تفاوت بلاکچین و پایگاه داده در چه فاکتورهایی است؟

وجوه تمایز بلاکچین و پایگاه داده یا همان دیتابیس سنتی!\\. فناوری نوین بلاکچین که در سال ۲۰۰۸ میلادی هم‌زمان با ظهور بیت کوین به جرگه فناوری‌های پیشتاز دیجیتالی پیوست، توانست خیلی زود به‌ عنوان ابزاری برای ذخیره و مدیریت داده‌ها، جای خود را در صنعت اینترنت و ارتباطات باز کند. اما واقعاً ذخیره داده‌ها در شبکه بلاکچین چه تفاوتی با ذخیره روی یک پایگاه‌ داده‌سنتی دارد!.

تفاوت بلاکچین و پایگاه داده‌ در چه فاکتورهایی است؟

یک مهندس به نام “شان رِی” (Shaan Ray)، که مشاور و متخصص در زمینه سیستم‌های بلاکچینی است، طی مقاله‌ای که در وبسایت “مدیوم” (https://medium.com) منتشر کرد، وجوه تمایز بنیادین بلاکچین و پایگاه داده‌سنتی یا همان دیتابیس را بررسی و همچنین نحوه طراحی و عملکرد هر یک از این پایگاه‌های داده‌را به تفصیل توضیح می‌دهد.

شرحی بر پایگاه‌ داده سنتی (دیتابیس)

پایگاه‌‌ داده‌سنتی یا همان دیتابیس معمولی، از نوعی معماری دو سویه در یک شبکه کلاینت-سِرور (Client-server) بهره‌می‌برد. در این سبک معماری دیجیتالی، کاربر (کلاینت) تنها در صورت کسب مجوز می‌تواند داده‌هایی را که در یک سرور (کامپیوتر بزرگ) متمرکز ذخیره شده‌ است تغییر دهد و یا اصلاح کند.

البته در این میان، کنترل اصلی پایگاه داده‌در دست مرجعی از پیش تعیین‌ شده‌باقی می‌ماند، که اصالت هویت و اعتبار مشتری (کلاینت) را قبل از دسترسی قطعی به پایگاه داده‌به طرز قابل قبولی راستی‌آزمایی می‌کند. این مرجعِ، وظیفه مدیریت کامل پایگاه داده‌را بر عهده دارد. بنابراین، اگر امنیت مرجع به خطر افتد، احتمال تغییر یا حتی حذف داده‌ها به طور جدی وجود خواهد داشت.

تفاوت بلاکچین و پایگاه داده‌ در چه فاکتورهایی است؟

آقای “ری” برای درک بهتر این مفهوم وبسایت ویکیپدیا را مثال زد. همان طور که همه می‌دانیم در ویکیپدیا که یک دانشنامه عمومی و جامع است، هر فرد با داشتن حساب کاربری می‌تواند براحتی مقالات جدیدی را اضافه کند یا مقاله‌ای را برای بهبود محتوا، ویرایش کند. با این وجود، کنترل نهایی همه داده‌های ویکیپدیا کاملاً در دست یک نهاد متمرکز است.

پایگاه‌ داده بلاکچینی (شبکه بلوک‌های زنجیروار)

و اما پایگاه‌ داده‌بلاکچینی در حقیقت امر، از چندین و چند واحد نود (node) یا به اصطلاح همان کامپیوتر یا دیوایس (device) تشکیل شده‌ است. نودهای این شبکه، کامپیوترهایی هستند که در مدیریت پایگاه داده‌بلاکچین مشارکت فعال دارند. تمام نودها مستقلاً، داده‌های جدید را بررسی و فقط بعد از تایید نهایی می‌توانند آنها را وارد پایگاه داده‌مرکزی مبتنی بر اکوسیستم بلاکچین کنند.

به عبارتی برای اینکه یک داده‌ جدید به بلاکچین اضافه شود، باید اکثریت قریب به اتفاق نودها، در مورد اصالت آن به اتفاق‌نظر برسند. همین سازوکار اجماع، تضمین‌کننده امنیت بالای شبکه است و دستکاری داده‌ها را بسیار بسیار دشوار می‌کند. در سیستم بلاکچین، بیت کوین از طریق اجماع و توافق آرا و با استفاده از روش اثبات کار (Proof of Work) یا همان قضیه ماینینگ (استخراج) به دست می‌آید.

این روش کسب بیت کوین شامل حل‌ کردن معماهای سنگین ریاضی با سازوکار هشینگ (hashing) می‌شود. ضمناً، در این فرآیند، داده‌ها به ‌صورت رمزنگاری ‌شده به همدیگر متصل و در نتیجه تغییر یا حذف آنها عملاً غیر ممکن می‌شود. همچنین بعضی دیگر از بلاکچین‌ها، مثل اتریوم کوین از روش اثبات سهام (Proof of stake) به ‌معنای مکانیسمی برای اجماع و تأیید استخراج و تراکنش خود استفاده می‌کنند.

تفاوت بلاکچین و پایگاه داده‌ در چه فاکتورهایی است؟

یکپارچگی و شفافیت

می‌توان گفت اصلی‌ترین فاکتوری که فناوری بلاکچین را از فناوری یک پایگاه داده‌سنتی متمایز می‌کند، قابلیت اعتبارسنجی عمومی برای داده‌ها است. با این کار یکپارچگی و در عین حال شفافیت شبکه به خوبی امکان‌پذیر می‌شود.

یکپارچگی به معنای این است که هر کاربر می‌تواند مطمئن باشد اطلاعات و داده‌هایی که بازیابی می‌کند، از زمان ثبت تا هم‌اکنون، دست‌نخورده و نیز بدون تغییر باقی مانده‌ است. همچنین شفافیت بلاکچین باعث می‌شود تمام کاربران بتوانند بر چگونگی الحاق بلاکهای جدید به بلاکچین مادر، در طول زمان نظارت و کنترل اِعمال کنند.

کِراد در مقابل خواندن و نوشتن

در یک پایگاه داده‌سنتی، کلاینت (کاربر) می‌تواند ۴ نوع عملکرد مختلف را روی داده‌ها اجرا کند. این عملکردها عبارتند از: ایجاد، خوانش، به‌روزرسانی و در نهایت حذف. این ۴ عمل بنیادین را کِراد (CRUD) نامیده‌اند. عبارت کِراد واژه‌ای است که از حروف ابتدایی چهار کلمه انگلیسی (Create=ایجاد یا خلق)، (Read=خوانش)، (Update=آپدیت یا همان بروزرسانی) و (Delete=حذف) تشکیل یافته‌است.

اما در نظام اصالت محور بلاکچینی، ساختار کلی بلاکچین به‌ گونه‌ای طراحی شده‌که صرفاً قابلیت اضافه‌ کردن انواع داده‌ها را به کاربر می‌دهد. در حقیقت، کاربر بلاکچین فقط می‌تواند داده‌های بیشتری را در قالب بلاک‌های جدید به بلاکچین فعلی اضافه کند. نکته جالب این است که در سیستم‌های بلاکچینی تمام داده‌های قبلی به‌طور دائمی و همیشگی ذخیره شده‌اند و قابل‌ تغییر هم نیستند.

تفاوت بلاکچین و پایگاه داده‌ در چه فاکتورهایی است؟

پس بنابراین، تنها عملیات قابل ‌اجرا بر روی داده‌های یک بلاکچین، «خوانش» و «نوشتار» است. عملیات خوانش به‌ معنی درخواست و در ادامه بازیابی داده‌ها از بلاکچین و عملیات نوشتن به‌ معنای اضافه‌ کردن داده‌های بیشتر به بلاکهای بلاکچین فعلی است.

اعتبارسنجی و نوشتن

اکوسیستم بلاکچین امکان انجام دو عملیات اصلی را در ارتباط با فرایند تراکنش‌ها محیا می‌کند؛

– اعتبارسنجی یک تراکنش.
– نوشتن یک تراکنش جدید.

خود تراکنش، عملیاتی است که وضعیت موجود داده‌ها در بلاکچین را به حالتی جدید تغییر می‌دهد. به ‌بیان بهتر، انجام تراکنش‌ها موجب حذف یا عوض شدن داده‌های قبلی نمی‌شوند. بلکه صرفاً وضعیت آنها را تغییر می‌دهد. مثلاً؛ یک تراکنش تازه می‌تواند وضعیت تراکنش ورودی در گذشته را از موقعیت «خرج‌ نشده» به «خرج ‌شده» تبدیل کند.

برای فهم بهتر این موضوع، شما عملاً یک تراکنش را تصوّر کنید. به ‌طور مثال؛ اگر در یک سیستم بلاکچینی، این طور ثبت شود که کیف پول بیت کوین علی حاوی ۱ عدد بیت کوین است. این کمیّت برای همیشه در بلاکچین ذخیره می‌شود. حالا وقتی علی ۰.۲ بیت کوین خرج می‌کند. این تغییر تراکنش روی بلاکچین ثبت می‌شود و موجودی او را به ۰.۸ بیت کوین تغییر مقدار می‌دهد.

اما از آن روی که داده‌ها فقط می‌توانند به بلاکچین اضافه ‌شوند. و چون تغییری در داده‌های قدیمی ایجاد نمی‌شود، رقم موجودی آقا علی ما که پیش از این ولخرجی ۱ بیت کوین بود، کماکان به ‌صورت دائمی در بلاکچین باقی می‌ماند. در نتیجه هر کسی که اجازه نظارت بر داده‌های قدیمی را داشته باشد، می‌تواند به این سوابق دسترسی پیدا کند. به همین خاطر، می‌توان گفت کلیّت بلاکچین مانند یک دفتر‌ مادر تغییرناپذیر و توزیع ‌شده است.

تفاوت بلاکچین و پایگاه داده‌ در چه فاکتورهایی است؟

و در آخر، کنترل غیر متمرکز، اصلی‌ترین فرق بلاکچین و یک پایگاه داده سنتی است

مزیّت کنترل غیر متمرکز، باعث رفع خطرها و آسیب‌های مربوط به کنترل متمرکز می‌شود. همه متخصصین حوزه سایبر می‌دانند، هر شخصی که به یک پایگاه داده‌متمرکز دسترسی کافی داشته باشد، به راحتی می‌تواند داده‌های موجود در آن را خدشه‌دار کند و یا حتی به ‌طور کامل همه آنها را برای همیشه از بین ببرد. بنابراین، کاربران پایگاه داده‌سنتی متمرکز باید کاملاً به زیرساخت‌های امنیتی مدیریت بالادستی (سرویس هاستینگ و سرورها) پایگاه داده‌اعتماد داشته باشند.

حالا فناوری بلاکچین به ‌منظور رفع این نقیصه، با استفاده از یک روش خاص برای ذخیره‌سازی غیرمتمرکز داده‌ها، امنیّت را در ساختار بلوک‌بندی خود تا حدود بسیار زیادی تضمین کرده است. با این تفاصیل اما، فناوری بلاکچین صرفاً برای ثبت انواع خاصی از داده‌ (مقوله توکنیزاسیون) درست عمل می‌کند. و پایگاه‌ داده‌سنتی هم برای انواع دیگری از داده‌های دیجیتالی مناسب هستند.

منبع: ارزدیجیتال