区块链轻节点:“身”轻,责任重

摘要:本文将带大家了解下区块链服务的轻节点的主要特征和使用场景。

随着信息时代的来临,大数据一词开始紧紧围绕着人们的生活。在这个数据信息爆炸的时代,区块链的诞生和引用解决了传统商业网络的诸多痛点问题,其具备的多中心化、共识可信、不可篡改、可追溯等特性,使得越来越多的行业注意到了它。习主席在中国科学院第十九次院士大会上的讲话中指出:“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用”,区块链再次掀起了热潮,在电子政务、供应链物流、医疗健康等诸多领域显露峥嵘。

随着区块链网络的不断壮大,数据不断丰富、参与方日益增多、隐私数据隔离成为了一大关注点,而轻节点恰是为隐私数据隔离和客户端的快速读取访问而产生的。下面就带大家了解下区块链服务的轻节点的主要特征和使用场景。

轻节点其实不“轻”

伴随区块链网络的不断扩大和业务量的上升,每一个链上的peer节点,此处也称作是“全节点”相对于“轻节点”而言。每一个全节点的交易量和客户端应用都可能是很庞大的,这样全节点的压力会上升,客户端的访问效率也会在一定程度上受到影响。此外,在如今这个愈发注重数据隐私的社会上,随着参与者的不断增多,隐私数据隔离自然成为一个重要的诉求,那么轻节点是如何做到的这点的呢?

首先,每个轻节点都会连接一个链上的全节点,通过全节点来给每一个链接到他的轻节点签发用户证书,轻节点提供的隔离性是以Fabric User为隔离粒度的。在交易发起时,会利用轻节点自身的用户证书注册隐私范围。全节点和连接的轻节点间会通过建立连接不断同步状态数据,并且改同步过程是支持断点续传的。期间会通过权限校验保证注册了隐私范围的数据只会同步到有访问权限的轻节点上。轻节点既可以实现本地数据的查询访问也可以实现链码的透传。另外,华为云区块链的轻节点是部署在IEF(智能边缘平台)节点上的,而IEF的一大特色就是在靠近终端设备的地方建立边缘节点,降低网络延时、拥堵等问题,所以部署在IEF上的轻节点,相对时延更低,速度更快。当客户端应用有大量的状态数据查询操作时轻节点的快速、低时延会体现的尤为明显。

全节点VS轻节点, 区别大不同

那么说了这些可能有人会有疑问了,究竟全节点和轻节点的区别是什么呢。首先从名字上看,轻节点自然是更“轻量”,全节点维护的是完整的全量的账本数据,而轻节点维护的一个是和自身相关的状态数据库,从数据体量上看更轻量了;此外,二者的在功能上是存在本质差别的,全节点peer是作为区块链的参与方,参与交易背书的,而轻节点不承载背书功能,仅同步相关状态数据,实现隐私数据隔离和快速访问的。

在简单了解了轻节点之后,那么轻节点主要的应用场景是什么呢,下面我们通过一个具体的例子来介绍下,也顺带进一步了解轻节点的架构情况。如下图所示,在一个复杂的区块链网络中,我们以其中一个XX总局这样一个参与方全节点来展开介绍。

区块链轻节点:“身”轻,责任重

其中,在上述假设的应用的实际场景中,该总局下还设多个省局A、省局B、市局A,市局B等等分局,如果不使用轻节点的话,那么这些客户端应用都是直接连接到全节点的,全节点的访问压力会比较大,另外比如这些分局中的市局A有一部分数据是属于隐私数据,期望只有自己对接的客户端能访问,此时就要求对这些数据实现隐数据隔离了,而这个时候就要用到轻节点了。

我们可以针对这些下设的分局,为每一个分局创建一个连接点总局全节点的轻节点,总局会给这些下设分局的轻节点分别签发用户证书。当市局A发起一笔交易,并期望相关数据仅自己能查看,那么通过注册隐私范围后,相关数据就可以被隔离开,除了市局A以外的其他分局所在的轻节点则无法同步到此数据,实现了隐私数据隔离。此外,这些轻节点都是部署在IEF节点上的,终端更靠近用户,相对时延会降低。

通过这个例子我们也不难看出,当区块链网络比较复杂,参与方众多,或者期望能达成隐私数据隔离的场景下,那么轻节点就是很好的选择了,轻节点的优势在于精准实现隐私数据隔离、提高客户端访问效率。目前华为云区块链轻节点支持插件化安装,部署起来简单快速,来华为云区块链服务上体验下吧。

本文分享自华为云社区《区块链轻节点:“身”轻,责任重》,原文作者:皮皮爱吃虾。

 

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