來源：鏈得得

毫無疑問，區(qū)塊鏈災備技術是未來金融科技行業(yè)災備方式的一個重要發(fā)展方向。

隨著2019年春節(jié)檔期上映的國產科幻電影《流浪地球》，科幻這一在國內較為冷門的題材一下子成為了焦點話題。在電影情節(jié)中，杭州市雖然沒有直接出現(xiàn)，但作為重要的劇情轉折點，杭州市的毀滅也讓觀眾們議論紛紛。

在電影上映后，支付寶在微博上回答了網(wǎng)友們的問題：杭州市毀滅了，花唄還要還嗎?

在這份回答中，阿里表示，“現(xiàn)在支付寶的機房是‘三地五中心’，也就是在三座城市部署五個機房。如果其中一個或兩個機房發(fā)生故障，支付寶的底層技術會將故障城市的流量全部切換到運行正常的機房，并且能做到數(shù)據(jù)保持一致、零丟失，以此應對自然災害、斷電、光纜被挖斷等黑天鵝事件……”

“為了應對地球2500年的流浪，支付寶的地下機房肯定不會‘三地五中心’，大概是‘七十二地下城一百零八中心’，即使杭州一個地下城沒了，也能把所有數(shù)據(jù)切換到其他中心。如果運氣不好，一百零八中心全部受災，而按照電影設定的科技水平，支付寶到那時可能已經(jīng)實現(xiàn)了去中心化的區(qū)塊鏈處理和量子計算，所有數(shù)據(jù)節(jié)點完全是分布式的云端架構，只要地球上還剩下一臺計算機在線，支付寶就依然可用。”

對于支付寶來說，出色的災備能力背后也是血的教訓。2015年5月，杭州市蕭山區(qū)某地光纖被挖斷，導致部分用戶無法使用支付寶。隨后支付寶工程師緊急將用戶請求切換至其他機房，受影響的用戶逐步恢復。兩個小時之后，支付寶方面宣布用戶服務已經(jīng)恢復正常。

當時的支付寶災備模式為異地雙活的架構，即杭州和外地兩處機房同時為用戶提供服務，系統(tǒng)會將全國所有用戶的需求分流到兩處機房。異地雙活不同于常見的一主一備式方案，通過這樣架構，如果某一個地區(qū)發(fā)生了一些意外情況以后，可以更加快速的把服務分散到別的機房去。

發(fā)生意外的并不僅僅是支付寶，谷歌甚至還經(jīng)受過更加嚴重的考驗：2013年8月，包括搜索在內的大多數(shù)谷歌服務宕機數(shù)分鐘。市場研究公司表示，谷歌服務宕機對全球互聯(lián)網(wǎng)產生了廣泛影響，在一段5分鐘長的時間內造成全球互聯(lián)網(wǎng)流量下降40%。

在面臨突發(fā)事件例如火災或其它嚴重事故時，谷歌有能力將所有數(shù)據(jù)轉移到其它數(shù)據(jù)中心中并使用戶能夠順利繼續(xù)訪問的技術。他們表示，整個轉移過程是“順暢無縫”且“完全自動”的，但并未提到具體實施細節(jié)。這項技術無疑是參考了谷歌自行設計的知名災備平臺Spanner，但具體細節(jié)外界依然不得而知。但對于體量如此巨大的企業(yè)來說，發(fā)生黑天鵝事件似乎是板上釘釘?shù)?mdash;—2018年10月，youtube再次宕機兩小時，造成了巨大的負面影響。

另一方面，在支付寶宕機事故發(fā)生三年之后，支付寶改用了 “三地五中心”的容災解決方案——即在三個城市，安置五個機房。一旦其中的一個甚至兩個機房發(fā)生故障，底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，會自動將流量全部切換到正常的機房。這個底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用的是其自主研發(fā)的分布式數(shù)據(jù)庫OceanBase，數(shù)據(jù)庫之間利用Paxos協(xié)議保持數(shù)據(jù)一致性。

Paxos算法是萊斯利·蘭伯特于1990年提出的一種基于消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性算法。Paxos算法解決的問題是在一個可能發(fā)生進程緩慢、被殺死或者重啟，消息可能會延遲、丟失、重復的分布式系統(tǒng)中如何就某個值達成一致，保證不論發(fā)生以上任何異常，都不會破壞決議的一致性。

一個典型的場景是，在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如果各節(jié)點的初始狀態(tài)一致，每個節(jié)點都執(zhí)行相同的操作序列，那么他們最后能得到一個一致的狀態(tài)。為保證每個節(jié)點執(zhí)行相同的命令序列，需要在每一條指令上執(zhí)行一個“一致性算法”以保證每個節(jié)點看到的指令一致。在實際應用中，Paxos算法的意義就是讓五個機房的數(shù)據(jù)始終保持一致，從而使用戶的財產在任何情況下不會多出來或者消失。

但是Paxos算法有一個先天的缺陷：在算法中并不考慮可能出現(xiàn)消息篡改，即拜占庭將軍問題的情況。

拜占庭將軍問題也是由萊斯利·蘭波特在其同名論文中提出的。Paxos算法解決的問題是，在分布式系統(tǒng)中可能存在的不穩(wěn)定性，而拜占庭將軍問題則加入了不確定性。換句話來說，Paxos算法能解決機房消失，網(wǎng)絡阻塞等問題，但無法應對機房被入侵發(fā)出的假消息。

在《流浪地球》的世界觀里，不僅在地下城中出現(xiàn)了飛船派、地球派的分歧，在地面上也有叛軍的存在。支付寶的“一百零八中心”在城市隨時都會被毀滅的背景下出現(xiàn)問題的機會也更大：即使是現(xiàn)在，支付寶也不能徹底杜絕機房被入侵的可能性——黑天鵝效應就是指極不可能發(fā)生，實際上卻又發(fā)生的事件。這也是為什么支付寶在回答中一定要加上“支付寶到那時可能已經(jīng)實現(xiàn)了去中心化的區(qū)塊鏈處理”的原因：在出現(xiàn)信任問題的時候，區(qū)塊鏈是最佳的解決方案。

將區(qū)塊鏈技術引入云儲存系統(tǒng)災備的目的是利用區(qū)塊鏈技術去中心化、去信任的特點實現(xiàn)云存儲系統(tǒng)中存儲節(jié)點的分布自治以及存儲節(jié)點間基于共識算法的數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)共享。

與目前主流的中心化云服務系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡節(jié)點可以建立多對多而非一對多的聯(lián)絡關系，能夠大幅提升數(shù)據(jù)的傳載效率;在數(shù)據(jù)存儲、交換以及上傳、下載過程中采取數(shù)據(jù)的區(qū)塊化封裝、匿名交換以及非對稱性加密算法，能夠極大地保證數(shù)據(jù)云存儲整個生態(tài)鏈的安全性和可靠性。

在基于區(qū)塊鏈的災備系統(tǒng)之中，災備中心不僅要接收并校驗金融數(shù)據(jù)，也要對校驗后的金融數(shù)據(jù)和金融狀態(tài)數(shù)據(jù)進行哈希處理生成金融數(shù)據(jù)ID，并將金融數(shù)據(jù)、金融狀態(tài)數(shù)據(jù)以及金融數(shù)據(jù)ID進行封裝以生成區(qū)塊數(shù)據(jù)和區(qū)塊高度，從而緩解金融數(shù)據(jù)多變與區(qū)塊鏈執(zhí)行操作單一之間的沖突。

實際上，這種基于區(qū)塊鏈的金融數(shù)據(jù)災備系統(tǒng)早就成為了各家金融科技企業(yè)的重點發(fā)力對象：通過檢索歐洲專利管理局數(shù)據(jù)庫，我們可以發(fā)現(xiàn)，不僅是阿里巴巴，京東金融、點融、云象等企業(yè)都申請了類似專利。

根據(jù)其中一些文檔的表述，可以預見，將區(qū)塊鏈技術應用到災備云存儲領域可以實現(xiàn)在眾多網(wǎng)絡存儲設備和存儲需求之間直接建立多對多的聯(lián)絡關系，無需搭建統(tǒng)一的管理平臺，從而大幅降低系統(tǒng)的搭建、運行、管理成本。毫無疑問，區(qū)塊鏈災備技術是未來金融科技行業(yè)災備方式的一個重要發(fā)展方向。(本文獨家首發(fā)鏈得得App)