引言
這幾年，學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界對(duì)區(qū)塊鏈的理解和應(yīng)用產(chǎn)生了大量誤區(qū)，本人也在過去的文章中逐步澄清和重新定義。不過，總覺得意猶未盡，沒有專門立題成章。最近由于正在設(shè)計(jì)分布式產(chǎn)業(yè)協(xié)作模型，每到區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用精妙之處，覺得需要有系列文章來逐一解釋這些誤解。希望通過本人的反復(fù)倡導(dǎo)，可以為區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)運(yùn)用提供更多的方案和定義。
這次我們首先討論“區(qū)塊鏈?zhǔn)枪蚕頂?shù)據(jù)庫”這個(gè)說法到底有沒有問題。在百度百科這樣描述區(qū)塊鏈：“區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域的術(shù)語。從本質(zhì)上講，它是一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護(hù)”等特征。”可以說大部分認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享數(shù)據(jù)庫的說法，受百度百科影響比較大。
接下來，我們就分析一下什么是共享數(shù)據(jù)庫？
一、什么是共享數(shù)據(jù)庫
本人通過“知網(wǎng)”搜索“共享數(shù)據(jù)庫”關(guān)鍵字，并未發(fā)現(xiàn)直接匹配的論文，更多是關(guān)于數(shù)據(jù)共享模式的相關(guān)論文；通過百度百科詞條搜索也沒有發(fā)現(xiàn)“共享數(shù)據(jù)庫”的概念描述，倒是有“共享存儲(chǔ)”（概念完全不一樣，感興趣可以自行搜索）。可以說，一直以來“共享數(shù)據(jù)庫”就不是學(xué)術(shù)和系統(tǒng)軟件實(shí)踐的概念，“共享數(shù)據(jù)庫”更多的是互聯(lián)網(wǎng)造詞的畸形產(chǎn)物之一。
這是因?yàn)?，無論從數(shù)據(jù)集成和共享模式分析，還是從數(shù)據(jù)庫分類分析看，“共享數(shù)據(jù)庫”都是一種偽命題。
首先，從數(shù)據(jù)庫的定義上看：“數(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉庫，是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的大量數(shù)據(jù)的集合”[1]，也就是說數(shù)據(jù)可共享本身就是數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)功能之一，不需要額外使用區(qū)塊鏈技術(shù)來建立數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享能力。
其次，從數(shù)據(jù)庫分類看，目前常見分類按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織不同，可分為：“關(guān)系型數(shù)據(jù)庫”和“NoSQL數(shù)據(jù)庫”；按照部署模式不同，可分為：“單機(jī)數(shù)據(jù)庫”和“分布式數(shù)據(jù)庫”等，也從未出現(xiàn)過按照數(shù)據(jù)共享程度分類的數(shù)據(jù)庫。
再者，從數(shù)據(jù)共享方式上看，業(yè)界常采用數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)把不同來源、格式、特點(diǎn)性質(zhì)的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上有機(jī)地集中，從而為企業(yè)提供全面的數(shù)據(jù)共享。通常采用聯(lián)邦式、基于中間件模型和數(shù)據(jù)倉庫等方法來構(gòu)造數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)，并且已有很多成熟的框架可以利用。
所以，無論是數(shù)據(jù)庫技術(shù)，還是企業(yè)數(shù)據(jù)共享模式的發(fā)展都從未出現(xiàn)過“共享數(shù)據(jù)庫”這個(gè)概念，因?yàn)殚_發(fā)數(shù)據(jù)庫軟件的初衷本質(zhì)上就是解決數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)、管理和共享的。
二、為什么會(huì)認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)枪蚕頂?shù)據(jù)庫
上面講到“區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享數(shù)據(jù)庫嗎？”是一種偽命題，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫的使命之一就是提升數(shù)據(jù)的訪問和共享便捷性。那我們?yōu)槭裁从羞@樣的定義呢？我猜測(cè)，“區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享數(shù)據(jù)庫”主要還是受一些通用底層區(qū)塊鏈平臺(tái)或產(chǎn)品的影響。
首先，大部分的公鏈平臺(tái)，例如：Bitccoin、Ethereum、EOS等，本身并不是一個(gè)通用底層區(qū)塊鏈平臺(tái)，他們都是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)資產(chǎn)交易為核心構(gòu)建區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)的組合應(yīng)用，包括：加密技術(shù)、分布式技術(shù)、P2P數(shù)據(jù)傳輸、共識(shí)算法、鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、博弈論等。技術(shù)的運(yùn)用是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、安全、高效的資產(chǎn)交易達(dá)成服務(wù)的。所以在非資產(chǎn)處理的行業(yè)領(lǐng)域，例如：政務(wù)、工業(yè)、供應(yīng)鏈等，直接使用基于公鏈的區(qū)塊鏈技術(shù)往往會(huì)格格不入。由于公鏈平臺(tái)業(yè)務(wù)目的是明確的，所以大家不會(huì)去討論BitCoin是否是一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫的問題。
其次，在大部分已開展聯(lián)盟鏈應(yīng)用的行業(yè)中，底層大量采用Apache Hyperledger系列平臺(tái)，受Hyperledger的影響頗深。以Hyperledger核心的Fabric為例，F(xiàn)abric是一個(gè)業(yè)務(wù)目的不明確的通用區(qū)塊鏈平臺(tái)。從下圖可以看到Fabric的節(jié)點(diǎn)主要由智能合約（早期的Chaincode）和分布式賬本構(gòu)成。而節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)主要由分布式賬本Ledger存儲(chǔ)。
Fabric 節(jié)點(diǎn)構(gòu)成 來源：Hyperledger Fabric技術(shù)白皮書[2]
而分布式賬本Ledger又主要由Blockchain和全局狀態(tài)構(gòu)成，全局狀態(tài)的更新被區(qū)塊中的交易Transactions觸發(fā)和決定。見下圖：
Fabric 賬本構(gòu)成 來源：Hyperledger Fabric技術(shù)白皮書[2]
由下圖可見，分布式賬本Ledger中的全局狀態(tài)World State本質(zhì)確實(shí)是一種分布式的KV存儲(chǔ)模型，再配合分布式節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，就不難解釋為什么會(huì)認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N共享數(shù)據(jù)庫了。
Fabric 狀態(tài)模型 來源：Hyperledger Fabric技術(shù)白皮書[2]
上面已經(jīng)提到，F(xiàn)abric是一種業(yè)務(wù)目的不明確的通用區(qū)塊鏈平臺(tái)，在Fabric的賬本模型Ledger中，其實(shí)和我們?nèi)粘＠斫獾慕鹑谫~本并沒有直接關(guān)系，Ledger只是一種通用KV存儲(chǔ)模型，你可以存儲(chǔ)任意數(shù)據(jù)。在Fabric實(shí)際使用過程中，如果沒有領(lǐng)域模型驅(qū)動(dòng)，F(xiàn)abric就真是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)。
受這個(gè)因素影響，實(shí)際上我們?cè)趨^(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用中，大量采用Fabric的全局狀態(tài)存儲(chǔ)World State，實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)鏈。我在其他文章已經(jīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)了，如果把區(qū)塊鏈定位為分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制，那和目前常用的分布式數(shù)據(jù)庫相比沒有任何技術(shù)優(yōu)勢(shì)，只是實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜，效率更低而已。
三、數(shù)據(jù)的共享與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無關(guān)
通過上面的分析，也確實(shí)可以把以Fabric為代表的區(qū)塊鏈通用平臺(tái)，定義為分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，但這種分布式存儲(chǔ)機(jī)制可以帶來數(shù)據(jù)共享和開放嗎？這里有個(gè)誤區(qū)，是我們片面的理解為，數(shù)據(jù)分布式可帶來數(shù)據(jù)的共享，但本文想強(qiáng)調(diào)，數(shù)據(jù)是否共享與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和部署模式無關(guān)。
數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和部署模式是物理模型，而數(shù)據(jù)的共享是業(yè)務(wù)模型。在當(dāng)下“數(shù)據(jù)即資產(chǎn)”以及個(gè)人隱私保護(hù)和商業(yè)數(shù)據(jù)安全得到民眾和輿論強(qiáng)化理解的當(dāng)下，決定數(shù)據(jù)是否共享的關(guān)鍵，不是數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)和部署，而是數(shù)據(jù)共享的業(yè)務(wù)必要性和多方參與者的利益是否得到平衡和保障。簡(jiǎn)單利用分布式存儲(chǔ)機(jī)制解決“信息孤島”問題，顯然是異想天開了。
而且，大部分“信息孤島”的問題，恰恰是數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)和管理造成的，可以說數(shù)據(jù)的分布式是現(xiàn)狀，而不是前景。解決數(shù)據(jù)分散造成的“信息孤島”問題，首先要區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)主權(quán)關(guān)系。在單一數(shù)據(jù)主權(quán)（絕對(duì)數(shù)據(jù)主權(quán)）下最高效的方法是數(shù)據(jù)集成，通過數(shù)據(jù)聯(lián)邦、數(shù)據(jù)中間件和數(shù)據(jù)倉庫等方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚；在多方數(shù)據(jù)主權(quán)（相對(duì)數(shù)據(jù)主權(quán)）關(guān)系下，則是通過法律強(qiáng)制或商業(yè)模式驅(qū)動(dòng)，在合法合規(guī)的前提下讓數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)方之間安全流動(dòng)。
在無法建立數(shù)據(jù)集成的環(huán)境下，例如：多方數(shù)據(jù)主權(quán)、集成成本和法律限制條件，確實(shí)可以采用區(qū)塊鏈技術(shù)建立數(shù)據(jù)可交易、可流動(dòng)、可監(jiān)管的可信數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)。但這時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)恰恰不是分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而是數(shù)據(jù)資產(chǎn)的交易。如果沒有建立數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易模型，簡(jiǎn)單利用Fabric的全局狀態(tài)，是無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的。
其實(shí)，以Bitcoin為代表的經(jīng)典區(qū)塊鏈技術(shù)，已經(jīng)證明了區(qū)塊鏈分布式節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)只是為了保障各節(jié)點(diǎn)，可以本地化、高效的驗(yàn)證交易數(shù)據(jù)的真?zhèn)?，而不是為?shù)據(jù)共享為最終目的。
四、新技術(shù)驅(qū)動(dòng)總是先帶來啞鈴效應(yīng)
進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)Web2.0時(shí)代以來，大量新技術(shù)、新概念、新名詞涌入產(chǎn)業(yè)界，從大數(shù)據(jù)、AI、5G、區(qū)塊鏈再到今年的量子計(jì)算，每一次的新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)合都避免不了在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)圈出現(xiàn)技術(shù)認(rèn)知的“啞鈴效應(yīng)”，即：?jiǎn)♀彽囊活^是高度概念化、抽象化，而另一頭是高度的實(shí)例化和工具化。
區(qū)塊鏈技術(shù)的興起也是如此，一邊是從概念化和抽象化上刻畫區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化，用網(wǎng)絡(luò)自治代替中心化系統(tǒng)的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)；而另一邊則是將區(qū)塊鏈描述為共享數(shù)據(jù)庫，一種分布式存儲(chǔ)工具。為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的認(rèn)知呢？我想很大原因是，一種新技術(shù)的突然興起，往往只是被幾篇論文、幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景點(diǎn)燃，但在廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用型配套研究還未完全跟上，采用高度概念化、抽象化或?qū)嵗?、工具化的定義，總能在現(xiàn)實(shí)世界找到映射關(guān)系，這是一種低成本的解釋路徑。
可以說，新技術(shù)發(fā)展的啞鈴效應(yīng)是一個(gè)必然過程，但隨著新技術(shù)在領(lǐng)域?qū)嵺`中的知識(shí)積累和模型沉淀，將會(huì)不斷修正啞鈴的兩端，讓價(jià)值認(rèn)知更為平滑、實(shí)用。愛因斯坦說過：“你無法在制造問題的同一思維層次上解決這個(gè)問題”，看待新技術(shù)往往不能直接從現(xiàn)實(shí)事物中直接匹配和映射，而是需要以創(chuàng)新思維在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展和完善新技術(shù)的定義和價(jià)值。
總結(jié)：
區(qū)塊鏈技術(shù)在某種程度上確實(shí)可以充當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)共享機(jī)制使用，但在實(shí)際應(yīng)用中與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成框架相比，并無優(yōu)勢(shì)。同時(shí)由于采用分布式共識(shí)算法、P2P網(wǎng)絡(luò)傳輸和區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等技術(shù)，系統(tǒng)復(fù)雜度更高、性能和可維護(hù)性更差。這么大的代價(jià)只是為了建立分布式一致性的存儲(chǔ)機(jī)制顯然是得不償失的，也沒有實(shí)際商業(yè)前途。利用區(qū)塊鏈技術(shù)需要關(guān)注分布式的對(duì)等、安全、公平的交易環(huán)境的搭建上，以優(yōu)化數(shù)據(jù)交易環(huán)境為前提，間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)充分共享和利用?？梢哉f在數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)只是基礎(chǔ)條件之一，而不是絕對(duì)因素。在數(shù)據(jù)所有權(quán)分散的環(huán)境下，決定數(shù)據(jù)是否可以共享，最重要的是業(yè)務(wù)和商業(yè)模型的確立。
參考文獻(xiàn)：
[1]百度百科
https://baike.baidu.com/item/數(shù)據(jù)庫/103728
[2]Apache hyperledger-fabric-readthedocs-io-en-release-2.0.pdf
