چکیده
یک بلاک چین یک ساختار داده به هم مرتبط به صورت غیر متمرکز می باشد که بر اساس مقاومت ذاتی آن نسبت به اصلاح داده ها، توصیف می شود اما این ساختار از نظر جستجو دچار نقص می باشد که این موضوع در اصل به دلیل قالب بندی ضعیف داده ها در این ساختار می باشد. یک دیتابیس توزیع شده نیز یک ساختار داده غیر متمرکز می باشد که قابلیت پردازش سریع عبارات و قالب بندی داده ها با طراحی مناسب را دارا می باشد اما قابلیت اطمینان داده ها در این ساختار ایراد دارد. در این کار، ما CHAINSQL را به عنوان یک نمونه ارائه می کنیم. این سیستم، یک سیستم متن باز می باشد که با ادغام بلاک چین با دیتابیس ایجاد شده است، یعنی ما یک بستر کاربردی دیتابیس بلاک چین را ارائه می کنیم که دارای ویژگی های توزیع شده، غیر متمرکز با قابلیت حسابرسی مرتبط با بلاک چین بوده و همچنین ویژگی پردازش سریع عبارت و ساختار مناسب برای داده ها را که مرتبط با دیتابیس های توزیع شده است، دارا می باشد. این سیستم دارای یک دیتابیس مقاوم نسبت به نفوذ با قابلیت فعالیت های چندگانه، یک مکانیزم بکاپ قابل اعتماد و مقرون به صرفه در صورت از دست رفتن داده ها و یک سیستم گزارش تراکنش های سیستم با قابلیت حسابرسی می باشد. این سیستم به صورت یک دیتابیس عملیاتی با حالت های فعالیت مختلف همراه با ویژگی های بکاپ ریکاوری در صورت از دست رفتن داده ها، با قابلیت حسابرسی ارائه شده است. یک ارزیابی جامع آزمایشی در این مطالعه انجام شده است تا بتوانیم کارایی این سیستم را نشان دهیم.
مقدمه
ارز های دیجیتال و یا رمز ارز ها مانند بیتکوین [1]، اتریوم [2]، ریپل [3] و دیگر موارد، اخیرا گسترش زیادی پیدا کرده اند و بسیاری از کاربر ها و توسعه دهنده های نرم افزار، نسبت به آن ها علاقه مند شده اند [4]. رمز ارز ها در اصل قرارداد های هوشمند بین کاربران هستند که با استفاده از ساختار های داده با نام بلاک چین اجرا می شوند. ازین رو، بلاک چین حاوی تراکنش های مربوطه می باشد و در عین حال باید این دو محدودیت را هم داشته باشد :1) هر کس باید بتواند بر روی بلاک چین داده جدید بنویسد؛ و 2) اصلا نباید یک کنترل مرکزی بر روی ساختار داده ها وجود داشته باشد.
یک بلاک چین یک دیتابیس و یک نرم افزار کاربردی در راس ساختار داده ها می باشد [7] که مشخص کننده تعریف داده ها و مکانیزم به روز رسانی داده ها برای بلاک چین می باشد. یک بلاک چین نه فقط امکان اضافه کردن داده های جدید به دیتابیس را فراهم می کند بلکه همچنین تضمین می کند که تمام کاربران بر روی شبکه دقیقا همان اطلاعات را در دسترس دارند .ازین رو، یک بلاک چین یک ساختار داده مرتبط غیر متمرکز و توزیع شده برای ذخیره سازی و دریافت اطلاعات می باشد که تضمین می کند داده ها نسبت به هرگونه اصلاح، مقاوم هستند.
یکی از محدودیت های بلاک چین نقص ذاتی آن نسبت به پردازش عبارت جستجو [8] می باشد که این مشکل در اصل به دلیل ذخیره سازی داده ها به صورت مرتبط و غیاب ساختار شاخص داده ها به صورت دقیق برای عبارات جستجوی مختلف می باشد. مثلا بیتکوین، شاخص ترین شبکه بلاک چین موجود می باشد؛ اما، این شبکه دارای دو محدودیت می باشد : 1) مقدار زمان زیادی در این شبکه برای ثبت و تایید یک تراکنش مورد نیاز می باشد، مثلا در حد ده دقیقه و تایید نهایی این تراکنش ممکن است تا یک ساعت نیز طول بکشد و 2) بلوک جدید تنها توسط ماینر ها ایجاد می شود که این ماینر ها نیازمند کارهای محاسباتی گسترده می باشند.
جمع بندی و کارهای آتی
در این مقاله، ما CHAINSQL و کاربرد جدید آن را از طریق سه مورد کاربردی ارائه کردیم که به صورت میان افزار بین برنامه کاربردی کاربر و دیتابیس اجرا شده است. مورد کاربردی اول یک دیتابیس با چند حالت فعال مقاوم نسبت به آسیب می باشد ، مورد دوم نیز یک سیستم بکاپ برای بازیابی از فاجعه در سطح داده ها می باشد و مورد سوم نیز یک میان افزار ارزیابی می باشد. کارایی این سیستم با کمک مطالعه آزمایشی دقیق نشان داده شده است. این سیستم اولین سیستم از این نوع می باشد که مقاومت نسبت به تغییر را از بلاک چین و جستجوی سریع از دیتابیس ها را در خودش دارد. کاربرد این سیستم از موارد کاربرد تجاری در دامنه کارهای مالی و زنجیره تامین کاملا مشهود می باشد در نتیجه این سیستم می تواند کاربرد های بسیار امیدبخشی را برای آینده داشته باشد. بعضی از ملاحظات از این سیستم در زمینه اجرا دارای اهمیت هستند. به عنوان مثال، پشتیبانی برای تحلیل داده های بزرگ در CHAINSQL و اجرای شاخص های پیچیده برای بهینه سازی جستجو، مواردی هستند که باید در آینده بیشتر بررسی شوند.
این مقاله ISI در سال 2019 در نشریه الزویر و در مجله نسل آینده سیستم های کامپیوتری، توسط آکادمی علوم چین منتشر شده و در سایت ای ترجمه جهت دانلود ارائه شده است. در صورت نیاز به دانلود رایگان اصل مقاله انگلیسی و ترجمه آن می توانید به پست دانلود ترجمه مقاله بازسازی بلاک چین با پایگاه های داده توزیع شده در سایت ای ترجمه مراجعه نمایید.
