云原生分布式区块链数据库_西安电子科技大学

区块链是实现智慧城市、智慧医疗、电子政务等的核心前沿技术，具有可追溯性、可验证性特点，为生产生活提供强公信力、高透明度、弱中心化的统一数据平台。然而现有的区块链平台存在查询效率低、数据可搜索性差、以及应用开发接口的易用性差等问题。

针对上述问题，项目结合分布式数据库技术，设计实现关系型区块链数据库系统。具体的，如下图所示，项目针对区块链数据的底层存储结构，设计高效的数据转换方法，实现区块链数据的关系模式存储；项目研究关系型交易的链上事务管理机制，构建支持 SQL 的区块链应用开发平台；项目创新区块链数据共享方法，基于分布式关系型数据库的访问控制与事务管理机制，实现负载均衡的区块链数据共享。面向智慧城市、智慧医疗、电子政务等场景，将上述技术突破融入联盟链结构，增强联盟链数据的易用性、可搜索性和数据共享的效率，建立支持 SQL 的区块链数据库系统。目前系统仍处在研发阶段，预计 2021 年底完成研发。

主要技术指标

（1）支持 TPC-C、TPC-H 等数据库主流测试；

（2）数据读取效率相较传统关系型数据库损失小于 15%；

（3）数据库写效率相较传统关系型数据库损失小于 50%。

大量用户数据存在显著的时空特性，在进行数据分析的过程中需要采用时空分析方法才能对用户行为进行准确预测。对用户的准确分析，必须保证用户数据的准确性，主要包括正确性、可追溯性和不可篡改性。区块链技术是目前公认的可以提供数据可追溯性和不可篡改性的主要技术，基于区块链构建用户数据安全高效管理体系，可以从底层数据层面助力复杂数据的准确分析。

然而，将现有的商用区块链系统直接应用与异构数据 ( 图像、声音、文本、时空、遥感等数据 )，存在若干关键问题难以解决。首先，现有区块链的数据以文件系统形式存储，难以检索、利用，无法提供数据的精准分析。其次，现有区块链系统不支持异构数据，进支持关系型交易数据，造成异构数据的安全管理困难。更为重要的是，在现有区块链系统中，未针对异构数据设计高效、安全的精准分析工具，如异构数据近似检索、异构数据安全分级存储、异构数据高并发访问等。因此，现有区块链系统并不能直接应用于异构数据的管理。