關(guān)于以透明可溯源為目的的區(qū)塊鏈技術(shù)與公用項(xiàng)目資金安全管理數(shù)據(jù)庫耦合方式的探究

何重陽 董 婕 馬一驁 曾穎超

中國民航大學(xué) 天津 300300

一直以來，公用資金管理工作容易出現(xiàn)疏漏。以慈善基金為例，近年來，慈善事業(yè)越來越受到重視，然而如何進(jìn)行有效安全的資金管理需要相關(guān)部門高度重視。

要想確保資金管理安全，就需要構(gòu)建一個(gè)完善的全流程的資金管理系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確記錄資金流向動(dòng)態(tài)，保證資金流向信息的完整性和不可篡改性。基于此系統(tǒng)，再增加特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)對(duì)絕大部分的公用資金信息管理場(chǎng)景，從根本上杜絕款項(xiàng)管理不清，資金流向不明等問題。

針對(duì)以上系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需求，我們初步認(rèn)為，區(qū)塊鏈的特性可以用于解決相關(guān)問題。但是在實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的過程中，還有以下幾方面問題需要解決：(1)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。(2)區(qū)塊鏈存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。(3)耦合度。

本文將探究耦合度問題。由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，信息隨時(shí)可能改變，若將全部信息與區(qū)塊鏈進(jìn)行耦合，則存在修改不便，計(jì)算量大的問題。因此，我們只需要將我們關(guān)心的少量信息，在區(qū)塊鏈上冗余，從而避免數(shù)據(jù)庫非資金信息改動(dòng)對(duì)于區(qū)塊鏈的影響。因此，數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈耦合度不宜過高，如果設(shè)計(jì)不妥，就可能出現(xiàn)需要修改過往區(qū)塊鏈內(nèi)容的情況，而這是不被允許的。

1 技術(shù)綜述

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)及應(yīng)用綜述

中本聰(Nakamoto S)[1]于2008年在對(duì)先前研究中的比特幣的設(shè)想的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完全去中心化的分布式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。中本聰在比特幣創(chuàng)世區(qū)塊中留下了一句話“The Times 03/Jan/2009 Chan-cellor on brink of second bailout for bank”，這是當(dāng)天的頭版標(biāo)題[2]。迄今為止，隨著比特幣系統(tǒng)的發(fā)展，比特幣被認(rèn)為是最安全的電子現(xiàn)金交易系統(tǒng)，是區(qū)塊鏈在應(yīng)用方面最成功的案例。

區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)的分布式節(jié)點(diǎn)中的賬本一致，是通過特定的共識(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。如其字面意思所言，區(qū)塊鏈?zhǔn)且浴版湣眮礞溄訁^(qū)塊(block)的。區(qū)塊鏈?zhǔn)菍⒚恳粋€(gè)不同的數(shù)據(jù)區(qū)塊通過特定的算法鏈接到上一區(qū)塊的后面，各區(qū)塊之間完全平等，不存在職能的分工和地位層次。各節(jié)點(diǎn)遵循同一記賬規(guī)則，該規(guī)則并非基于類似于中心化系統(tǒng)的信用等級(jí)，而是特定的密碼學(xué)算法。

區(qū)塊鏈在結(jié)構(gòu)上是區(qū)塊按照時(shí)序鏈?zhǔn)竭B接，如圖1。每個(gè)區(qū)塊分為區(qū)塊頭(block header)和區(qū)塊體(block)，除創(chuàng)世區(qū)塊外，所有區(qū)塊頭中包含前一區(qū)塊的哈希值(previous block Hash)，時(shí)間戳，當(dāng)前PoW計(jì)算難度，nonce值及MerKle根。區(qū)塊體中包含一段時(shí)間內(nèi)的交易信息，并且以MerKle樹的方式存儲(chǔ)。使用MerKle方式存儲(chǔ)的巧妙之處在于，這種方式既可以通過自頂向下遞歸哈希快速歸納和校驗(yàn)區(qū)塊數(shù)據(jù)完整性，又使得區(qū)塊鏈的效率和擴(kuò)展性有了極大的提高。具體而言，由于哈希值自身不可篡改的特性，在區(qū)塊中哪怕發(fā)生一個(gè)二進(jìn)制位的改變，都會(huì)對(duì)相應(yīng)的哈希值造成雪崩效應(yīng)，使最終的哈希值產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的改變，由此確保區(qū)塊內(nèi)容的正確性。

從技術(shù)層面上分析，區(qū)塊鏈的整體架構(gòu)依賴以下兩個(gè)核心要素。

其一是區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)方式。區(qū)塊鏈中的每一個(gè)區(qū)塊都帶有各自的時(shí)間戳，并且使用該區(qū)塊的前一區(qū)塊的哈希加密信息。在每次記賬前，需要征得整個(gè)系統(tǒng)的同意，才能對(duì)每次記賬進(jìn)行驗(yàn)證。在此條件下，區(qū)塊鏈具有多個(gè)獨(dú)立拷貝的儲(chǔ)存系統(tǒng)，每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)著相同的信息，具有平等的權(quán)利。基于這種機(jī)制，各節(jié)點(diǎn)之間互相懷疑，互相監(jiān)督，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以獨(dú)立進(jìn)行作業(yè)。

其二是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的魯棒性問題。實(shí)用拜占庭容錯(cuò)機(jī)制(practical Byzantine fault tolerance，簡稱PBFT)[3]可以完美適用于區(qū)塊鏈的場(chǎng)景。PBFT的機(jī)制是，區(qū)塊僅由被選舉出的唯一主控節(jié)點(diǎn)生成。在PBFT中，執(zhí)行流程為請(qǐng)求、預(yù)準(zhǔn)備、準(zhǔn)備、提交四個(gè)階段。在預(yù)準(zhǔn)備階段，主控區(qū)塊發(fā)起預(yù)準(zhǔn)備請(qǐng)求，在準(zhǔn)備階段，各個(gè)節(jié)點(diǎn)各自驗(yàn)證主控節(jié)點(diǎn)共識(shí)請(qǐng)求的正確性，并將結(jié)果返回主控節(jié)點(diǎn)，最后由主控節(jié)點(diǎn)匯總后決定是否提交。拜占庭容錯(cuò)可以容忍系統(tǒng)中少于三分之一的節(jié)點(diǎn)被黑客攻擊或者惡意作弊而仍然保證系統(tǒng)的正常工作。值得注意的是，以比特幣為代表的一代區(qū)塊鏈中，并未使用PBFT，而是使用工作量證明機(jī)制PoW(51%投票)，在二代區(qū)塊鏈中，以太坊的私有鏈選擇使用PBFT。PoW機(jī)制在計(jì)算滿足驗(yàn)證要求的nonce的過程中需要耗費(fèi)算力，這一計(jì)算過程稱之為“挖礦”。若需要篡改或者偽造記錄，則需要攻擊者構(gòu)造一條比當(dāng)前公認(rèn)鏈更長的鏈，因此當(dāng)攻擊者持有算力接近或超越整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的50%時(shí)，區(qū)塊鏈的正確性就有可能遭到破壞。

在區(qū)塊鏈的體系上，最為顯著的特點(diǎn)就是去中心化和分布式。去中心化是互聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中，摸索出來的一種相對(duì)于“中心化”而言的一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在“去中心化”網(wǎng)絡(luò)中，不存在任何一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，任何節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)相同的義務(wù)，并且享有同樣的權(quán)利。對(duì)于數(shù)據(jù)，系統(tǒng)使用分布式的核算和存儲(chǔ)的方式，整個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)。分布式強(qiáng)調(diào)了區(qū)塊鏈體系的可擴(kuò)展性和可靠性。分布式網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存技術(shù)當(dāng)今已經(jīng)成為主流提升系統(tǒng)魯棒性的技術(shù)手段之一，解決了傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)的服務(wù)上限的瓶頸問題，提高了系統(tǒng)可用性和可靠性。

1.2 可信性核心技術(shù)原理

1.2.1 智能合約

智能合約技術(shù)，是指利用信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的程序化規(guī)則和邏輯，是部署在區(qū)塊鏈上就各方達(dá)成協(xié)議去中心化程序代碼。其類似編程語言中的if-then語句，包含執(zhí)行條件和執(zhí)行邏輯。當(dāng)執(zhí)行條件滿足，各方共識(shí)的邏輯自動(dòng)執(zhí)行，任何節(jié)點(diǎn)不可干預(yù)。美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家尼克·薩博最早提出“智能合約”一詞，他認(rèn)為智能合約本質(zhì)上是在人、機(jī)器和財(cái)產(chǎn)之間形成關(guān)系的一種公認(rèn)工具，是一種達(dá)成共識(shí)的協(xié)定。從數(shù)據(jù)管理角度看，智能合約與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的觸發(fā)器和存儲(chǔ)過程[4]具有相似性，但是，智能合約及其處理結(jié)果均需存儲(chǔ)來區(qū)塊鏈中，并在各節(jié)點(diǎn)間保持同步，以確保不同節(jié)點(diǎn)間的合約一致性[5]。

區(qū)塊鏈去中心化催生了具有重要的意義的智能合約。智能合約賦予區(qū)塊鏈可編程的特點(diǎn)，即通過編程語言描述節(jié)點(diǎn)共識(shí)，從而封裝節(jié)點(diǎn)間的復(fù)雜行為，為上層應(yīng)用層提供了更直觀方便的接口。

比特幣區(qū)塊鏈提供簡單的腳本語言用于智能合約，以太坊提供圖靈完備的智能合約腳本語言，HyperLedger Fabric提供JAVA語言和GO語言編寫智能合約的接口，而Ripple不提供智能合約。

智能合約在項(xiàng)目資金管理上的應(yīng)用為，若項(xiàng)目開始日期到達(dá)，則自動(dòng)向項(xiàng)目賬戶撥款，若項(xiàng)目中途終止或項(xiàng)目結(jié)束資金結(jié)余，則在指定日期收回余款。特殊的，若項(xiàng)目延期或申請(qǐng)追加經(jīng)費(fèi)，則需調(diào)整合約策略。

1.2.2 共識(shí)機(jī)制和數(shù)據(jù)溯源

分布式在出現(xiàn)之初，由于其效率不高，并不受歡迎。但隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，分布式已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)中。分布式的核心是，如何以高效的方式在各節(jié)點(diǎn)間達(dá)成共識(shí)。在早期比特幣中，使用PoW(proof of stake)[6-7]機(jī)制，之后在公有鏈上發(fā)展出PoS[8]機(jī)制。在許可鏈中，系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)較小，主要使用PBFT和CBFT。不同的共識(shí)算法，導(dǎo)致不同的區(qū)塊鏈共識(shí)流程，PoW的局限在于速度和可擴(kuò)展性，而PBFT的局限在于并發(fā)。PoW直接依賴節(jié)點(diǎn)算力來實(shí)現(xiàn)共識(shí)，而PBFT卻完全不需要。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)的基本運(yùn)行流程如圖2所示，用戶通過客戶端來交易，客戶端將交易信息在P2P[9]網(wǎng)絡(luò)中廣播，各節(jié)點(diǎn)各自驗(yàn)證交易信息格式和交易內(nèi)容，若無誤則將信息記入賬本并廣播，接著按照共識(shí)規(guī)則，選舉出塊節(jié)點(diǎn)[9]，出塊節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建新區(qū)塊并將交易信息打包入新區(qū)塊內(nèi)，然后通過P2P網(wǎng)絡(luò)將新區(qū)塊廣播，各節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證區(qū)塊無誤后，更新本地區(qū)塊鏈。

區(qū)塊鏈作為一種可信的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可溯源是其重要性質(zhì)之一。以資金管理系統(tǒng)為例，溯源就是要實(shí)現(xiàn)資金來源可溯，信息唯一，去向可追。區(qū)塊鏈利用時(shí)間戳標(biāo)記信息唯一性，對(duì)每一筆交易，都可以追本溯源。溯源技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建，只有對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象并建模，才可以提取業(yè)務(wù)背后的邏輯特征，優(yōu)化溯源策略。

以資金管理系統(tǒng)為例，首先要對(duì)資金進(jìn)行分類，同時(shí)還要考慮特殊情況，如資金周轉(zhuǎn)、資金撤回等。在完善資金流模型后，梳理對(duì)應(yīng)的溯源邏輯并優(yōu)化，最后按照優(yōu)化后的溯源邏輯進(jìn)行開發(fā)。

2 以透明可溯源為目的的區(qū)塊鏈技術(shù)與公用項(xiàng)目資金安全管理數(shù)據(jù)庫耦合模型

應(yīng)用場(chǎng)景不同，數(shù)據(jù)庫類型結(jié)構(gòu)等都在不同場(chǎng)景下有所區(qū)別，此處以慈善資金管理系統(tǒng)為例，來對(duì)于整個(gè)模型進(jìn)行研究。

2.1 數(shù)據(jù)庫類型選擇及結(jié)構(gòu)

針對(duì)于慈善的場(chǎng)景，首先通過前期調(diào)研來構(gòu)建系統(tǒng)初步結(jié)構(gòu)和需求分析。對(duì)于數(shù)據(jù)庫的平臺(tái)，由于考慮到可維護(hù)性質(zhì)和實(shí)用性，并且整個(gè)系統(tǒng)并發(fā)度不會(huì)太高，因此平臺(tái)考慮使用MySQL平臺(tái)。

需求分析如下，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中要構(gòu)建如圖3所示三大結(jié)構(gòu)。用戶組織模塊用于用戶管理，賬戶信息變動(dòng)等。項(xiàng)目管理模塊負(fù)責(zé)細(xì)化資金流向，記錄項(xiàng)目信息，明確資金的使用情況。資金管理模塊主要用于記錄資金信息，包括流向信息、來源信息等。

以下圖4，為數(shù)據(jù)庫資金流業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流圖，來細(xì)化功能結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項(xiàng)。

2.2 區(qū)塊鏈選擇

區(qū)塊鏈在種類上分為三類，即公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈[10]。

公有鏈特點(diǎn)是，任何人可讀，任何人可發(fā)送交易，任何人可參與共識(shí)。因此，公有鏈?zhǔn)钦嬲摹巴耆ブ行幕保嬲牟豢纱鄹模涿_，每個(gè)區(qū)塊鏈參與者均可查看全部賬戶余額及其全部交易活動(dòng)。但其缺點(diǎn)是，交易速度慢，由于全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)參與交易，導(dǎo)致交易效率極低。

聯(lián)盟鏈?zhǔn)墙M織或者公司間達(dá)成聯(lián)盟，所有聯(lián)盟成員共同維護(hù)鏈上數(shù)據(jù)。與公有鏈不同，聯(lián)盟鏈不是完全開放的，它相對(duì)弱化了去中心化的特點(diǎn)，但是相較公有鏈而言，聯(lián)盟鏈效率顯著提高。

私有鏈?zhǔn)欠枪_的，其寫入權(quán)限僅掌握在一個(gè)組織中。私有鏈的讀取權(quán)限可以對(duì)外開放，也可以一定程度的進(jìn)行限制。在私有鏈上，讀寫權(quán)限和記賬規(guī)則由組織制定，整個(gè)私有鏈由組織中接入的所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)。特點(diǎn)是，系統(tǒng)體量小、交易成本低、速度快，且可以保護(hù)隱私。

本課題耦合模型的需求是，能負(fù)荷較為頻繁的交易，區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)規(guī)模較小，公開資金來源和流向信息，方便溯源。綜合上述，首先，公有鏈排除。公有鏈可以公開，但是其交易速度慢、效率低、不支持頻繁交易，因此公有鏈不適用。其次，聯(lián)盟鏈也是如此。聯(lián)盟鏈需要組織為節(jié)點(diǎn)，來達(dá)成組織間交易，但是資金管理而言，參與的組織方并不多，且系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量規(guī)模小，無法形成有效聯(lián)盟。私有鏈對(duì)于本場(chǎng)景較為適用。首先，私有鏈體量小，靈活度高，交易成本極低，能負(fù)荷高頻交易。其次，私有鏈的讀取權(quán)限由組織方配置，因此，可以實(shí)現(xiàn)資金來源流向信息公開。

2.3 耦合方式探究

由于需要通過數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈的耦合保證數(shù)據(jù)安全，如何將數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合備份，適用于應(yīng)用場(chǎng)景，是我們的核心問題。

2.3.1 初始方案探究

直接方案是，將數(shù)據(jù)庫的所有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)變化以項(xiàng)目或賬單為單位，備份到區(qū)塊鏈。但是，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的，在某些場(chǎng)景下瞬時(shí)并發(fā)度極高，而私有鏈由于其本身使用PBFT，無法滿足瞬時(shí)高并發(fā)的需求。

針對(duì)以上問題，提出以下方案：

(1)數(shù)據(jù)管理以項(xiàng)目為單位，解決項(xiàng)目信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜問題。

(2)數(shù)據(jù)庫中信息更改，區(qū)塊鏈不備份整個(gè)數(shù)據(jù)庫，而以類似數(shù)據(jù)庫日志的方式，記錄信息流，解決區(qū)塊鏈已有信息的更改問題。

(3)數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈信息使用定時(shí)任務(wù)進(jìn)行同步。即，高并發(fā)任務(wù)由數(shù)據(jù)庫來承擔(dān)，區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)庫之間只需要定時(shí)進(jìn)行信息同步。

(4)由于整個(gè)系統(tǒng)功能繁多，邏輯復(fù)雜，因此需要極為復(fù)雜且完善的智能合約系統(tǒng)來維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。智能合約易產(chǎn)生漏洞，造成不可預(yù)知的后果。

上述方案解決了數(shù)據(jù)記錄問題，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)問題，以及區(qū)塊鏈不支持并發(fā)問題，但是也存在以下新問題：

(1)區(qū)塊鏈不能承載過大體量的數(shù)據(jù)，加之以數(shù)據(jù)流記錄數(shù)據(jù)的更改過程，影響了區(qū)塊鏈的空間利用率。

(2)雖然實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，但是由于是用數(shù)據(jù)流記錄數(shù)據(jù)，影響了數(shù)據(jù)的靈活性，不能頻繁修改數(shù)據(jù)。

(3)大大降低了數(shù)據(jù)溯源的效率。要核查賬單信息，需遍歷區(qū)塊鏈大量區(qū)塊，影響了數(shù)據(jù)查詢效率。

(4)由于不能即時(shí)同步，若數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在定時(shí)同步之前被攻擊，信息被篡改，可導(dǎo)致信息錯(cuò)誤。

2.3.2 修改方案探究

基于以上種種不便，經(jīng)過模型測(cè)試搭建了以下較為成熟的方案。

由于將數(shù)據(jù)庫所有信息都備份到區(qū)塊鏈的方案效率低，且數(shù)據(jù)臃腫難以維護(hù)，因此，我們修改了耦合模型。新的耦合模型中，將與資金無關(guān)的信息如用戶信息和項(xiàng)目信息等以數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，不在區(qū)塊鏈上進(jìn)行登記。而與資金相關(guān)的資金池信息，資金流向和來源信息，由數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈雙向信息核驗(yàn)，即僅對(duì)與資金信息進(jìn)行雙向耦合，實(shí)現(xiàn)如下：

(1)在數(shù)據(jù)庫中，依據(jù)資金池信息，單獨(dú)建立用于與區(qū)塊鏈信息耦合的表，以流水號(hào)為主鍵，對(duì)每一筆資金流進(jìn)行記錄。

(2)區(qū)塊鏈上，利用類似比特幣賬本式的信息記錄方式來記錄資金流動(dòng)。

(3)即時(shí)對(duì)區(qū)塊鏈中的相關(guān)數(shù)據(jù)提交更改請(qǐng)求。

(4)私有鏈無法應(yīng)對(duì)并發(fā)場(chǎng)景，但是為了使整個(gè)系統(tǒng)在并發(fā)場(chǎng)景下正常工作。區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)庫并不進(jìn)行直接耦合，而是在耦合路徑上添加一個(gè)高度加密的數(shù)據(jù)更改請(qǐng)求緩沖池，由緩沖池接收所有的數(shù)據(jù)更改請(qǐng)求，再串行逐條處理請(qǐng)求，對(duì)區(qū)塊鏈提交相應(yīng)的數(shù)據(jù)修改請(qǐng)求。

本方案解決了初版方案中的一些痛點(diǎn)問題，并突出以下優(yōu)勢(shì)：

(1)數(shù)據(jù)體量小：由于只記錄資金流信息，因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)體量小，效率高。

(2)區(qū)塊鏈處理壓力小：只有修改信息與資金相關(guān)，才會(huì)涉及區(qū)塊鏈操作。

(3)系統(tǒng)支持并發(fā)：由于緩沖池的存在，整個(gè)系統(tǒng)可以支持并發(fā)。

(4)極大提高資金溯源效率：由于數(shù)據(jù)體量小，結(jié)構(gòu)簡單，因此溯源算法簡化，提高數(shù)據(jù)查詢效率。

(5)智能合約體系簡單：系統(tǒng)體量小，數(shù)據(jù)量小，業(yè)務(wù)邏輯簡單，因此所智能合約邏輯簡單，易于實(shí)現(xiàn)，不易產(chǎn)生錯(cuò)誤和漏洞。

(6)提高了系統(tǒng)的安全性：由于數(shù)據(jù)修改請(qǐng)求即時(shí)進(jìn)入加密緩沖池，杜絕了整個(gè)流程中數(shù)據(jù)被惡意更改的可能性，提高了系統(tǒng)安全性。

(7)為資金的公開透明提供條件：由于高度安全性和可用性的支撐，資金流向來源公開透明的實(shí)現(xiàn)較為簡單，即對(duì)區(qū)塊鏈運(yùn)行溯源算法，按條件篩選所需信息即可。

結(jié)語

通過對(duì)于耦合模型的研究可見，數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈通過耦合方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可信和溯源是可行的。數(shù)據(jù)庫進(jìn)行主要數(shù)據(jù)處理，區(qū)塊鏈負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的溯源和可信性問題。

傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)的服務(wù)接口通常是過程性的，需要用戶編寫復(fù)雜的智能合約，并且在較為復(fù)雜的場(chǎng)景下，探究可信數(shù)據(jù)管理問題時(shí)，現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)和系統(tǒng)不能較好地與應(yīng)用場(chǎng)景匹配。但是耦合方案可以將不重要且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要頻繁修改的數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來管理，只使用區(qū)塊鏈進(jìn)行重要信息的可信管理。這樣做的好處在于，用戶不需要按照業(yè)務(wù)邏輯編輯復(fù)雜的智能合約來管理整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯，只需要簡單智能合約規(guī)則用于管理資金流信息。保證安全可信公開的同時(shí)，極大地簡化了開發(fā)流程。

本文提出的數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈耦合模型，對(duì)于所有的具有可信數(shù)據(jù)管理需求并關(guān)注區(qū)塊鏈可用性和區(qū)塊鏈開發(fā)復(fù)雜性的項(xiàng)目具有通用性，對(duì)于提高系統(tǒng)安全性并且保證數(shù)據(jù)靈活性而提出的多技術(shù)融合方向，具有指導(dǎo)意義。

當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫與區(qū)塊鏈耦合系統(tǒng)用于保障信息安全、確保信息公開透明的研究尚處于探索時(shí)期，但不可否認(rèn)的是，此類耦合系統(tǒng)在可信信息領(lǐng)域有可預(yù)見的前景。只有不斷創(chuàng)新，理論結(jié)合實(shí)際，不斷探索，才能滿足實(shí)際應(yīng)用中不斷細(xì)化且復(fù)雜的需求。