Armazenamento para blockchain e processamento moderno de banco de dados distribuído

O IBM Blockchain está transformando as grandes empresas em vários setores, promovendo novos insights e decisões: da confiança e transparência em alimentos usando o IBM Food Trust™, à digitalização e transparência do comércio usando o TradeLens, transformando a identidade digital em identidade confiável usando IBM Blockchain Trusted Identity, para redefinir o acesso ao dinheiro para pessoas e empresas em todos os lugares usando o IBM Blockchain World Wire. A IBM Blockchain Platform e a IBM Blockchain Solutions estão rapidamente inovando para tornar as operações comerciais mais eficientes e seguras.

Pioneiro e conhecido pelo seu uso em criptomoedas, o blockchain é um livro-razão (ledger) distribuído e compartilhado que permite o processamento e armazenamento descentralizado de transações. Firmas participantes juntam-se a uma rede (ou consórcio) e interagem com a rede por meio de um nó (também conhecido como peer). Cada nó contém um subconjunto, ou sua visão, do livro-razão compartilhada, e cada transação possui uma assinatura criptográfica identificadora que permite uma rede e malha peer-to-peer segura e atende aos requisitos de soberania de dados.

Como as soluções IBM Blockchain podem mudar a maneira de fazer negócios?

As empresas estão cada vez mais gerenciando dados para soluções blockchain na nuvem pública e privada, e o IBM Storage permite recursos flexíveis de gerenciamento de dados em modelos de implementação híbridos e multi-cloud. Os dados de uma solução blockchain podem ser armazenados na cadeia como parte do ledger gerenciado pelo protocolo blockchain, ou off-chain, usando armazenamentos de dados mais tradicionais.

Existem várias razões pelas quais uma solução blockchain pode armazenar dados off-chain, e esta é uma das principais considerações que devem ser decididas ao arquitetar uma solução blockchain.

Armazenamentos de dados off-chain podem ser usados ​​para armazenar documentos grandes de artefatos de aplicativos quando o único valor compartilhado do aplicativo é a evidência do estado do artefato em um determinado momento. Muitas soluções blockchain estão permitindo que as empresas digitalizem formulários impressos com o blockchain que suporta as evidências e a assinatura digital do formulário.

Por exemplo, uma rede blockchain de varejo estabelece uma blockchain para os clientes comprarem suas mercadorias em um consórcio de varejistas. Quando um cliente compra um produto da Empresa A, ela declara os aspectos do produto e afirma que entregará em uma data específica. O cliente registra uma fotografia do produto quando ele chega como prova de entrega do pedido. O contrato de compra e entrega são dados de transações capturados na cadeia, mas a fotografia da pessoa que entrega e do produto em posse do cliente é armazenada em um sistema de gerenciamento de conteúdo off-chain com evidências on-chain. O ledger inclui hashes criptográficos que identificam os dados correspondentes que residem no armazenamento de dados off-chain.

Outro caso de uso comum de armazenamento off-chain é oferecer suporte a um cache dos valores mais recentes do estado dos dados on-chain, ou para alavancar a tecnologia adequada à finalidade, como pesquisa avançada e análise para guiar a interação do blockchain com a rede blockchain.

Os dados sensíveis podem ser armazenados fora da cadeia, pois, por definição, os dados na cadeia não podem ser adulterados e não podem ser excluídos. O alistamento de assinaturas criptográficas armazenadas na cadeia permite a exclusão de dados off-chain, ao mesmo tempo em que fornece as vantagens da confiança e da transparência da blockchain. Leia este artigo (em inglês) para obter mais detalhes sobre considerações e técnicas de privacidade para gerenciar a privacidade.

A maioria dos peers de blockchain utiliza bancos de dados locais para gerenciar dados contábeis. O Hyperledger Fabric da Linux Foundation tem uma arquitetura conectável e atualmente suporta o CouchDB ad LevelDB para o StateDB. Além disso, o Hyperledger Fabric possui suporte interno para gerenciar dados transacionais off-chain dentro do protocolo, chamados de coletas de dados particulares.

Até o momento, as empresas implementaram nós (peers) e seus dados de suporte principalmente na nuvem pública. Você pode aprender mais sobre isso com o IBM Blockchain Services. Cada vez mais, as empresas estão implementando peers e gerenciando dados de suporte on-premises (no local), como parte de seus modelos de implantação de serviço de blockchain e nuvem híbrida.

O IBM Storage suporta dados on-premises distribuídos on e off-chain, bem como peers de nuvem pública com o IBM Blockchain as a Services. O IBM Storage Solutions for IBM Blockchain suporta dados não estruturados off-chain com o sistema de arquivos scaleout de alto desempenho do IBM Spectrum Scale, dados estruturados on e off-chain com o FlashSystem 9100 acelerado por NVMe e suporte com IBM Cloud Private ou implementações bare-metal com o IBM Z com Linux. A IBM também permite armazenamento e proteção de dados com o IBM Cloud Object Storage, backup e recuperação via snapshot ou sincronização de dados contínua com snapshots de armazenamento nativo e com o IBM Spectrum Protect Plus.

O IBM Storage Solutions for IBM Blockchain inclui:

• Sistema de arquivos scaleout de alto desempenho do IBM Spectrum Scale para dados de ledger on-chain.
• Proteção acelerada por NVMe de dados não estruturados off-chain com o FlashSystem 9100.
• Archive com o IBM Cloud Object Storage.
• Backup e recuperação via snapshot ou sincronização contínua de dados com funções nativas do produto de armazenamento e com o IBM Spectrum Protect.
• Suporte com implementações do IBM Cloud Private ou bare-metal com o IBM Z Linux.

Observe que, embora cada peer tenha uma cópia do ledger, também é altamente recomendável fazer backup do seu ledger em armazenamento seguro e ter a capacidade de restaurá-lo com segurança e rapidez.

As Melhores Práticas de Armazenamento IBM para Blockchain fornecem orientação de planejamento e implementação para desempenho, planejamento de capacidade e proteção de dados com os seguintes casos de uso:

Peer distribuído: à medida que as soluções e redes de blockchain estão amadurecendo, alguns consórcios estão começando a suportar a implementação de peers em qualquer lugar. A diversidade pode ajudar a manter os dados inalterados e preservados e também pode aumentar o potencial vetor de ataque de leitura trazido por intrusos indesejados. Cada peer deve ser implantado em um ambiente seguro para manter a segurança geral do sistema. Com a noção de que o blockchain é tão bom quanto sua diversidade, existe a necessidade de um ambiente altamente seguro, independentemente de onde ou como esse peer está hospedado na rede blockchain.

Crescimento de dados off-chain com ponto distribuído on-premises: cria-se no caso de uso de ponto distribuído e concentra-se no gerenciamento de dados de seu armazenamento off-chain. Embora os clientes não precisem armazenar os dados on-chain, as evidências desses dados precisam estar presentes on-chain. Armazenar em cache uma cópia dos dados localmente torna o processo mais eficiente descarregando o processamento do ponto blockchain e utilizando recursos nativos de um armazenamento off-chain adequado ao objetivo. Independentemente de os dados residirem em seu armazenamento local ou, conforme você move esses dados entre o armazenamento “quente” e o armazenamento “frio”, é necessário garantir que ninguém os adulterou. Assim, a necessidade de soluções que facilitem ou efetuem, de maneira muito intensa, essa sincronização de dados de forma resiliente e segura.

Extensão off-chain: aborda empresas que já executam um peer na nuvem ou on-premises e precisam de mais armazenamento off-chain. A base de clientes se expande conforme outros nós e seus clientes precisam acessar o armazenamento de dados off-chain. Um cliente pode optar por configurar novos armazenamentos de dados off-chain, enquanto outro cliente pode optar por alavancar os já existentes. Em ambos os casos, o desempenho, a segurança e a uniformidade do armazenamento off-chain à medida que se conecta à rede blockchain são o foco. Embora a arquitetura subjacente possa ser diferente, o armazenamento de dados off-chain deve entregar sua parte ao contrato de nível de serviço do consórcio. Em outras palavras, estendendo o conceito de “confiança descentralizada” para além do Hyperledger e para o armazenamento de dados off-chain.

As tecnologias de armazenamento, como o NVMe, reduzem os requisitos do ciclo do processador para armazenamento – aumentando os ciclos disponíveis para cálculos relacionados à criptossegurança. Além disso, independentemente do tipo de armazenamento usado para o armazenamento de dados off-chain, o IBM Spectrum Virtualize pode transformar vários armazenamentos de dados off-chain em um ambiente de armazenamento uniforme com recursos de gerenciamento de dados.

Organizações e consórcios blockchain estão adotando contêineres de forma mais ampla e expandindo os requisitos de gerenciamento e disponibilidade de dados. As soluções de armazenamento para blockchain precisam fornecer fluxos de trabalho seguros e automatizados que permitam a criação simplificada e o gerenciamento de cópias de dados durante todo o ciclo de vida dos dados.

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