比特幣:分布式存儲要解決的3個基本問題_CAP

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分布式存儲要解決的3個基本問題

1.網絡結構2.數據不可篡改性

3.最終一致性

網絡結構

去中心化的分布式存儲是指整個發行的電子貨幣，以及貨幣交易數據有不同機構，不通個人的成千上萬的計算機共同存儲，共同維護了同一份相同的數據，只有共同維護的這份相同的數據才是認為最終正確的數據，任何個人篡改自己的數據都沒有意義，并且存儲的數據所有人都可訪問。

前貝寶金融創始人 Flex Yang 推出分布式穩定幣 HOPE:金色財經報道，前貝寶金融（Babel Finance）創始人 Flex Yang 推出分布式穩定幣 HOPE，HOPE 的初始儲備資產將包括比特幣和以太坊，HOPE 生態包括 HopeSwap、HopeLend、HopeConnect 與 HopeEcho 四個協議，提供交易、借貸、衍生品、合成資產功能。此外，該項目將推出激勵與治理代幣 LT（Light Token）以激勵用戶參與生態應用與治理。[2023/3/13 13:01:19]

比特幣采用了一種更加簡單直接的方式，利用P2P協議維護整個比特幣網絡集群，不需要某個中心節點協調節點之間的通信，不需要所有機器投票維護集群狀態。而是通過P2P協議進行節點之間的數據傳輸，任何節點都可以隨時加入或者離開比特幣網絡集群，而不會對比特幣網絡集群產生影響，也不需要特意去修復這個集群中的故障機器。

分布式資本合伙人RinHuang：中國社區對全球區塊鏈項目的重要度越來越高:12月21日，分布式資本合伙人Rin Huang在《從投資視角看區塊鏈機會》演講中表示，分布式資本每年都會至少投資20多個項目，而評判一個項目的標準主要可以從賽道、 團隊以及商業條款來衡量。

整體來說國內項目有3個特點：1.國內項目更偏流量入口；2.應用落地比較強；3.更容易復制，執行能力強。國外項目主要有2個特點：1.創新能力強，國外底層機制模型創新強；2.數字貨幣合規性比較強，合規性明確度比較高。 Rin Huang表示，現如今中國社區對全球區塊鏈項目的重要度越來越高，不管國外多厲害的項目，實際上很缺少中國市場，有大量人才缺口，供不應求，都希望可以在中國建立一定的基礎社區，來開拓中國市場，中國社區在這方面是非常有優勢的。[2020/12/22 16:07:03]

利用P2P協議進行節點之間數據傳輸主要有兩個功能點：

動態 | 紐約梅隆銀行為Bakkt Warehouse提供地理分布式的客戶資產存儲:Bakkt發布推文稱，Bakkt Warehouse的托管工作正在進行中。紐約梅隆銀行（BNY Mellon）通過為Bakkt Warehouse提供地理分布式的客戶資產存儲，幫助保護私鑰材料。[2019/9/10]

a.把需要存儲的數據廣播到所有節點上進行儲存。b.查詢整個網絡集群中所有節點的最新數據，如果自己節點的數據與大部分節點的數據不一致，則更新自身的數據與大部分節點存儲的數據一致。

現場 | BECO合伙人安宇：分布式賬本技術將清結算成本降低5%-10%:1月9日，2019首屆海南GFIS國際金融科技創新峰會在海南海口盛大召開，會上進行以《跨境支付與區塊鏈生態的發展》為題的圓桌論壇。BECO合伙人安宇指出：我們希望能在未來實現商業化應用，跨境支付是其中之一，跨境支付不是單一的金融概念，還涉及跨境支付、跨境清結算、跨境資產等，周期長、成本高是跨境支付領域存在的問題，要想解決這些問題還要從根本入手。在傳統金融系統中，要維護龐大的清結算金融體系，就會產生巨額費用。如果有一天，我們能通過分布式賬本技術將清結算成本降低5%-10%，那么我們購買的商品價格將更低廉。[2019/1/9]

比特幣是去中心化存儲，最大的風險是整個比特幣網絡集群被破壞，篡改了整個網絡存儲的數據。但是上述第二個功能點能夠有效的防止這種風險，由于系統會自動更新為整個集群中大部分節點存儲的相同數據，所以要篡改數據，必須要同時篡改整個網絡一半以上的數據，這不是說做不到，但是比特幣利用區塊鏈的方式再加上利益博弈機制，當你擁有這種能力的時候，也不需要去做篡改這種投入產出比這么低的事了，在數據不可篡改性一節中再詳細描述。

數據不可篡改性

在設計了比特幣系統運行的網絡結構之后，需要考慮數據的不可篡改性，因為這種數據存儲是去中心化的，任何人都可以訪問，那么就容易被篡改，上節描述了在這種網絡結構的運行機制下，要篡改數據，必須同時更改這個網絡集群上一半以上的節點數據，如果每個節點沒有一個安全的保護機制的話，那是很容易做到被同時修改網絡集群中據很容被更改。

為了防止上個賬本的數據被篡改，產生新的賬本需要依賴于上一個賬本中的所有交易記錄的hash值，這樣一旦上個賬本的數據發生變化就與新賬本對應不上。但是賬本中所有交易記錄計算hash值是一件耗時的計算，因此比特幣采用了merkle樹對某個賬本中的所有交易記錄進行hash計算。它主要是解決賬本中交易記錄hash計算的效率問題。

最終一致性

是分布式存儲就繞不開CAP理論，比特幣也一樣，比特幣采用P2P協議進行節點之間的數據傳輸，放棄了CAP中的Consistency，采用了AP兩個維度。如果放棄了Consistency這個屬性，那么就產生了拜占庭將軍問題，這么多節點如何達成數據一致性。拜占庭軍隊都是一個個小分隊組成，每個小分隊都有一個將軍負責，將軍們通過號令兵傳達一系列行動，但是當中出現一些叛將，故意破壞號令怎么辦？

分布式存儲系統和拜占庭將軍問題一樣，做到一致性是很難的，在比特幣開放式的全球化部署的系統集群更是如此。所以比特幣放棄了強一致性，并且通過P2P點對點通信，沒有中心節點，整個集群中的服務器故障，離開，加入集群都不會對整個集群產生影響。

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