《NOSQL数据库技术》课件_2020-第12章-区块链数据存储技术.pptxVIP

目录;12.1概述;;12.1概述;再次理解什么是区块链？

工信部指导发布的定义

;12.1概述;12.1概述——区块链分类;12.1概述;12.1概述;12.1概述;11;12.1概述;12.1概述——区块链技术特点;12.1概述——区块链技术特点;12.1概述——区块链发展历程;12.1概述——区块链发展历程;12.1概述——区块链发展历程;12.1概述;目录;区块是一种记录交易的数据结构。

每个区块由区块头和区块主体组成，区块主体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，区块链的大部分功能都由区块头实现。;区块头部一般包含的信息：

版本号：标示软件及协议的相关版本信息；

父区块哈希值：对应上一区块的哈希值；

Merkle根：Merkle树根值；

时间戳：记录该区块产生的时间，精确到秒；

难度值：该区块相关数学题的难度目标值；

随机数(Nonce)，记录解密该区块相关数学题的答案的值；

交易数：区块中包含的具体交易数；

不同项目会不一样，原则是BlockHeader尽量小，但又需要尽可能覆盖需要验证的信息;;本节先以HyperledgerFabric（HLF）为例简介区块链数据存储相关技术。

HLF的存储系统由普通的文件和KV数据库levelDB/CouchDB组成。

HLF中，每个channel对应一个账本目录，在账本目录中由blockfile_000000、blockfile_000001格式命名的文件组成。

为了快速检索，区块数据每个文件的大小为64MB。每个区块的数据由区块头和区块里所有交易数据构成，区块数据会序列化为字节码的形式写入blockfile文件中。;StateDatabase：状态数据库保存了账本所有资产的必威体育精装版状态

如账户A拥有某种资产的总量。同时，为智能合约提供了丰富的资产查询语义。

所有的资产信息最终以文件形式记录在区块链账本中，而数据库是区块链账本的视图表现形式，能够让智能合约更加高效的和账本信息进行交互。

数据库自动从底层区块链账本中更新或者恢复数据

LevelDB：HyperledgerFabric的默认数据库，简单的存储键值对信息；

CouchDB：提供更加丰富的查询语义，可以保存JSON对象，以及范围key的查询。

;HLF区块数据写入的一般步骤：

1）写入区块头数据：依次写入的数据为区块高度、交易哈希和前一个区块哈希；

2）写入交易数据：依次写入的数??为区块包含交易总量和每笔交易的详细数据；

;区块链3.0时代的EOS一定程度上解决了数据吞吐量的难题，可以达到每秒上千级别的处理量。

EOS文件存储系统使用IPFS作为底层存储。

IPFS（InterPlanetaryFileSystem)：星际文件系统，是一个面向全球的、点对点（P2P）分布式文件系统存储协议栈。

;IPFS的工作机制是将整个文件进行拆散，然后储存在全球的不同节点。

需要数据的时候，通过文件的索引，从原来存储的位置找回来。

因此只要文件内容不变，文件名也保持不变。

也就是用户寻找的不是某个地址而是储存在某个地方的内容，不需要验证发送者的身份，而只需要验证内容的哈希，通过这样可以让节点数据访问的速度更快、更安全、更健壮、更持久。

传统区块链领域，信息存储成本极高，IPFS目前是一种更加优化的去中心化存储方案。;IPFS下载与安装：https://ipfs.io/

需初始化仓库

也可以设置IPFS_PATH环境变量，使其指向目标路径，例如D:\my_ipfs_root，重新初始化

;将文件添加到本地仓库

ipfsaddREADME.md

访问ipfs文件

ipfscatQmVh1g359Sb2YNmegSxSRp5paktWGVLQMwtgYBx1haqwjA

;将节点接入网络：ipfsdaemon

只有当启动监听后，节点才能够接受ipfs网络中的内容检索请求，参与内容的交换与分布。

可以按Ctrl+C退出监听状态。

查看附近也在使用IPFS网络节点伙伴

ipfsswarmpeers

可视化界面：http://localhost:5001/webui

桌面工具：IPFSDesktop

基于ipfs-api可编程实现文件的操作;akasha：基于以太坊和IPFS的社交网络

Alexandria：去中心化的内容发布平台

Arbore：朋友之间的文件共享系统

dtube：利用IPFS作为存储的视频分享网站

git-ipfs-rehost：可以把github上的项目存储到IPFS上

InterplanetaryWiki：建立在IPFS上的wiki（土耳其封锁了wiki，借助于IPFS，现在已经恢复了访问）

ipfs-search：