خانهوبلاگمقالاتآموزشیتفاوت بلاک چین و پایگاه داده: ...

بلاک چین و پایگاه داده

تفاوت بلاک چین و پایگاه داده: مدرنیسم در برابر سنت

تفاوت بلاک چین و پایگاه داده چیست؟ این شبکه‌های پیچیده و تو در توی زنجیره‌ای با پایگاه‌های سنتی داده و اطلاعات چه تفاوت‌هایی دارد؟ بلاک چین در سال‌های منتهی به دهه 2010 شکل گرفت و رشد  توسعه پیدا کرد. اما تا قبل از آن، شبکه‌های پایگاه داده توسط سازمان‌های مورد استفاده قرار می‌گرفتند. پایگاه‌های داده همانند یک سازمان کلاسیک دارای یک مرجع مرکزی بود که همه چیز را تحت کنترل خود داشت. این مرجع همان سروری بود که بر روی اطلاعات داخل پایگاه داده نظارت می‌کرد. اما با گذشت زمان و رشد کردن فناوری‌های حوزه IT نهایتا تکنولوژی بلاک چین بوجود آمد.

فناوری بلاک چین موضوعی بسیار عظیم است. به طوریکه از این فناوری برای صنایع مختلف هم استفاده می‌شود. در زمانی که مساله بلاک چین‌ها بسیار جدی شده بود، کار به جایی رسید که برخی متخصصین عنوان می‌کردند که ممکن است رشد بلاک چین منجر به تغییر شکل در دولت‌ها شود. به این معنا که دیگر یک دولت مرکزی روی کار نباشد که همه چیز را تحت نظارت خودش قرار بدهد. پس با وجود چنین پتانسیلی، حتی در حد حرف و ایده، مشخص می‌شود که با موضوع بسیار مهمی سر و کار داریم. بنابراین، جالب و مفید خواهد بود که تفاوت بلاک چین و پایگاه داده را بررسی کنیم.

برای درک بهتر هر یک از این دو شبکه، باید بررسی کنیم که هر یک از آن‌ها چگونه طراحی شده‌اند و به چه شکلی نگهداری می‌شوند. با ما همراه باشید.

پایگاه داده سنتی را می‌توان با یک ساز و کار یک دولت مقایسه کرد. سیستمی که همه چیز توسط یک مرجع معتبر تعیین می‌شود و این ویژگی،

می‌تواند موجب سرعت و نظم بیشتر در آن شود. اما معایبی هم با خود دارد که اتفاقا آن معایب متخصصان را به سمت طراحی بلاک چین سوق داد.

آشنایی با پایگاه داده سنتی

پایگاه‌های داده یا همان  Data Baseکه شکل کلاسیک شبکه‌ها هستند، در دوران اوج رونق خودشان مزیت‌های فراوانی برای کاربران داشتند و هر روز هم با رشد و توسعه بیشتری همراه بودند.

این شبکه‌ها از نوعی طراحی بهره می‌برند که آن را “معماری شبکه مشتری-سرور” می‌نامند. در این طراحی، یک کاربر وجود دارد که از او با عنوان مشتری یاد می‌کنیم. او به داده‌هایی که درون یک سرور مرکزی و متمرکز ذخیره شده‌اند دسترسی دارد و حتی می‌تواند آن‌ها را تغییر دهد. در این نوع پایگاه، یک مرجع اصلی وجود دارد که مدیریت کل شبکه را بر عهده دارد. این مرجع می‌تواند ابتدا اعتبار مشتریان را بررسی نماید و بعد از اعتبارسنجی، به آن‌ها امکان فعالیت در شبکه را بدهد. این را می‌توان پررنگ‌ترین تفاوت بلاک چین و پایگاه داده دانست.

بلاک چین و پایگاه داده

حتی مسئولیت امنیت شبکه نیز بر عهده همان مرجع است. او می‌تواند در راستای حفظ امنیت پایگاه داده، داده‌هایی که امنیت را به خطر می‌اندازند حذف نموده و یا تغییر دهد. مرکزی بودن مسئولیت و فردی بودن جایگاه تصمیم گیری در این نوع شبکه، در عین حال که مزایای خودش را دارد معایبی هم به همراه خواهد داشت. مرکزی بودن این جایگاه اگرچه امنیت آن پایگاه را افزایش می‌دهد اما؛ امکان این را افزایش می‌دهد که شبکه بخاطر اقدامات یا تصمیم گیری‌های مرکزی به خطا برود.

این شبکه را دقیقا می‌توان با سازوکار یک دولت مرسوم در کشورهای مختلف جهان مقایسه کرد. یک سرور مرکزی همانند دولت برای امنیت شبکه تصمیم‌گیری می‌کند و فعالیت‌هایی را انجام می‌دهد. اگر هم قرار است اطلاعات جدیدی وارد شبکه شوند، اگر لازم به تغییر یا اصلاح اطلاعات باشد، حتی اگر نیاز باشد که شبکه ترمیم شده و گسترش پیدا کند، همه این‌ها با تایید آن سرور مرکزی انجام خواهد شد. همانند جامعه‌ای که تمامی برنامه‌های عمرانی، همه فعالیت‌های مالی و بانکی و… تماما تحت نظارت دولت‌ها قرار دارند.

می‌توان از همین مثال به خوبی متوجه شد که مزیت‌ها و معایب پایگاه داده سنتی چیست و تفاوت بلاک چین و پایگاه داده را روشن ساخت. همانقدر که وجود یک دولت برای یک کشور امنیت به همراه خواهد داشت، به همان اندازه می‌تواند جلوی بروز تصمیمات فردی و اقدامات فردی را هم بگیرد. چرا که دولت برای حفظ نظم و رعایت قانون، نمی‌تواند اجازه دهد هر یک از شهروندان کاری را که فکر می‌کنند به صلاح جامعه است انجام دهند. اما ظهور بلاک چین دقیقا برای برهم زدن همین معادلات رخ داد. بلاک چین وارد شد تا معنی مفاهیمی چون کنترل، نظارت و تسلط را تغییر دهد. با ادامه مطلب همراه باشید تا ببینیم این اهداف چگونه قرار است محقق شوند.

پایگاه داده بلاکچین

در بلاکچین‌ها سیستم مدیریتی کاملا متفاوتی طراحی می‌شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بلاکچین به مقاله همه چیز در مورد بلاکچین، مراجعه فرمایید. در این شبکه‌ها، بجای یک مرجع معتبر، تعدادی گره یا  Node وجود دارند و تفاوت بلاک چین و پایگاه داده را می‌سازند. این نودها می‌توانند به صورت جمعی برای شبکه تصمیم‌گیری کنند و مشتریان را اعتبارسنجی نمایند. ضمن اینکه، برای ورود داده‌های تازه به پایگاه یا ورود افزونه‌های جدید این نودها باید با یکدیگر به اجماع برسند. آن چیزی که امنیت این شبکه‌ها را تامین می‌نماید، نوع اجماع کردن نودها یا همان  Consensus است. مکانیزم اجماع در هر بلاک چین می‌تواند متفاوت با بلاک چین دیگری باشد اما آن چیزی که اهمیت دارد، این است که مکانیزم اجماع امنیت شبکه را حفظ کند و امکان دستکاری کردن آن را از بین ببرد.

در بلاک چین بیت کوین، مکانیزم اجماع به شکل استخراج کردن یا همان  Mining طراحی شده که از طریق حل پازل‌های هشینگ پیچیده (Solving Complex Hashing Puzzles) انجام می‌شود. این در حالی است که بلاک چین اتریوم از مکانیزم اجماع به روش “اثبات سهام” بهره می‌برد.

در این بین، بهتر است توضیحات تکمیلی هم ارائه شود تا روند کار مکانیزم‌هایی مانند ثبت اطلاعات و نحوه کنترل آن‌ها روشن‌تر گردد و یکی دیگر از موارد تفاوت بلاک چین و پایگاه داده روشن شود. در بلاک چین، ارزهای دیجیتال خلق می‌شوند. هر بلاک چینی می‌تواند ارز دیجیتال یا حتی توکن (Token) خودش را داشته باشد. مثلا، بلاک چین بیت کوین ارز دیجیتال بیت کوین را خلق می‌کند. یا بلاک چین اتریوم ارز دیجیتال اتر را خلق می‌کند. اما این ارزهای دجیتال، همانطور که از نام‌شان پیداست، پول واقعی نیستند بلکه یک پول مجازی به حساب می‌آیند.

پردازش اطلاعات

دقیقا یکی دیگر از مواردی که بعنوان تفاوت بلاک چین و پایگاه داده می‌توان یاد کرد همین است. شما وقتی یک سرمایه را وارد سازمانی می‌کنید که از پایگاه داده سنتی بهره می‌برد، آن پول واقعی است و مورد تایید بانک مرکزی قرار دارد. اما، در یک بلاک چین آن پول مجازی است و موقعی ارزش پیدا می‌کند که مورد تایید همه نودهای بلاک چین قرار بگیرد. یک ماینرهایی که در حال استخراج ارز دیجیتال آن بلاک چین هستند، بخشی از توان محاسباتی سیستم‌های کامپیوتری خود را در اختیار شبکه قرار می‌دهند تا تراکنش‌هایی که کاربران بلاک چین انجام می‌دهند تایید شود.

موقعی تراکنش‌های انجام شده و یا حتی پولی که خود ماینرها خلق می‌کنند به صورت واقعی در می‌آید و به یک ارزش به ارزش‌های موجود در بلاک چین افزوده می‌گردد که، تمامی نودها آن را تایید کنند. چیزی که در یک پایگاه داده وجود ندارد و کافی است که مرجع اصلی آن شبکه پول خلق شده یا تراکنش انجام شده را تایید کند. در این صورت تمامی اعضای آن پایگاه داده هم ارزش آن پول یا اعتبار آن تراکنش را به رسمیت خواهند شناخت. پس مورد مهمی که بعنوان تفاوت بلاک چین و پایگاه داده می‌توان ذکر نمود، نیاز به اجماع نودها در یک بلاک چین است.

یکپارچگی و شفافیت جزو مهم‌ترین موارد تفاوت بلاک چین و پایگاه داده هستند. این دو موجب تاییدپذیری عمومی را به همراه دارند. مساله‌ای که موجب می‌شود همه اعضای بلاک چین از اطلاعات موجود در شبکه آگاه باشند.

یکپارچگی و شفافیت در تفاوت بلاک چین و پایگاه داده

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که تفاوت بلاک چین و پایگاه داده را ایجاد می‌کند، “تاییدپذیری عمومی” است که بخاطر دو مفهوم مهم یکپارچگی و شفافیت امکان‌پذیر می‌شود.

یکپارچگی در شبکه به معنای این است که کاربر می‌تواند مطمئن شود از لحظه‌ای که داده‌ها ثبت می‌شوند سالم و بدون مشکل هستند و از سوی دیگر هم، غیرقابل جایگزین به حساب می‌آیند.

شفافیت هم یعنی کاربران عضو یک بلاک چین بتوانند به صورت دقیق بررسی کنند و متوجه شوند که آن بلاک چین چگونه در طول زمان اضافه شده است.

بلاک چین و پایگاه داده

اساسا در بلاک چین این 2 مفهوم در فلسفه این شبکه جای می‌گیرد. فناوری بلاک چین با این فلسفه آغاز به کار کرد که تمامی کاربران عضو آن بتوانند هر آنچه را که لازم است درباره شبکه‌ای که داخلش فعالیت می‌کنند بدانند. همه چیز با شفافیت کامل پیش برود و این شفافیت مورد دیگری است که بعنوان تفاوت بلاک چین و پایگاه داده می‌توان نام برد. حتی برای مثال، در بلاک چینی مانند بیت کوین سوابق تمامی واحدهای پولی به صورت دقیق ذکر می‌شود و این کار موجب می‌گردد تا کسی نتواند از بیت کوین برای حمایت از تروریسم یا خرید و فروش مواد مخدر یا پولشویی یا… بهره ببرد. در نتیجه، هر بلاک چینی هم که بوجود می‌آید خودش را موظف می‌داند که شفافیت را رعایت کند.

از سوی دیگر یکپارچگی هم بالاجبار رعایت می‌شود و کسی نمی‌تواند این یکپارچگی را از بین ببرد. اطمینان از امنیت داده‌ها، عدم امکان دستکاری شدن داده‌ها، غیرقابل جایگزین بودن آن‌ها و… در حوزه یکپارچگی جای می‌گیرند و در بلاک چین‌ها باید به خوبی رعایت شوند.

دستورات CRUD در مقابل عملیات خواندن و نوشتن
در یک پایگاه داده سنتی، مشتری می‌تواند 4 عملکرد را بر روی داده‌های پیاده کند: خلق کردن، خواندن، به روزرسانی و حذف کردن. این چهار عملکرد در مجموع با عنوان دستورات  CRUD شناخته می‌شوند.

تفاوت بلاک چین و پایگاه داده از این بابت به گونه‌ای است که بلاک چین، یک ساختار ضمیمه‌ای دارد.. مشتری داخل این شبکه می‌تواند داده‌های بیشتری را در قالب بلوک‌های بیشتر به آن شبکه اضافه کند. تمام داده‌های قبلی به صورت دائمی ذخیره می‌شوند و نمی‌توان آن را تغییر داد. با این توضیحات، در بلاکچین تنها عملیات قابل انجام عبارت است از:

  • عملیات خواندن: جستجو و بازیابی اطلاعات از بلاک چین
  • عملیات نوشتن: داده‌های بیشتری را به بلاکچین اضافه می‌کند.
  • پردازش اطلاعات

اعتبارسنجی و نوشتن

بلاک چین این دو عملکرد را امکان پذیر می‌کند. این دو عملکرد شامل اعتبارسنجی تراکنش و نوشتن تراکنش جدید می‌شود. تراکنش عبارت است از عملیاتی که وضعیت داده‌های موجود در بلاک چین را تغییر دهد. این در حالی است که ورودی‌های قبلی داخل بلاک چین باید همیشه ثابت بمانند اما؛ یک ورودی جدید می‌توان وضعیت داده‌ها را درباره ورودی‌های قبلی تغییر دهد.

مثلا، فرض کنید که بلاک چین ثبت کرده است در والت بیت کوین من 1 میلیون بیت کوین ذخیره شده است. این رقم دیگر به صورت دائمی در بلاک چین ثبت می‌شود. حالا، از آن مقدار 200 هزار بیت کوین را خرج می‌کنم. این تراکنش در بلاک چین ثبت شود. از سوی دیگر، موجودی ولت من به میزان 800 هزار بیت کوین می‌رسد.

با این حال، با توجه به اینکه بلاک چین فقط می‌تواند ضمیمه کند، موجودی من قبل از تراکنش 1 میلیون بیت کوین هم به طور دائمی روی بلاک چین باقی می‌ماند. در واقع، تمامی سوابق کوین‌ها داخل بلاک چین ثبت شده و ثبت خواهد ماند و اگر کسی بخواهد سابقه هر بیت کوین را جستجو کند، می‌تواند به این سابقه دست یابد. حالا ممکن است من فقط 800 هزار بیت کوین داخل کیف پول بیت کوین خودم داشته باشم، اما همه اطلاعات آن 1 میلیون بیت کوین در بلاک چین ثبت شده است. در نتیجه، به همین خاطر است که زنجیره بلوکی به عنوان یک دفتر کل غیر قابل تغییر و توزیع شده شناخته می‌شود.

 

در یک پایگاه داده سنتی همه چیز تحت کنترل مرجع معتبر قرار دارد ولی در بلاک چین به هیچ عنوان چنین نیست و جایگاه اعضا تقریبا به یک اندازه اهمیت دارد. البته، در این بین Nodes یا نودها هم قرار دارند که در مدیریت و تایید تراکنش‌های بلاک چین نقش پررنگی ایفا می‌کنند.

تفاوت بلاک چین و پایگاه داده در کنترل غیرمتمرکز است

کنترل متمرکز، مثل همان چیزی که در ابتدای مطلب گفته شد، خطرات و ریسک‌هایی می‌تواند داشته باشد. اما یک کنترل غیرمتمرکز آن ریسک‌ها و مشکلات را از بین می‌برد. به عبارت دیگر، وقتی که در یک شبکه متمرکز کسی کنترل کامل بر همه شبکه داشته باشد می‌تواند هر داده‌ای را که بخواهد پاک کند یا تغییرش دهد. به همین جهت کاربران آن شبکه کاملا به آن کسی که در راس شبکه قرار گرفته متکی می‌شوند. کنترل، مورد مهم دیگری از بین مجموعه تفاوت بلاک چین و پایگاه داده است.

اما در فناوری بلاک چین راهکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد تا این مسائل وجود نداشته باشند. به این شیوه که دیگر کسی در راس شبکه قرار نمی‌گیرد و هر تغییری یا هر اتفاقی که قرار باشد در شبکه رخ بدهد لازم است به تایید نودها برسد. آن‌ها بر اساس الگوریتم اجماع آن بلاک چین تصمیم‌گیری می‌کنند که آیا این تغییر بهتر است رخ بدهد یا نه و یا اینکه، داده‌های جدید وارد شبکه بشوند و یا خیر! چنین سیستمی، عملا سطح امنیت را بیشتر می‌کند.

البته لازم به ذکر است که سطح امنیت یاد شده، صرفا از این بابت است که دیگر کسی در راس قرار ندارد تا هر کاری که دوست دارد انجام بدهد. اما باید توجه داشته باشید که غیرمتمرکز شدن شبکه در شبکه‌های بلاک چین هم می‌تواند آسیب‌های خودش را به همراه داشته باشد.

ذکر این مساله هم مهم است که، همانطور که بلاک چین برای ثبت انواع خاصی از اطلاعات مناسب‌تر است؛ پایگاه داده سنتی نیز برای ثبت نوع دیگری از اطلاعات بهتر است. در نتیجه، هر سازمان برای اینکه بهترین عملکرد را داشته باشد و بهترین بهره را از شبکه اطلاعاتی ببرد حتما باید تفاوت بلاک چین و پایگاه داده را درک کند. اطلاعاتی که آن سازمان ثبت می‌کند، برای ثبت در بلاک چین مناسب‌تر است یا در یک پایگاه داده سنتی بهتر ثبت خواهد شد؟ این سوالی است که سازمان قبل از انتخاب شبکه باید از خودش بپرسد و برای آن پاسخ درستی پیدا کند.

بلاک چین و پایگاه داده

نتیجه‌گیری: انواع تفاوت بلاک چین و پایگاه داده

شبکه‌های بلاک چین و پایگاه داده سنتی، دو شبکه‌ای هستند که با ویژگی‌های اختصاصی خودشان کاربران را عضو کرده و به آن‌ها اجازه انجام فعالیت را می‌دهند. هر کدام هم مزیت‌ها و معایب خود را می‌توانند داشته باشند و همچنین، قوانین و محدودیت‌های خاص خودشان را دارند. در واقع، تفاوت بلاک چین و پایگاه داده موارد زیادی را شامل می‌شود.

اگر کسی تصمیم دارد از یک شبکه اطلاعاتی استفاده کند حتما باید از قبل به ویژگی‌های هرکدام اندیشیده باشد. برای مثال، اگر حتما برای شرکتی اهمیت دارد که در پایگاه داده‌هایش بتواند اعمال قدرت کند و بعنوان یک سرور مرکزی تمامی کاربران و اطلاعات را کنترل نماید، طبیعتا به سمت پایگاه داده می‌رود.

اما اگر فردی یا شرکتی به دنبال شبکه‌ای است که به شکل غیرمتمرکز فعالیت کند و اجازه ندهد هیچ کسی در راس قرار بگیرد و تا حدی عدالت بین کاربران لحاظ شود، بهتر است که از بلاک چین استفاده کند. ضمن اینکه، پایگاه داده از این جهت که یک مرجع مرکزی آن را مدیریت می‌کند، می‌تواند از این جهت امن‌تر باشد که کسی نمی‌تواند خلاف قوانین حرکت کند. اما از سوی دیگر، این مساله که یک نفر در مرکز قرار بگیرد و بقیه به او وابسته باشند هم خطرات خود را دارد. در واقع، موارد تفاوت بلاک چین و پایگاه داده هر کدام مزیت‌ها و ریسک‌های خود را دارند.

در عین حال، شبکه بلاک چین از خطری که شبکه‌های متمرکز را تهدید می‌کند در امان است ولی؛ در مقابل می‌تواند راحت‌تر قوانین یا نظمش با اخلال مواجه شود. البته، دقت داشته باشید که برخی از بلاک چین‌ها دائما در حال تقویت و اصلاح هستند و از لحاظ امنیت در حال حاضر شرایط نسبتا ایده‌آلی را دارند.

برای مثال، یک مورد دیگر هم از تفاوت بلاک چین و پایگاه داده این است که پایگاه داده راحت‌تر می‌تواند توسط هکرها هک شود اما هک کردن بلاک چین تاحدودی غیرممکن است.

 

 

منبع

towardsdatascience

 

 

 

 

 

 

 

نظر بدهید

مقالات آموزشی

سبد خرید