20、数据库与区块链技术的互补应用

数据库与区块链技术的互补应用

1. 数据库与区块链技术概述

1.1 数据库

关系型数据库至今仍是使用最广泛的数据库管理系统（DBMS）。它最初设计为在单台服务器上运行，只能进行垂直扩展。然而，随着数据的增长，对水平可扩展性的需求日益增加，分布式数据库应运而生。由于其原始设计，扩展传统关系型DBMS并非易事。

2000年，Brewer提出了CAP定理，这是NoSQL数据库的基础。关系型数据库必须遵守所有四个ACID规则，而NoSQL数据库在出现故障时只能支持CAP定理提出的三个规则中的两个。关系型数据库都基于相同的数据存储类型，而NoSQL数据存储有多种类型，包括键值、文档、宽列和图。每种类型旨在解决不同的问题，在考虑系统要解决的具体问题时，应仔细选择使用哪种NoSQL数据库。

1.2 区块链

区块链技术的发展始于中本聪（S. Nakamoto）提出的一种新型货币系统，该系统依赖于无中心化的点对点网络。比特币的目标是提供一种透明、不可篡改且安全的支付方式，不依赖于单一公司或国家。

以太坊不仅提供了进行加密货币交易的能力，还能通过智能合约创建在区块链上运行的自定义代码。智能合约用Solidity编写，为创建商业应用提供了一种方法。以太坊为构建区块链应用的其他类似解决方案铺平了道路，如Ripple、Cardano等。

某些区块链技术进一步发展，现在可以支持与加密货币无关的广泛应用，如电子投票、医疗保健、身份管理系统、访问控制系统、公证和供应链管理等，这些应用利用了区块链技术的数据不可篡改性、透明度和整体安全性。

2. 研究方法

2.1 研究问题