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云原生分布式區塊鏈數據庫

2023-02-14 16:31:46
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所屬領域:
新一代信息技術
項目成果/簡介:

區塊鏈是實現智慧城市、智慧醫療、電子政務等的核心前沿技術,具有可追溯性、可驗證性特點,為生產生活提供強公信力、高透明度、弱中心化的統一數據平臺。然而現有的區塊鏈平臺存在查詢效率低、數據可搜索性差、以及應用開發接口的易用性差等問題。

針對上述問題,項目結合分布式數據庫技術,設計實現關系型區塊鏈數據庫系統。具體的,如下圖所示,項目針對區塊鏈數據的底層存儲結構,設計高效的數據轉換方法,實現區塊鏈數據的關系模式存儲;項目研究關系型交易的鏈上事務管理機制,構建支持 SQL 的區塊鏈應用開發平臺;項目創新區塊鏈數據共享方法,基于分布式關系型數據庫的訪問控制與事務管理機制,實現負載均衡的區塊鏈數據共享。面向智慧城市、智慧醫療、電子政務等場景,將上述技術突破融入聯盟鏈結構,增強聯盟鏈數據的易用性、可搜索性和數據共享的效率,建立支持 SQL 的區塊鏈數據庫系統。目前系統仍處在研發階段,預計 2021 年底完成研發。

主要技術指標

(1)支持 TPC-C、TPC-H 等數據庫主流測試;

(2)數據讀取效率相較傳統關系型數據庫損失小于 15%;

(3)數據庫寫效率相較傳統關系型數據庫損失小于 50%。

應用范圍:

大量用戶數據存在顯著的時空特性,在進行數據分析的過程中需要采用時空分析方法才能對用戶行為進行準確預測。對用戶的準確分析,必須保證用戶數據的準確性,主要包括正確性、可追溯性和不可篡改性。區塊鏈技術是目前公認的可以提供數據可追溯性和不可篡改性的主要技術,基于區塊鏈構建用戶數據安全高效管理體系,可以從底層數據層面助力復雜數據的準確分析。

然而,將現有的商用區塊鏈系統直接應用與異構數據 ( 圖像、聲音、文本、時空、遙感等數據 ),存在若干關鍵問題難以解決。首先,現有區塊鏈的數據以文件系統形式存儲,難以檢索、利用,無法提供數據的精準分析。其次,現有區塊鏈系統不支持異構數據,進支持關系型交易數據,造成異構數據的安全管理困難。更為重要的是,在現有區塊鏈系統中,未針對異構數據設計高效、安全的精準分析工具,如異構數據近似檢索、異構數據安全分級存儲、異構數據高并發訪問等。因此,現有區塊鏈系統并不能直接應用于異構數據的管理。

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