的需求，但缺点是依然无法杜绝对数据本身的删改行为，只是能做到“删改可知”；此外，对关键数据的保全需要依赖参与节点的全副本存储，存储成本略高。并且在数据隐私性方面的设计仍显不足。

针对上述产品中存在的不足，物缘科技通过原创技术创新，探索出一条不同的道路，并推出自主知识产权产品“ImSQL”,旨在提供一种可真正确保数据不被私自篡改或删除的可信存储产品。

ImSQL（Immutable SQL Database）是基于区块链和分布式存储技术上的一种新型可信数据存储解决方案，并完美解决了“防止私自删改”、“保护数据隐私”、“降低存储成本”等核心问题，为大数据时代的可信存储与数据分享提供了可靠的技术路径。

相比现有产品，ImSQL具有以下几点突出优势：

1．彻底杜绝单方对数据的私自篡改和删除。通过在存和取两个环节进行多方校验并在存储过程中杜绝篡改删除，全方位保障数据的真实可信性，使应用中的参与方能够互信、放心地采纳它方数据，使数据能够支撑精准追溯、追责。

2．杜绝单点失败。多方共用数据的同时也共同维护数据，数据不只存于一方，从根本上实现分布式数据的可信共享池，既避免了单点失败风险，也提升了数据分享效率。

3．碎片化存储，满足数据隐私需求，使任何一方无法掌握完整数据，从而解决了传统云计算的中心化存储、或区块链全副本存储均存在的数据隐私问题。除了数据所有方，其他任何存储托管者都无法获得完整数据。

4．优异的数据存取性能：ImSQL单节点可达3000 TPS的写入速度和10000 QPS的读取速度。此外，ImSQL还具有：支持SQL语言，可水平扩展等优点，存取性能和使用体验优异，并可充分利用集qun扩展使上述指标进一步达到数倍增长。

5．满足多媒体等大数据的高效存取需求，支持高效存取、高效索引、高效扩展，真正胜任大数据业务场景，可以对视频等数据实现既可信又高效的存储，从而给视频监控等场景提供前所未有的可信保全体验。

6．采用分片式设计，极大降低了每个存储参与方的存储压力和成本，使更多参与方有机会加入和参与到数据可信共享的生态中。

7．分布式架构，兼容轻节点，鼓励更多节点参与。不存在超能节点，参与存储的节点地位相同，更好保证系统的可靠性和抗毁性。此外，如果节点选择运行在轻副本模式，可只存储部分数据，使自身存储压力极大降低，义务虽然减轻但权力可不受任何影响。

ImSQL兼顾了海量存储、快速索引、水平扩展等数据库属性，也兼顾了数据即存即固化的区块链特征，在众多关注数据可信存储与分享的领域中，有望带来前所未有的使用体验和便利，例如：实现供应链中各方数据的互通与互信、实现政府或大企业各部门间数据的互联互通、支撑可信追溯相关海量数据的存储等。

以政府大数据建设为例。在政府众多不同部门和实体间实现高效的数据互联互通一直是个难题。现行做法往往需要建立独立的大数据部门，构建独立数据存储体系，从不同实体拉取相关数据后解析、重构，再实现可视化。这往往会带来较大的前期开销，既包含人、财、物等多种显性开销，也暗含人员编制、权责利益、时间成本、部门墙等隐性开销。同时，独立大数据部门的存在也隐含了需要一个可信第三方背书乃至承担责任的考虑。如果在这一场景下采用ImSQL作为数据互通的底层基础平台，就可以更为高效的完成这一任务，具体体现在：

无须依赖第三方实体背书：不同实体间数据可直接写入ImSQL，写入即保全，数据无法再被任一单方私自篡改和删除，保证其他实体在任何时间取用数据时的可用性、一致性和可信性；

无须建立和维护额外的数据存储系统：数据由所有参与实体共同存储和维护，天然共享、打通，不降低使用效率的同时减少了系统实施和维护成本。同时，ImSQL的数据碎片化存储技术，在实现数据共享的同时也能兼顾隐私保护，即，所有实体存储的数据可以是不完整的片段，只有那些具备访问权的实体才掌握对片段数据进行查找、组合并解释的钥匙。

综上，作为一种可信的、防数据篡改的数据存储技术，ImSQL完全继承了区块链数据保全的优势，又突破了区块链在效率方面的弱点，为用户提供了和数据库同样高效的数据存取体验。ImSQL是区块链和数据库技术相结合而产生的新品类，更是实现可信数据存储的不二选择。