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EOS的BM:为什么区块链是更好的应用处事器/数据库架构?

将来的Block.one正在建设消除暗码和昂贵审计的要领,可为公司节减数十亿美元,防备身份被窃取,并为所有人提供更高的靠得住性和审计本领。我多年来刚强地认为,每个多用户网站都可以因为回收区块链后端而受益。与风行概念相反,区块链并不必然是迟钝的低效的数据库,也不必必然在抗审查和开放会见的基本上运行。
诸如EOSIO这样的区块链和开拓框架之所以存在,是为了将应用开拓者从不得不从头发现“数据库”以构建安详应用中解放出来。安详性和确定性很难,这就是为什么将技能构建在抽象细节的层上的原因。
区块链建设不行改动的日志,它构建绝对和确定性的顺序,吸收用户输入,而智能合约提供确定性的贸易逻辑,以确保所有系统的一致性。
可以实验记录每个用户的毗连,但由于用户常常通过这样的毗连传输暗码,因此,这些记录最终会建设大概会导致泄露用户身份凭证的蜜罐。(蓝狐条记:蜜罐意为黑客喜欢进攻的丰厚之地)更认真的系统大概会对这些日志举办加密,以便只有审核员才气读取。
措施/数据库
处事器的长处
说到此处,夺目标工程师会声称,每个我提出的问题都可以通过改变措施逻辑来办理。他说得没错,履历富厚的应用开拓者可以利用“传统数据库”、“传统应用
处事器”以及“通用加密原语”,并构建相对安详和可审计的系统。基于同样的逻辑,夺目标工程师可以声称数据库是完全不须要的,相反,所有内容都应该直接构建在文件系统上。
· 业务逻辑简直定性执行
任何体贴完整性的多用户系统的最终方针是确保用户输入不会被伪造。用户名/暗码的利用,甚至其他多因素身份验证(如SMS或谷歌双重验证)的利用都依赖于处事器得出这种结论:暗码匹配或输入了正确的SMS码/邮件链接/双重验证码。很显然,这对付系统的完整性来说是庞大的问题,我会提供一个真实案例,来说明这些系统的严重水平。
2016年,我在一个加密生意业务所的账户被黑客入侵,它答允黑客窃取数万美元代价的。从我的视角,这种黑客行为先是显示有一封“暗码重置”的电子邮件发送到我的电子邮箱,然后别的一封邮件显示暗码已被乐成重置。随后,收到一封邮件,要求确认提取比特币(附有代码/链接)。最后,收到通知说提现已经完成。
在区块链行业中,许多人的观点是,只有当区块链将互相不信任的各方毗连起来时,区块链才气带来长处。他们认为,传统数据库技能已经可以完成确保业务完整性所需的一切。换句话说,他们认为有了传统的数据库复制和“数据完整性”担保就已经足够。在此进程中,他们要么忽略要么不相识区块链提供的基础差异的安详性和完整性担保:
事实真相是,对付在通用陷阱中受过练习并努力寻找非确定性的最佳开拓者来说,编写确定性的代码是具有挑战性的。典范的贸易应用开拓者会发明以确定性方法编写代码很难或不切实际。
像EOSIO这样的框架告竣传统系统这般强大和易于开拓,只是时间的问题。通过将应用逻辑(Web Assembly)放在与内存数据库沟通的处理惩罚空间中,EOSIO的体系布局在许多方面已经比传统系统机能更高。
确定性计较是不容易的
譬喻,假设传授将一位学生的分数F提交到系统,然后该学生通过黑客入侵或行贿方法进入数据库,并变动其后果以及传授提交的日志。
而其他工程师大概会指出,可以通过从新开始编写所有代码来晋升机能,而不是依赖于诸如Node.js和J2EE这样的应用处事器框架。险些所有对象都是由较低层级的技能构建的,我们不妨为实现最佳机能设计晶体管。(蓝狐条记:此处意为这些办理方案的本钱极高)
乍一看,好像是电子邮件被黑客入侵,但思量到我在电子邮件中回收了多重因素登录,不太不行能被入侵。快速欣赏我的电子邮件安详页面显示,并没有未经授权的会见。我知道是因为谷歌记录并显示了所有会见我电子邮件的IP/设备。
先进的系统确保,在程度扩展的系统中每个应用处事器都有其本身的用户名/暗码,且在某些环境下,它甚至可以利用公钥基本设施(PKI)和硬件安详模块(HSM)。
EOSIO在同一历程中将确定性执行情况(WebAssembly)和快速数据库团结起来。所有用户操纵均由其私钥签名,并记录在复制的漫衍式的数据库中,且具有向区块头做出果真理睬的本领。
针对SMS或其他任何依赖于非用户节制私钥的技能,都大概被沟通要领操作。归根结底,保障用户账户安详的独一要领是让所有用户都回收基于硬件的私钥作为其登录凭证,而且团结稳健且耗时的进程,以在硬件密钥丢失时便于安详的重置。
在这一点上,多用户业务应用此刻可以利用用户私钥签名每个用户请求,将该签名的请求记录在数据库中,并利用确定性代码举办处理惩罚。纵然这样,也没有提供人们期望的完整性,因为整个用户请求依然可以被删除也有副浸染。想象一下,破解警员数据库并删除由警员在提交用户票证时签署的请求。
在这一点上,人们大概会试图完全丢弃确定性,可是,假如缺乏确定性,那么些许的差别就会随时间推移而加剧,并最终导致数据集发生庞大差别。审核员将被迫利用恍惚逻辑和近似匹配,,而且每小我私家将不得不相信这个“恍惚逻辑”足够好。虽然,否认编写和陈设确定性代码的所有尽力的独一要领是,数据库打点员直接修改代码且神不知鬼不觉。
纵然区块链完全由公司自己运营,且区块链的所有内容都不果真,区块链也能为公司在安详、审计本领、透明度以及业务流程完整性上提供庞大改造。本文旨在阐发区块链在企业情况中的真正代价,并为区块链行业指明前进偏向。
纵然单个应用处事器在其实现和陈设方面都可以或许以确定性的方法运行,它仍然谋面对重大的可扩展性问题。应用处事器仅有一个实例能运行在数据库上。通过巨大锁来实现并行会见,但即即是锁上的竞争条件也必需被记录和重现,不然具有差异当地变量的应用逻辑的两个实例大概会发生非确定性的输出。
假设审核日志没有被改动,审核员必需通过应用逻辑跑出沟通的操纵序列,以验证功效数据库状态是否匹配。这意味着应用处事器必需以确定性的方法来实现。
· 消除暗码
本日到了该采纳动作的时候了。假如没有对当今应用构建方法的基础改变,业务和用户是不安详的。每延误一天,业务面对大概有被欺诈和被黑客入侵的风险。

我提出这一极度发起,是因为它突出了更高层级框架在加快和确保新应用开拓安详方面的真正浸染。很少有人编写本身的暗码学库或算法,而真正编写的人要么是专家,要么是当系统被黑客入侵时充当警戒尾巴。从新开始开拓/重构一切会导致每个应用比基于成熟框
架构建的应用本钱更高。
在传统的业务应用
架构中,业务逻辑跟数据库是疏散的。凡是有应用处事器,譬喻Node.js或J2EE,其提供了修改数据库的暗码。Node.js处事器的浸染是通过暗码或多因素身份验证机制来实现对用户的验证。一旦应用处事器举办用户身份验证,它将提倡会话令牌,该会话令牌用于验证将来的用户交互,直至会话超时或会话(如IP)的某些元素产生改变为止。
企业耗费数十亿美元,试图掩护其处事器和数据库,尽量支付这些尽力,但依然没有简朴要领来审计系统,且能确保企业按他们的意愿运行。
尽量写确定性代码看起来“容易”,实际上,所有通用计较机语言都长短确定性的,因为它们答允开拓者会见存在数据库中的外部数据。这大概是一些简朴的数据,如时间戳、内存地点、情况变量、IP地点、或其他更微妙的数据,譬喻硬件上的浮点行为或哈希表的插入顺序。
而这个中产生的工作是,进攻者在邮件抵达我的邮箱之前截获了生意业务所发送的邮件。应用处事器无法知道邮件已被拦截,因此只是基于进攻者拥有应用处事器生成的一次性代码,实现暗码重置和提现的授权。
审查这种系统的审核员无法知道应用处事器(如Node.js)是否遵循了正确的业务逻辑且正确验证了终端用户。Node.js历程可以将用户操纵“记录”到数据库中,便于审核员可以实验重现沟通的计较,但这种记录自己并非不行改动,且并不附带独立可验证的身份验证,无法验证最终用户是否实际上授权了其记录的操纵。
· 对全球时间顺序的理睬
然而,纵然在这里,数据库也仅对与应用处事器的毗连举办验证。为了提供审核日志,它必需记录安详毗连的整个数据流。然而,纵然这个日志仅记录应用处事器请求的“读取和写入”,该应用处事器已经丢失关于原始用户意图的所有信息。
传统的web应用基本架构在设计时思量了安详性,而且二十五年来,公司一直在试图修补基础上存在不安详的体系架构。该架构设计的假设是处事器可以被信任和掩护,但多年的履历汇报我们,没有处事器可以免受外部进攻,更不消说内部的危险了。换言之,处事器从基础上是中心化的。
假如我们走得更远,而且假设应用代码是确定性的,那么,应用忠实记任命户事件,我们依然还要面对跟踪在任何特按时间陈设的代码版本的挑战。应用是动态的且频繁更新的,因此,应用代码自身也必需是数据库状态的一部门,且其更新必需跟用户操纵一样以同等的安详性和可审计举办打点和记录。之后,审核员需要所有应用处事器代码的版本的拷贝,并需要按照每个版本的进级重放用户输入(并在已往每次重启时重启代码)。
在许多环境下,只是简朴地会见长时间运行的应用处事器的内存中的变量就足以引入不确定性。启动/遏制应用处事器的实际操纵必需被记录和重现,不然在重放进程中每个当地内存会见都大概长短确定性的。
Block.one正在构建区块链软件以确保数据库和用户账户的安详,防备未经授权的会见和未经说明的修改。利用区块链时,用户回收高度安详的私钥,这些私钥存储在安详硬件,且私钥用于签名每个用户交互,而不是简朴验证与处事器的毗连。(蓝狐条记:Block.one是开拓EOSIO软件的公司)
改换暗码
显而易见,区块链技能的回收将会是有责任防备欺诈和举办财政陈诉的当局机构、上市公司和企业的优先事项。我的观点是,将来不回收区块链技能就像是此刻的银行不回收SSL技能一样,一旦区块链技能遍及可用,不回收区块链技能就大概被认为是纰谬。
我们曾经把“安详问题”归结为用户和处事器之间的毗连,因此,我们引入了SSL和HTTPS。可是,厥后我们发明,黑客会粉碎数据库并窃取暗码。因此,我们开始存储暗码的哈希值,但接下来我们又发明,在窃取哈希值后,黑客可以利用暴力破解暗码。随后,我们引入暗码轮换,这样在黑客举办暴力破解时,暗码会产生变动。如此这般的攻防,不绝上演。(蓝狐条记:SSL是为网络通信提供安详的协议,SSL协议位于TCP/IP协议和应用层协议之间,对网络毗连举办加密。而HTTPS则是在HTTP的基本上插手SSL。)
在将来几年中,Block.one旨在添加东西和界面,以使得在区块链上陈设业务应用跟在传统业务应用架构上陈设应用一样容易(或更容易)。
很显然,这种传统的设计通过由应用处事器打点的单个登录名/暗码来执行所有数据库操纵。应用处事器认真用最终的终端利用来执行其自身的身份验证方案。同样,也很显然,凡是有多方可以会见用户名和暗码。数据库打点员可以对多个差异的应用处事器和/或小我私家分派和取消凭证。

媒介:传统web应用架构存在安详性问题,为了确保更高水平的安详,企业淹灭巨资,不外依然无法从基础上办理问题。而本文作者Daniel Larimer(也就是众所周知的EOS的BM)则认为要办理这个问题,需要回收的架构来确保数据库和用户账户的安详,可以防备未经授权的会见和防改动,同时可觉得回收区块链技能的企业节减用度。BM认为区块链是更好的应用处事器/数据库架构,将来会成为许多企业的必备技能,这会是超等大的潜在市场吗?各人如何看?本文由蓝狐条记的社群“DoTi”翻译。
· 业务逻辑&数据完整性的紧耦合
常见的误解
在某些环境下,用户输入日志和状态的仔细更新大概会建设出两个差异的数据库状态,每个都通过确定性测试,然而仍具有差异且不行和谐的输出。

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