ブロックチェーン技術は、従来のデータベース技術の終焉を告げる

ビットコインのブロックチェーン メカニズムは、実際にはすべてのビットコイン取引イベントを記録する分散イベント ストリーム ログです。ビットコインは仮想通貨です。ビットコインをマイニングするためのマシンをセットアップできることはわかっています。つまり、ビットコインを「無料で」入手できるということです。しかし、この「無料」は実際には無料ではありません。コンピュータは、計算能力と作業負荷に応じて代償を払うことになります。実際、あなたのコンピュータはグローバル分散システムに参加しています。

コンピュータシステムは分散されていますが、すべてのビットコイン取引はまとめて記録する必要があります。この録音問題を解決するには 2 つの方法があります。

1 つ目は最も簡単な方法で、中央リポジトリを設定し、すべてのトランザクション データをこの中央リポジトリに送信します。これは、データベース中心のソフトウェア システムに共通する機能です。このモデルの問題は、中央データベースが存在するのに対し、ビットコイン システム自体は中心なしに分散されていることです。したがって、この中央データベース方式は明らかにビットコインの会計管理方式には適していません。

2 つ目は、集中的な会計管理を必要とする業務を分散アプローチで完了することです。つまり、世界中のサーバー上のビットコイン取引は統一された台帳に記録される必要がありますが、この統一された台帳はそれを保管するための中央リポジトリに対応していません。代わりに、統合元帳のコピーが各マシンに保存されます。これは、分散システムでの読み取りおよび書き込み操作と非常によく似ています。各マシンはこの統合ジャーナル データを自由に読み取ることができますが、自分のマシンで発生した Bitcoin トランザクション データをこのジャーナルに書き込む必要がある場合は、書き込み権限が必要です。これは、実際にはログ追加の権限に似ています。通常のログ追加は、ログ ファイルを開いて、ファイルの最後の行に新しい行を追加することであることはわかっています。統合ジャーナルはこのファイルに似ています。まず、ジャーナルの最後の列を見つける必要があります。列に並んでいるときと同じように、列の最後尾に並ぶ必要がありますが、列全体を理解する必要はありません。誰に従う必要があるか、つまり、誰の後ろに並んでいるかを特定するだけで済みます。

ブロックは、一意の識別子を持つデータ ブロックです。一意の識別子、つまり主キーは、ネットワーク全体で一貫した統一されたアルゴリズムを使用して生成される 256 ビットのハッシュ番号です。各ブロックには、データ テーブル内の外部キーが別のテーブルの主キーを指すのと同じように、前のブロックの主キー ハッシュ番号を指すヘッダーが含まれています。各ブロックには、ヘッダーに加えて、発生したビットコインの取引データであるトランザクション コンテンツも含まれます。このように複数のブロックが接続され、ヘッダー情報はチェーンのように別のブロックを指し示します。これをブロックチェーンと呼びます。

明らかに、この種のブロックチェーンは、イベント ログがトランザクション イベント ストリームを保存するのと同じように、トランザクション イベントのストリームであるストリームのようなものです。

ブロックチェーンは、一連のトランザクションイベントで構成される「元帳」です。これは分散型であり、異なるサーバー間で共有でき、参加者の大多数の合意に基づいて変更できます (分散型 Paxos Raft アルゴリズムと同様)。トランザクション イベント データは一度追加されると削除されることはありません (ログは永久に追加することしかできません)。ビットコインのブロックチェーンには、過去に発生したすべてのビットコインの取引記録が含まれています。

したがって、イベントソーシングと分散に関する知識があり、データの一貫性についてある程度理解していれば、ビットコインのブロックチェーンを理解するのは非常に簡単になります。

ブロックチェーンの最も重要な核心は、データ追加の競争状況、つまり、複数のマシンが同時にトランザクションイベントを書き込む必要がある場合、キューに入れる必要がある状況をどのように解決するかです。技術的なアーキテクチャの観点から言えば、書き込みイベントをキューに入れるために集中型メッセージ システムを使用しますが、完全に分散されたシステムでは集中型メッセージ システムを設定することは不可能です。したがって、複数の同時実行マシンが競合する必要があります。

ビットコインのブロックチェーンは、競争的な会計とインセンティブのメカニズムを備えて設計されています。各コンピュータは自身の計算力、つまりコンピューティングパワーで会計処理を書く権利を競います。計算能力の高いコンピュータの方が、会計に勝つ可能性が高くなります。会計権を獲得すると、一定量のビットコインが報酬として得られます。高いコンピューティング能力は、ワークロードなどの公開された定量的指標を通じて測定され、比較されます。

ビットコインのブロックチェーンの仕組みは自由という自然法則に基づいています。各サーバーは、自由に自身の最大の利益を追求するすべての生き物のようなものです。最終的に、見えざる手は、正のフィードバックを伴う自然な進化のエコシステムを形成します。

ビットコインブロックチェーンメカ​​ニズムの核心的なアイデアは分散+イベントストリームログであり、ビジネス分野でより広く応用できます。デジタル出版、音楽配信、その他多くのネットワークアプリケーション分野など。ブロックチェーン技術は、実際に従来のデータベース技術の終焉を宣言しました。金融などの業界でも従来の中央データベースを使用する必要がなくなったため、他の業界への影響は想像に難くありません。