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导读：区块链数据“全部统一”、“难以改动”这两个个性一经广为人知，是区块链营建“信赖”的基石。
https://mp.weixin.qq.com/s/xt-hRDAkUCCnrodwMkFjnw作家：Fisco Bcos/睁开翔
区块链数据“全部统一”、“难以改动”这两个个性一经广为人知，是区块链营建“信赖”的基石。为了到达这两个动机，区块链的共鸣、同步、校验等本领细节足可大书特书，而本文要从“我改动了区块链数据”讲起。
“我改动了区块链数据”
FISCO BCOS 开源联盟链社区而今异常活泼，每天都会孕育大度的议论，专家也会饶有趣味地争论以及寻衅区块链若何做到“难以改动”。咱们留神到，尤为正在 FISCO BCOS 支柱 MySQL 数据库算作数据保存引擎后，隔一阵子就有同窗正在群里问：“我手动改动了我节点连贯的数据库里某个状态数据，这是没有是便是改动了区块链数据呢？”
直不雅地举个例，如链上有个智能合约，办理一定物业余额，正在数据库合约表里，颠末共鸣的 Alice 的余额原本是 100，这时有人翻开 MySQL 客户端，找到那个合约对于应的表，把 Alice 的余额更新成 10000。
这时他示意：“你看，我挪用合约的盘诘接口，查进去 Alice 的余额确切是 10000，这就错误了嘛，而且，链还正在出块，根基没有防改动嘛！”。
发端分解息争答
何以这类课题迩来多起来了？咱们分解了下，料想主假如因为 MySQL 数据库用户根底优秀，编制较为幼稚，给用户供给友爱的敕令行或图形化交互器械，FISCO BCOS 供给了一种表作风的合约开垦模式，表组织妄图得认识直不雅，对付用户来讲，一方面领会以及办理起来更轻易了，另一方面随手更新以至节略一下都是小道理。
下图仅为示例数据，选择 KVTable 合约办法，建立了名为t_kv_node的合约表，系统主动加了u_前缀，可见，这个表组织以及数据一目明了。
而以前只选择 LevelDB 或 RocksDB 算作保存引擎，这两个文件型数据库交互器械较为少，正在用户当前的生存感没有强，操作相对于艰涩，主要经过 API 编程拜候，数据用肉眼难以鉴识的 Hash 键寻址，发端改动数据库的状况就少了一些（但也没有是弗成能）。
因而，热门课题浮出水面，基础是用户也许更麻烦地改动下层数据了，而没有是这个课题以前没有生存。
这时咱们会提议用户试一下，针对于 Alice 的余额，提议一个买卖，例如给 Alice 充值，大概让 Alice 转账操作，这时，改动过数据的节点将没法到场共鸣。由于该节点上算进去的 Alice 的余额以及其他节点了局分歧，其他节点仍然按 100 的余额施行算计，而没有是 10000，昭彰了局是对于没有齐的。
复习下 PBFT 的容错模子：定义f为可容错节点数，收集中共鸣节点总额应等于或多于3f+1。即链上有 4 个共鸣节点时，可容错的f=1；共鸣节点总额为 7 个时，f=2，以此类推。
假设未改动过数据的节点数满意 PBFT 要求的2f+1的数目，链仍然也许出块。但被改动过的节点，一旦有买卖触及脏数据，就像踩到了雷一律，从此再没法与链共鸣、同步，异常于被扔弃了。这种节点也许称为“拜占庭节点”，即坐法或堕落的节点，具备节点准入掌握才略的联盟链以至会将拜占庭节点隔断进来。
还有一种大概性是，手动改动了数据库里的数据，但节点内存里还适值缓存了一份副本，并没有被改动，因而经过节点对于这个数据的盘诘、买卖依然一般的，以至会用正确的了局把数据库里被改动过的数据揭开失落，没有过这是概率性事宜，取决于缓存的巨细以及其时蕴含的数据项。
*注：对付选择PoW或其他共鸣体制的链来讲，容错模子有所分歧，但正在容错范围内的小量节点被改动，也没有会作用链的共鸣。
“可否改动整体联盟链”
有的同窗大概会连续刨根问底：“那我多改动多少个节点的数据是没有是就改动了？”，普通提出这个课题的同窗是面向他自身摆设的开垦测试境况，一切节点都正在他手上，因而也许拘束改。
正在可靠的联盟链境况上，节点不同掌握正在分歧机构手里，要改动，开始得侵略他人的收集、取得办事器以及数据库权力、提议改动再周身而退。真相上，正在着重安全防护的商业化境况里，这利害常艰苦、多少乎弗成能做到的办事。
从机构粒度来看，单个机构掌握的节点数，应该低于共鸣算法可容错的数目。例如，链上一共有 7 个共鸣节点，那么单个机构掌握的共鸣节点没有应多于 2 个，这样也许避免机构内部强行改动自身掌握的节点数据，或一个机构的一切节点都不料堕落、失落线（例如机房光纤都被挖断了），导致链没法出块。
真的没有方法防“要地改动”吗?
思虑区块链数据要地验证的体制，例如区块之间的 Hash 联系、状态的 Merkle 树组织、共鸣节点的出面等，按数据的互验联系顺藤摸瓜施行检测，犹如有特定概率也许要地检测出数据极度。
但进一步想，对于某个数据的盘诘，区块链的要地校验范围是有限的，普通没有会超越单个区块大概一棵 Merkle 树，因而假设改动者较为纯熟区块链数据的组织以及要地校验逻辑，也也许顺着数据校验联系，从状态值结束，把 Merkle 树、区块 Hash 等枢纽数据全数改失落。
以至更彻底地，从创世块结束，把一切的区块、系统配置（对付 PoW，也许改动挖矿难度以加快出块）、PBFT 的共鸣者列表等等，都按他的逻辑改一遍，这样这条要地数据链仍然是校验自洽的，仅仅没法以及其他节点共鸣了。
这种改法，听起来须要没有少力量活，但对付一个有决心、有才略的改动者来讲，改改要地数据这个办事本来并没有难，难的仅仅去改其余机构数据罢了。
到了这个份上，就异常于一集体铁了心要“骗自身”，那神仙都没有方法了。一旦把要地数据改动的权力交给了没有妥善的人，最坏状况下，整条链没有一个字节是对于的。
不过，要地数据再错，也只会作用自身，作用没有了他人，一旦以及其他节点施行共鸣，就会被发明，以至被惩戒，整体动机会有一点掩耳盗铃的道理。
“为甚么区块链没有拦住我改动数据？”
再进一步，那位同窗又会问:“为甚么区块链没有能当场发明、并且制止我改动数据？只怕我仅仅无心手误呢”。婉转说，这有点对于区块链渴望过高了。
区块链系统并非无所没有能，也没有会承办全部，区块链并没有会制止用户对于自身的办事器、软件、数据库等施加操作，就像公法没有能也没有应去制止你打碎家里的杯子一律。
本体上，区块链的统一性、难以改动性是面向“全部”的，是由多方博弈以及协调完毕的，当链上买卖牵扯正确数据时，共鸣体制也许检测并推辞已被改动的数据，保险链上残余的大普遍强健节点连续共鸣出块。而节点要地没有到场共鸣的数据，共鸣体制鞭长莫及。
那么，区块链为甚么没有能积极检测以及矫正正确，保险每个节点上的数据统一性？开始，链上的数据很是错杂，用户直接登入数据库手动改动少许数据，区块链节点并没有分解哪一条数据被改动了，没法触发反省。
假设区块链系统按期巡检一切数据，并将一切数据以及其他节点施行比对于，可想而知，这样做的话，收集、磁盘以及算计支出会很是大。
枢纽是，这并没有束缚课题，由于从数据被改动后到检测进去的时光窗里，哪怕脏数据只生存了多少十毫秒，但这时假设没有幸有利用来盘诘数据，仍然会失去改动后的了局。对于要求尖刻的生意来讲，过后检测不常是最好选项，由于有大概一经形成了生意亏空，届时能做的至多便是告警以及冲正了。
固然，也也许贯串数据库的操作监控、binlog 等协助体制，加快反映速率以及检测效用。方式依然有的，如上所述，仅仅性价较为低，也没有彻底束缚课题，只要对于数据改动极端敏锐，且生意上采用延时发明以及订正的一定场景，才会思虑将其算作挽回办法。咱们把这全体归类到经营办理器械里，根据场景须要来完结。
还有一种方式，也许全体束缚盘诘课题：f+1 盘诘。即盘诘数据时，不管是查区块数据，依然合约的状态数据，没有妨多查多少个节点，盘诘节点数多于 f 便可。
如链上有个 7 个节点时，f=2，用户盘诘自身节点之外，连续发出收集恳求去盘诘其他机构的 2 个节点，共盘诘 3 个节点，假设失去的数据都是统一的，则示意数据特定是正确的，反之，特定是这 3 个节点里出了课题。
不过，要施行 f+1 盘诘，基础是其他机构开了盘诘接口权力，让你连贯上去盘诘。正在良多安全防护紧密的联盟链上，普通只翻开节点之间 P2P 互联的收集端口，没有会简单给其他机构供给数据盘诘权力。再则，正在收集上提议屡次盘诘，其异步性、实效性、乐成率以及机能展现都会带来更多变数。
综上所述，对于节点要地的数据，就像打地鼠，冒头的（发出买卖到场共鸣，或施行 f+1 盘诘），区块链全部共鸣以及容错体制能发明，没有冒头仅蹲正在用户硬盘里的，只可用户自身担任了。
结语
区块链经过收集博弈、多方校验完结了全网的容错防坐法，而区块链同步给到各节点的要地数据，须要用户自行允洽办理遗失。
从信赖传播来看，开始用户得“信自身”，假设连自身都没法置信，阐明系统以及数据办理有马脚，莫说是改动数据了，正在要地系统的整体链路上，席卷区块链软件、SDK、生意办事都有大概堕落以及改动伪善，这样的境况有何信赖可言？
节点持有者必需很是审慎，开始没有要手痒或手误去改数据，然后枢纽是要建立周到的制度，席卷办理政策以及本领防护，例如，主机拜候掌握、数据库登录以及操作权力掌握、操作审计、日志审计等，以避免本机构内有人越权拜候监守自盗，大概被外部渗出。
万一数据堕落，区块链比焦点化系统好一点的便是，还有大概经过与其他节点互相校验检测进去，这时则应该施行告警、查证、补正以及追责，和正在有条件以及有须要的基础下，善用 f+1 盘诘方式，给盘诘操作加一点点保障。
其它，提议按期备份节点数据到安全的离线设施上，这样不管是呈现不料依然工钱的数据课题，仍然也许从冷数据里加紧恢复，保险特定的 RTO（恢复时光目的）以及 RPO（恢复点目的）。
而区块链的强健性正在于，不管单个角色怎样折腾自身的节点以及数据，对于全部是没有作用的，只要改动者自身受损。任凭窝里翻天覆地，链上仍然云淡风轻，其“全部统一”、“难以改动”的定律仍然创制，链仍然是信赖的锚点，这便是区块链的魅力。