区块链凭什么敢颠覆分布式事务？

导读： 这些年从事分布式系统相关工作, 我目睹过超多架构师在事务一致性问题的处理方面遭遇挫折。传统的关系数据库凭借ACID铁律统领全局, 然而一旦将场景置于分布式环境之中...

这些年从事分布式系统相关工作, 我目睹过超多架构师在事务一致性问题的处理方面遭遇挫折。传统的关系数据库凭借ACID铁律统领全局, 然而一旦将场景置于分布式环境之中, 像两阶段提交、分布式锁这类手段便显得既笨拙又脆弱不堪。区块链的问世, 宛如给此领域投放了一枚炸弹, 它借助共识机制对“一致”的含义予以了重新界定。最终一致性去替代强一致性这件事, 这不单单是技术路线的一种抉择, 而是思维方式发生的根本性颠覆举动。

无数人对于区块链理解尚仍只停留在炒币这一层次界面, 实际上但其底层技术针对分布式系统所产生的影响要深远无比得多。区块链从本质特性来讲是一种去中心化的分布式账本形式, 它所解决的最为核心至关重要的问题在于, 当不存在可信第三方的状况情形之下的时候, 要怎么样去使得诸多多个节点之间达成共识。这个命题在传统传统分布式系统当中, 是依靠依赖中心化协调者来予以完成达成的, 然而但区块链却证实证明了一条截然不同不一样的道路。

区块链怎么解决分布式一致性

传统分布式事务, 依靠一个中心化的协调者, 以此保证各参与节点的操作, 要么全部成功, 要么全部回滚, 两阶段提交协议（2PC）是典型代表, 然而它的致命缺陷是, 协调者一旦挂掉, 整个系统就会陷入僵局, 区块链用共识算法替代了这个协调者角色, 使得每个节点都有平等的发言权。

比特币的PoW机制借助算力竞争, 以此决定谁具备打包下一个区块的权利。这个过程看上去像是在无端耗费能源, 实际上却解决了“谁来记账”这一至关重要的信任问题。谁掌控了算力, 谁便拥有了记账权, 而且篡改账本所需的成本高昂到根本不切实际。正是这种设计, 能够使分布式系统, 即便在不存在中心权威的情形下, 仍旧能够达成一致性共识。

以太坊后续采用的PoS机制, 更为优雅, 借助质押代币, 换取记账权, 将作恶成本, 直接体现于经济损失方面。这样的经济激励与惩罚机制, 相较于单纯的技术方案, 更为稳固。区块链的一致性, 并非强一致, 而是最终实现一致, 在多数业务场景当中, 足以适用。

传统事务和区块链的本质区别

传统分布式事务所追求的是ACID性, 也就是原子性, 一致性, 隔离性以及持久性, 其中的每一条都是硬性约束。区块链却放弃了隔离性能以及强一致性, 从而换得了去中心化以及不可篡改的特性。这属于一种取舍行为, 并非是妥协。在存在于金融领域与供应链领域和政务领域这些需要多方进行协作的场景当中, 传统方案需要借助获得信任一个第三方方来进行协调沟通, 然而区块链却能够让参与其中的各方相互之间直接建立起信任关系。

让传统系统最为忌惮的是单点故障以及内部作恶这种情形, 而区块链凭借密码学以及多节点共识成功解决了这两个方面的问题。每一笔交易均被予以加密签名处理, 每一个区块都是借助哈希进行链接的, 在数学层面修改历史数据几乎是不存在可能性的。这样的设计使之让区块链格外适合于参与方相互之间不信任、然而却又需要共同开展协同工作的那些场景。

当然, 区块链存在局限, 性能存在瓶颈，扩容面临难题, 能源存在消耗, 这些均属现实问题。但它给出了一条全新思路, 即通过去中心化来换取信任, 借助共识来换取一致性。此思路正影响着越来越多的分布式系统设计。