Blockchain vs. traditionelle Datenbank: Was sollte die Wahl eines Startups sein?

Veröffentlicht: 2020-08-05

Die Blockchain-Technologie hat in den letzten Jahren ein phänomenales Wachstum erlebt und scheint bei der Gewinnung von Unternehmen auf Kurs zu bleiben. Aber obwohl es eine bemerkenswerte Kurve der allgemeinen Akzeptanz zurückgelegt hat, verwirrt es die Menschen weiterhin konzeptionell.

Auffallende Ähnlichkeiten zwischen Blockchain und Datenbanken lassen die Leute sich fragen: „Ist Blockchain nur eine Datenbank?“ Ja, die Blockchain-Technologie ist eine Datenbank, die mehrere unterscheidbare Merkmale aufweist. Diese Eigenschaften führen zu der Debatte zwischen Blockchains und traditionellen Datenbanken.

Daher würden wir uns in diesem Beitrag systematisch den Definitionen, Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen den beiden nähern, um ein besseres Verständnis des Themas für Unternehmer und Startups zu ermöglichen, die sich mit Blockchain auseinandersetzen möchten.

Was ist eine herkömmliche Datenbank?

Datenstrukturen sind als Speicherformat zur effizienten Verwaltung von Daten definiert. Eine traditionelle Datenbank ist nichts anderes als eine Datenstruktur, die beim Speichern und Arbeiten mit Daten hilft. Jede Organisation, von einem Start-up bis zu einer Regierungsbehörde, verwendet Datenbanken je nach Umfang und Größe ihrer Operationen. Der Aspekt, der Datenbanken nützlich macht, ist, dass sie es Benutzern ermöglichen, die Daten abzurufen. In der Fachsprache wird dies als Anfordern oder Abfragen von Daten bezeichnet, was durch die Structured Query Language, SQL, erreicht wird.

Die allererste Architektur von Datenbanken basierte auf einem hierarchischen Stil, der es ermöglichte, Daten zu sammeln und zu speichern. Aber das war es auch nur. Als sich Technologietrends mit der Zeit durchsetzten und die Flut von Unternehmen mit sich zogen, wurden die Daten komplex. Ebenso wollten Analysten, dass Datenbanken zusammenarbeiten, damit sie bessere geschäftliche Schlussfolgerungen ziehen können. Daher verlagerte sich das Datenbankdesign auf ein relationales Modell. Alles, was Sie heute für einen End-to-End-Datenoptimierungsprozess benötigen, ist ein Datenbankmanagementsystem (DBMS).

Datenbanken sind keine Raketenwissenschaft, da sie einfache Tabellen sind. Tabellen sind Felder (Spalten), die Angaben zur Art der Daten enthalten. Zeilen werden Datensätze genannt.

The Database System Environment

Was ist Blockchain?

Blockchain ist eine dezentrale Datenbank , die als Speicher für gebündelte Informationen dient, die Blöcke genannt werden. Der Grund, warum die Blöcke als Ketten bezeichnet werden, ist, dass jeder Block die gehashten Daten des Blocks enthält, der dem Ledger davor hinzugefügt wurde. Dies geht auf Genesis zurück, den allerersten Block, der für Bitcoin abgebaut wurde. Ein Hash ist ein Code, der die Transaktionen in einem bestimmten Block verschlüsselt. Dieser Code ist im Wesentlichen ein Zeiger, eine Art Name, der einen Block eindeutig identifiziert.

Das Bitcoin-Protokoll schreibt vor, dass jeder neue Block den Hash des vorherigen Blocks plus den Hash des Blocks enthält, der Informationen für neu verarbeitete Transaktionen enthält.

How does a transaction get into the blockchain

Aber wie Ihnen jeder Blockchain-Dienstleister sagen würde, ist es nicht einfach, diesen neuen Hash zu finden. Die Blockchain-Technologie, die Bitcoin zugrunde liegt, passt die Hashing-Schwierigkeit an, indem sie die gesamte Rechenleistung des Netzwerks berechnet. Je mehr Miner es gibt, desto schwieriger ist es, einen Hash zu finden und umgekehrt. Als Gegenleistung für die Validierung von Blöcken und die Unterstützung beim Betrieb der Blockchain werden Miner mit Bitcoin belohnt.

Nachdem wir nun verstanden haben, was Blockchain und traditionelle Datenbanken sind, vergleichen wir beide Technologien anhand wichtiger Hinweise.

Blockchain- und traditionelle Datenbankarchitekturen

Definition der traditionellen Datenbankarchitektur

Herkömmliche Datenbanken basieren auf einer Client-Server-Architektur. Clients sind Endbenutzer des Dienstes, die Zugriff auf einen bestimmten Datensatz anfordern. Diese Anfrage geht durch einen Server, der die Datenbank hostet. Offene Datenbankkonnektivität wird verwendet, um eine Kommunikationsverbindung zwischen Clients und der Datenbank herzustellen.

Diese Leitung wird weiter durch die Client-Software gesichert, die im Voraus für den Zugriff authentifiziert wird. In privaten Datenbanken wird der Zugriff nur denjenigen gewährt, die über gültige Anmeldeinformationen und ein Passwort verfügen. Ein Beispiel könnten vertrauliche Gesundheitsakten eines Krankenhauses sein. Wenn eine Datenbank öffentlich und für alle zugänglich ist, wird kein Benutzerkonto benötigt und die Daten können von einer Website aus abgerufen werden. Dies wiederum hat eine große Rolle bei der Transformation des geschlossenen Gesundheitssystems durch Blockchain gespielt .

Client Server Architecture

Definition der Blockchain-Architektur

Die Blockchain-Technologie ist erwachsen geworden und bietet mehrere Architekturmodelle wie genehmigte, private oder hybride Blockchain.

Netzwerkknoten sind die Lebensader der Blockchain-Technologie und sie arbeiten nach einem Peer-to-Peer-, P2P-Modell. Jeder Peer/Knoten kann einem zweiten Knoten entsprechen. Es gibt keine Überlegenheit oder Voreingenommenheit zwischen 2 Knoten in Bezug auf die Verantwortlichkeiten, aber ja, es könnte einen Unterschied in den gesamten Rechenressourcen geben, über die sie verfügen. Peers eines Netzwerks stellen die Richtigkeit der Blockchain sicher.

Damit die Transaktionen manipuliert werden können, müsste entweder ein 51%-Angriff stattfinden (wie oben erwähnt) oder mehrere Peers müssten sich verschwören und Blöcke mit gefälschten Daten akzeptieren. Aufgrund der Architektur akzeptieren Protokolle der Blockchain-Datenbanktechnologie die am längsten laufende aktive Kette. Daher macht es seine dezentrale Verwaltung sicher und sicher, vertrauenswürdig zu sein, und bringt ihm zusätzliche Punkte im Matchup von Blockchain und verteilter Datenbank ein.

Blockchain layered architecture

Verwaltung traditioneller und Blockchain-Datenbanken

Verwalten traditioneller Datenbanken

Datenbanken unterstützen CRUD-Operationen, dh Sie können Datensätze erstellen, lesen, aktualisieren und löschen. Die Datenbankverwaltung ist zentralisiert und unterliegt der Kontrolle eines Administrators. Diese Person hat die Macht, die Datenbank möglicherweise nach Belieben zu ändern. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Leistung zu steigern und die Datenbankredundanz zu verringern. Mit der Erweiterung der Datenbank erweitern sich auch die täglichen Audits und die entsprechende Checkliste der Wartungsaufgaben.

Um diesen Prozess zu unterstützen, kann ein primärer Administrator seine Aufgaben aufteilen und die Arbeit auf mehrere Benutzer verteilen, denen jeweils eine kleinere Aufgabe zugewiesen wird. Dies kann alles sein, von der Dateneingabe bis zur Änderung.

Levels of DBMS Architecture Diagram

Datenbanken erfordern Sicherungsspeicher, da alles schief gehen kann. Daten können beschädigt werden, Server könnten abstürzen und wichtige Informationen könnten verloren gehen. In solchen Fällen werden die Dateien aus Sicherungen abgerufen. Die Sicherung ermöglicht auch die Archivierung mehrerer Versionen einer Datenbank. Betrachten Sie als Beispiel eine Adressänderung. Während Sie sich möglicherweise an die zuständigen Regierungsbehörden wenden, um „Aufzeichnungen“ zu aktualisieren und Ihnen einen Ausweis auszustellen, der die gleichen widerspiegelt, speichern sie dennoch eine Kopie der letzten Adresse zur Aufbewahrung von Aufzeichnungen.

Blockchain verwalten

Die Blockchain-Technologie entkoppelt die Verwaltung und verteilt sie auf alle Knoten des Netzwerks, die mit ihrer Rechenleistung für den Betrieb sorgen. Jeder der Knoten speichert eine Kopie der vollständigen Blockchain. Um den Inhalt eines Blocks zu ändern, müsste sein Hash geändert werden. Da die Blockchain-Technologie den Schwierigkeitsgrad für das Hashing eines Blocks automatisch anpasst, wäre eine enorme Menge an Rechenleistung erforderlich, um den Hash aller Blöcke zu ändern. Die einzige Situation, in der dies möglich wäre, ist ein 51-%-Angriff, bei dem der Schurkenakteur mehr Rechenleistung hat als der Großteil des Netzwerks.

types of blockchain

Dadurch erweist sich die Blockchain-Technologie als unveränderlich. Da Datensätze nicht geändert werden können, erhöht dies die Transparenz der Architektur. Sie sind auch bemerkenswert fehlertolerant, da selbst wenn einige Knoten (Computer) ausfallen, der Rest der Knoten eine 24/7-Betriebszeit gewährleistet.

[Lesen Sie auch: Blockchain-Technologietrends, die hier bleiben werden ]

Da für Transaktionen auf einer Blockchain keine autoritären Berechtigungen erforderlich sind, sind sie erlaubnislos. Daher können Sie Blockchain als Datenbank verwenden, jedoch mit dem zusätzlichen Komfort dieser Funktionen.

Gründe für die Verwendung einer herkömmlichen Datenbank

1. Es ist anpassbar

In der Debatte zwischen Blockchain und Datenbank gewinnt letztere zweifellos in Bezug auf anpassbare Optionen. Da traditionelle Datenbanken zentral verwaltet werden, können Berechtigungen, Privilegien und Einrichtungsanforderungen optimiert werden. Die relationale Architektur und die Backup-Praktiken ebnen den Weg für die Verlagerung einer Datenbank an einen beliebigen Ort. Entwickler können Plugins zur Datenbank hinzufügen und das Frontend für Kundenorientierung verbessern.

2. Es ist stabil

Herkömmliche Datenbanken können ein hohes Transaktionsvolumen pro Sekunde tolerieren, da die Berechtigungen zentralisiert sind und die Kontrolle über die Aktualisierung der Daten in den Händen einiger weniger liegt. Die Client-Server-Architektur reduziert die Abhängigkeit von Knoten, die durch eigenständige Serverzentren ersetzt werden.

Datenbankadministratoren greifen auf Sharding und Schrumpfung zurück, um die Geschwindigkeit des Netzwerks zu optimieren. Im Falle eines Stromausfalls, einer Ausfallzeit oder einer anderen technischen Störung, die zu Datenverlust führt, fungiert das Backup als Standardoption zum Zurücksetzen auf die letzte Version.

3. Es liefert Geschwindigkeit

Das traditionelle Datenbankdesign wurde im Laufe der Jahre vielen Upgrades unterzogen, um schnelleren Lieferzeiten und High-End-Analyseoperationen gerecht zu werden. Big Data Analytics ist ein typisches Beispiel.

Wo bleibt die traditionelle Datenbank zurück – Probleme, die Blockchain lösen kann

1. Ethische Fragen

Dieselbe Machtzentralisierung, die für die oben genannten Vorteile sorgt, könnte auch das Fass zum Überlaufen bringen. Kritiker des Systems schlagen moralische Bedenken vor, die Daten in die Hände eines einzelnen Administrators zu übergeben. Es gibt einen andauernden Krieg, Daten auf jede erdenkliche Weise zu monetarisieren.

Ein offener Markt für den Verkauf von Daten an Drittanbieter entwickelt sich bereits. Der Cambridge-Analytica -Skandal war eine augenwische Erfahrung, die ans Licht brachte, was eine zentralisierte Datenbank mit einem einzigen Administrator, Facebook, bewirken konnte.

2. Eventualitäten

Betrachten wir den Fall eines einzelnen Administrators über allen anderen. Was passiert, wenn diese Person zu einem anderen Arbeitgeber wechselt? Der Wissenstransfer nimmt sich seine Zeit, ganz zu schweigen von den Vertraulichkeitsvereinbarungen. Das Zurücksetzen von Passwörtern und das Ernennen neuer Administratoren ist eine Aufgabe für sich. Diese Rekrutierung ist für die Projektbeteiligten ein großer Schmerz im Nacken.

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3. IT-Probleme

Jede Organisation braucht eine Datenbank der einen oder anderen Art. Die Tatsache, dass ein Unternehmen Informationen in einer Datenbank speichert, bedeutet nicht, dass die Datenbank sicher ist. Die gesamte IT-Infrastruktur muss standardisiert werden. Angesichts der Raffinesse von Hackern könnte eine einzige Lücke den Unternehmensbetrieb sabotieren. Sicherheitsanalysten müssen effektive Schichten installieren und betreiben, um traditionelle Datenbanken zu sichern.

Gründe für den Einsatz der Blockchain-Technologie

1. Es ist fehlertolerant

Bei der Debatte über Blockchain vs. Datenbank gewinnt Ersteres in der Abteilung Systemerhaltung deutlich. Die Blockchain-Technologie ist sehr fehlertolerant. Seine Betriebszeit hängt nicht von einigen wenigen Serverzentren ab, sondern von Hunderten und Tausenden von Knoten, die Verarbeitungseingaben für den Betrieb des Systems bereitstellen.

In dem Szenario, dass einige Knoten abgeschaltet werden, würde die Gesamteffizienz des Netzwerks unangefochten bleiben.

2. Es ist sicher

Die Blockchain-Technologie ist eine der sichersten Infrastrukturinvestitionen, die Sie heute tätigen können, insbesondere wenn es um die Sicherung mobiler Apps mit Blockchain geht . Jeder Knoten im Netzwerk soll eine Kopie der Blockchain herunterladen, um neue Blöcke zu validieren. Um auch nur einen einzigen Block durch Blockchain-Anbieter zu ändern, muss jeder Knoten seine Kopie aktualisieren, was wiederum eine selbstzerstörerische Menge an Verarbeitungsfähigkeit für eine gegnerische Macht erfordert.

3. Es bietet Transparenz

Vorausgesetzt, die Blockchain ist öffentlich, können Sie alle Transaktionen einsehen, die jemals darauf aufgezeichnet wurden, indem Sie einfach eine Kopie des Hauptbuchs herunterladen. Im Gegensatz zu einer Bank, bei der alle Überweisungen verborgen sind, öffnet die Blockchain-Technologie Kritikern die Tür, Fakten zu überprüfen und in zweifelhaften Fällen der Spur des Geldes zu folgen.

4. Es reduziert die Kosten

Bei der Debatte über Blockchain vs. Datenbank kann die Blockchain-Technologie die Kosten für Organisationen und Unternehmen senken. Es schafft Effizienz bei der Verarbeitung von Transaktionen. Es reduziert auch manuelle Aufgaben wie das Sammeln und Ändern von Daten und vereinfacht die Berichts- und Prüfungsprozesse. Blockchain-Entwicklungsunternehmen helfen Unternehmen auch dabei, Kosten zu senken, indem sie Zwischenhändler eliminieren, die traditionell die Verarbeitung bereitgestellt haben, die jetzt von Blockchain durchgeführt werden kann.

traditional database vs Blockchain use table

Abschließende Gedanken Welche sollten Sie wählen?

Die Wahl der nächsten Datenspeichertechnologie ist nicht schwer. Wir haben den entscheidenden Unterschied und die Vorteile ihrer Verwendung besprochen, und sowohl traditionelle Datenbanken als auch Blockchain sind die klaren Gewinner.

Während Datenbanken in Sachen Geschwindigkeit und Genauigkeit überzeugen, bietet Blockchain Innovation, Verifizierung und Automatisierung.

Wenn Sie sich immer noch nicht sicher sind, ob Sie sich für eine traditionelle Datenbank oder Blockchain entscheiden sollen, lassen Sie sich von unseren Experten dabei helfen, noch tiefere Dilemmata dieser Branche zu lösen.

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