13、区块链应用设计与模式解析

区块链应用设计与模式解析

1. 区块链系统设计中的质量属性权衡

在设计区块链应用时，提升系统某一质量属性的性能可能会损害其他质量属性。以下是一些具体示例：
- 数据加密 ：在将数据存储到区块链之前进行加密，可提高数据的保密性，但会降低性能，还可能影响透明度或独立审计性。
- 数据哈希存储 ：仅在链上存储数据的哈希值，将内容存储在链下，能提高保密性和性能，但会在一定程度上削弱区块链提供分布式信任的独特优势，可能导致单点故障，降低系统的可用性和可靠性。
- 私有区块链选择 ：使用私有区块链而非公共区块链，可对处理节点和交易的准入进行更严格的控制，但会增加参与门槛，部分降低使用区块链的优势。
- 确认块等待 ：对于采用中本聪共识的区块链（如比特币或以太坊），等待更多的确认块可以提高对交易完整性和持久性的信心，但会增加延迟，影响服务可用性。

2. 去中心化设计

区块链适用于不需要或不接受单一可信权威，且可信权威可以分散或部分分散的场景。在系统部署和运营方面，有多种选择，从集中式垄断到各方竞争的中央方，再到由联盟共同提供的服务，直至公共对等系统中的完全开放服务。部分组件或功能可以是去中心化的，而其他部分则可以是集中式的。

3. 链上与链下的选择

3.1 数据存储

区块链通常与更广泛系统中的其他组件结合使用。用户界面、加密密钥管理、物联网集成以及与其他外部系统的通信等功能本质上是链下的。出于可扩展性（大数据）、保密性（私有数据）或处