对话CovenantSQL：如何解决传统大型商业应用向以太坊上迁移的问题？

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11月1日晚8点，Unitimes成功举办第10期区块链技术与应用AMA。我们有幸邀请到了CovenantSQL 的首席研究员郭泽卿为大家带来了主题为“区块链数据的检索与存储的机遇和挑战”的分享。

本期AMA分为固定问答和自由问答两个环节。

固定问答：

01

Unitimes：你好，欢迎参加Unitimes AMA。请先介绍一下你自己以及CovenantSQL。

郭泽卿：各位好，我叫郭泽卿，在CovenantSQL担任首席研究员。在加入CovenantSQL之前自己做区块链相关的投资与研究，并曾在一家大型区块链对冲基金工作过一段时间。

CovenantSQL是前迅雷首席工程师敬宓在半年前启动的项目。CovenantSQL 是个去中心化，不可篡改，结合共享经济的数据库。CovenantSQL 不仅仅为 ĐApp 提供支持，并且同时支持传统 App。在兼容传统 SQL 的同时，实现了高性能的可拓展性、安全性及保密性。用户可以完全控制及分享数据，而不需要担心数据安全及隐私问题。简单的迁移步骤及兼容全类型 SQL 保证了用户迁移成本降到最低。

CovenantSQL适合一些对数据真实可信有要求的场景。比如说目前已经有资管团队、物联网公司、国际贸易公司已经开始使用我们的数据库。

如果想体验我们目前的系统或者进一步了解我们的项目细节、项目更新情况，请关注我们的github；关于CovenantSQL具体的介绍请参考我们项目首页。

02

Unitimes：什么是具有区块链特性或者说去中心化的数据库？和IPFS（星际文件系统）有什么不同？

郭泽卿：要解释这个问题首先要说明数据库是什么。数据库是一类用来存储、修改和检索数据的软件系统。我们将区块链的不可篡改的特性融合到数据库系统中，使得数据库能够提供真实可信的数据，这就是具有区块链特性的数据库。

IPFS是一个去中心化的文件存储系统，它是用来存储文本文件的，而CovenantSQL是一个用来存储、检索的数据库系统。举个例子说，你的微信头像是文件，存储在文件存储系统中，你的账户信息、聊天记录这些需要能高效增删查改的数据就存放在数据库中。

03

Unitimes：用户的数据是如何存储在CovenantSQL上的？其运作原理是什么？

郭泽卿：可以参考这幅图。用户第一次使用时根据自己的存储需求，向中间的主链申请资源。主链 Block Producer 组织 Miner 组成集群形成侧链。用户即可开始使用区块链数据库服务。

04

Unitimes：CovenantSQL如何保证用户数据的隐私和安全问题？

郭泽卿：我们在设计和实现一套 Key Server 系统，用于保存和管理私钥，这个系统由数据的所有者来运行，当需要把数据授权给第三方使用时，在 Key Server 系统中登记使用者的身份信息，使用者在获取数据后，通过所有者的 Key Server 进行身份验证并解密数据，Key Server 随后将解密后的数据发送给使用者。

除此之外我们在和美国 Northwestern University 的终生教授，前腾讯 AI Lab 总监刘晗教授以及他的团队合作探索MPC、同态加密在数据库上的应用。

05

Unitimes：CovenantSQL有哪些应用案例呢？能给我们举例说明一下吗？

郭泽卿：前文已经简单提到过一些。CovenantSQL适合一些对数据真实可信有要求的场景。

对于传统的商业应用，我们已经与国内一家物联网公司合作，他们在全国部署了40万充电桩。他们利用CovenantSQL记录用户点击广告的数据，保证广告记录的真实可信，并使用区块链的结算体系加快结算和核对流程。除此之外，我们还有一个资管客户，他们利用我们的数据库记录真实的操盘记录，保证交易日志的不可更改并通过智能合约按时公开。

对于DApp，我们可以通过跨链为DApp提供更加便宜、通用且结构化数据存储与检索服务。我们相信当DApp用户数量增长到数十万、百万量级时，高效的SQL数据库是不可缺少的基础设施。

06

Unitimes：贡献自己闲置资源对用户来说有什么好处？你们设置的激励机制是什么？

郭泽卿：这与其他的共享经济是一样的，贡献自己的闲置资源可以让用户获得经济上的奖励。

07

Unitimes：CovenantSQL的用户和矿工之间的费用问题如何结算？

郭泽卿：我们的激励机制是按照query量与存储大小周期性分配的，也就是每一个周期统计用户的闲置资源提供的数据库查询服务，他提供的query服务量越大他将获得更多的回报。

08

Unitimes：传统的大型商业应用如果需要向以太坊上迁移，会面临哪些问题？CovenantSQL如何解决这些问题？

郭泽卿：我认为存在性能、数据存储等问题。首先以太坊目前的性能还无法支持大型商业应用，这块目前很多layer2的项目在尝试解决这些问题。其次就是数据存储与检索，目前以太坊上存储数据的成本太高，对结构化数据的检索也不够友好（目前以太坊的思路是做一些ERC的标准去对特殊的场景进行优化），商业应用已经有自己的架构与范式，数据存储多是MySQL等关系型数据库。

我们的数据库采用众筹方式获得的闲散资源，因此成本极低。除此之外完全兼容SQL92标准，符合传统开发的既有技能栈。可以在价格以及项目迁移成本上满足商业应用的需求。

09

Unitimes：CovenantSQL的数据有备份吗？

郭泽卿：有的，用户可以在CovenantSQL上选择需要的备份数目，当然，数目越多需要付给矿工的钱越多。

10

Unitimes：我了解到你们很多工具都在Github上开源了，为什么要这么做？

郭泽卿：我们是一个重视社区的团队，也在开发的过程中得到了社区的很多帮助。因此我们希望能够开源一些开发中产生的工具回馈社区。除了我们的数据库代码外，我们还开源了在开发分布式网络中用来模拟网络延迟环境的GNTE；以及sqlite的加密功能。

自由问答：

固定问答环节结束后，参与此次AMA的成员可以自由提问。以下为Unitimes从群成员的提问中精选的几个问答：

1、我们的链上有些Dapp有在链上存储并检索类似商品和订单的数据需求，但是需要用我们链上发行的代币进行支付，用CovenantSQL能解决吗？如果能解决，那需要怎样和我们的链进行对接呢？

我们目前在进行跨链功能的开发，会打通token交换功能，将来以太坊上的DApp可以使用eth交换我们链上的数据库的服务。

您的意思是可以把商品和订单数据存在CSQL里，然后通过跨链技术完成我们链上Dapp对CSQL数据库的访问和商品交易及支付吗？

对的。

2、如果很多人（公司）使用的话，这个数据库会不会很大？

不会。由于我们的分层设计，一条主链下可以有无数条Shard Chain，每个公司可以随时创建自己的Shard Chain。当然，前提是他需要支持相应的费用。

3、CovenantSQL打算如何提高数据存储的速度和容量？

我们通过分层的设计在主链上只进行全局共识算法的运行，和集群治理的功能。在Shard Chain进行数据存储和检索。除此之外CovenantSQL把区块链和传统的分布式一致性算法做了很多的结合，我们在持续优化的Pipeline的Multi Transaction，可以大大提高集群的TPS。

4、你好，我想问的是key server的架构。是每个客户端维护各自的key server, 或者是一个全局中心化的结构。另外key server提供怎样的安全保障？

key server是由使用者自己部署，就像钱包，每个人的钱包由自己保管自己使用，这才满足去中心化的要求。同时我们也在密码学上进行探索，未来将采用更加便捷安全的方式保护链上数据的所有权。数据所有者可以动态授权给数据使用者。

5、主链与shard chain之间是怎样的关系？每个shard chain是否会跑共识算法？这个架构与plasma区别在什么地方 ？

主链与shard chain的关系如下图。shard chain运行的一致性算法是我们根据公网高延迟易丢包的特点改进过的paxos算法。在主链、shard chain交互的层面上是和plasma类似的。这意味着主链也需要智能合约支持。

6、你好，数据库与区块链应用有2个天然的冲突点。一是传统数据的频繁修改与区块链的数据性能不足；二是传统数据库的并发支持与区块链应用的串行化单线程支持。不知道你们是怎么平衡和解决的？

我们的链采用了双层结构设计，侧链负责解决性能不足的问题，主链用来做清算与数据hash记录。并发处理在shard chain上进行解决，shard chain上运行我们的数据库引擎，并用链计费。

7、你們的sql是否只有CR，支持到哪個標準？ 如何實現UD的？ CSQL有事務支持嗎？

1）我们不止支持 CR，对 UD 也是完美支持的，目前我们对 SQL-92 几乎完全支持。我们这里指的不能修改主要指的是数据的修改历史不能被篡改，但数据本身是可以按照业务需求进行修改的。

2）shard chain上运行我们的数据库引擎以支持UD

3）有的

你們有了解過騰訊的TrustedSQL嗎？異同點再哪？你們的優勢在哪？

了解的，我们是一个开源独立的公链项目，可以为任何需要使用数据库的团队提供支持，同时我们也提供对各大公链的跨链支持。

8、感谢分享，请问你们项目主要是用什么语言开发的？如果开发者要使用你们的服务的话，需要学习新语言吗？

我们是使用golang开发的。不需要，我们已经提供了 golang、java、nodejs和python的driver，未来会有更多语言的支持。

9、是不是我没太看明白，相比经典数据库，您的数据库是只加强了数据可信方面吗？

除了数据可信外，我们是一个基于闲置资源的数据库，利用去中心化的思想构建了新一代的共享经济系统。这在价格上相对于传统云数据库更加便宜。由于全球各地的矿工都可以参与，我们可以为全球各地的应用提供最短接入路径的数据库服务。

10、是不是可以这样理解，用户申请存储数据，矿工为其选择闲置节点组成侧链，提供存储服务？ 那么侧链数据是每个节点都存储一份吗？主链全局共识的是什么信息？ 数据的隐私保护key server是一个中心化的服务吧？

1）这个理解是对的。

2）同一个侧链数据是每个节点存储一份，不同侧链节点存储数据不同。

3）是区块链上的共识的信息。比如计费信息、数据记录hash等。

4）key server是由使用者自己部署，就像钱包，每个人的钱包由自己保管自己使用，这才满足去中心化的要求。

11、请问与传统的云数据库相比，除了价格更加便宜，CovenantSQL 还有哪些其他优势呢？用户数据的隐私和安全是否比云数据库更可靠？是否可以分享一下在国际贸易场景下CovenantSQL 的具体的应用呢？

1）用户的隐私将由区块链保证，不再向云服务商一样在黑盒中运行，也不用担心被云计算厂商读取数据内容。

2）当然。

3）具体应用场景比较复杂，简单说我们为定制的联盟链为贸易多方提供信任基础。

12、郭老师，感谢您的分享。请问如果某个用户向你们发送了无用或者恶意数据，你们有权拒绝为其提供服务吗？这一过程如何实现？

这要分多种情况。如果用户发送的请求是恶性攻击，比如说ddos，我们会在系统层面进行保证。如果是无用或者恶意内容，主要通过经济系统来实现平衡。

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以上是本次AMA的全部内容，非常感谢社群成员对Unitimes的大力支持，感谢可爱的郭泽卿~