Database distribuiti e decentralizzati, cosa sono?

Cos’è un database?

Un database è una raccolta organizzata di dati e informazioni.

Al giorno d’oggi vengono costantemente condivisi enormi flussi di informazioni: non è sempre semplice riuscire ad immagazzinare una così colossale quantità di dati, rendendoli al tempo stesso facilmente reperibili ed utilizzabili ogni qual volta richiesto dagli utenti. È proprio questo il comptio dei database, che possono essere suddivisi in tre categorie:

Centralizzati. I dati vengono raccolti all’interno di un’unica macchina, denominata server, alla quale gli utenti si connettono per accedere alle informazioni desiderate.

Decentralizzati. Non esiste un’unica macchina per l’archiviazione dei dati: più server lavorano assieme per fornire agli utenti le informazioni desiderate.

Distribuiti. Non esiste alcuna macchina specializzata all’archiviazione dei dati, in quanto ogni singolo nodo della rete contiene le medesime informazioni. Tutti gli utenti sono uguali e possiedono i medesimi diritti.

Quali sono i difetti dei database centralizzati?

Nonostante vengano utilizzati con successo da ormai parecchi anni, i database centralizzati non sono esenti da difetti.

Sicurezza. Se un individuo riuscisse ad accedere agli strumenti di amministrazione di un server, potrebbe potenzialmente aggiungere, modificare o rimuovere ogni genere di dato.

Affidabilità. Se il numero di richieste è troppo alto, il server potrebbe sovraccaricarsi e non rispondere.

Accessibilità. In caso di guasti al sistema di archiviazione, non sarebbe possibile accedere ai dati fino al termine delle riparazioni.

Velocità di trasferimento dati. Se il server è situato in un altro paese o addirittura in un altro continente rispetto alla posizione dell’utente, la qualità della connessione potrebbe risentirne.

Scalabilità. La potenza delle reti centralizzate non scala in maniera lineare: la capacità di un server è limitata, e la banda di traffico non è di certo infinita.

Database decentralizzati e distribuiti possono ovviare a questi problemi.

Possono i database decentralizzati e distribuiti ovviare ai problemi di sicurezza?

Beh, non esiste alcun sistema di archiviazione centrale.

Ciò significa che i dati vengono distribuiti equamente tra tutti i nodi della rete. Ogni qual volta un’informazione viene aggiunta, modificata o eliminata da un computer, questo cambiamento si riflette su tutte le altre macchine del network. Nel caso in cui venisse approvato uno specifico emendamento tecnico, i nuovi dati verrebbero distribuiti a tutti gli utenti della rete; in caso contrario, le informazioni verrebbero immediatamente ripristinate, così da coincidere con quelle presenti all’interno di tutti gli altri nodi. Si tratta di un sistema autosufficiente e autoregolante, protetto sia da attacchi esterni intenzionali che da modifiche accidentali.

Per quanto riguarda invece affidabilità, accessibilità e velocità di trasferimento?

Le reti decentralizzate possono sostenere quantità incredibili di traffico.

Poiché tutti i nodi della rete possiedono gli stessi dati, il peso della gestione delle richieste non ricade su un’unica macchina, ma viene bensì distribuito in maniera più o meno equivalente tra tutti gli utenti del network. La capacità di banda di un database decentralizzato sarà sempre più alta di quella offerta da un unico server.

In quanto il numero di macchine che compongono una rete decentralizzata è estremamente alto, un ipotetico attacco DDoS attacks risulterebbe non solo incredibilmente oneroso da un punto di vista economico, ma anche quasi totalmente inefficace. Si può quindi affermare che, a differenza dei database centralizzati, i network decentralizzati e distribuiti siano immuni a questo genere di attacchi informatici.

Gli utenti possono fare uso di un certo servizio da ogni angolo del pianeta: a differenza di un database centralizzato, le reti decentralizzate permettono di scegliere sempre il nodo migliore rispetto alla propria posizione attuale.

Che dire invece della scalabilità?

La capacità di espansione di un database centralizzato è estremamente limitata.

In un modello centralizzato gli utenti si connettono al medesimo server, dove tutti i dati vengono archiviati. Ogni singola richiesta di ricezione, aggiunta, modifica o rimozione di dati viene gestita dal computer principale. Ma per quanto potente, le risorse di qualsiasi macchina sono finite: il lavoro può essere eseguito in maniera corretta ed efficiente solo fino al raggiungimento del limite massimo di utenti tollerabili. I modelli decentralizzati e distribuiti non possiedono questo problema, in quanto il carico di richieste viene distribuito in maniera pressoché equa su molteplici computer.

Esiste un’applicazione reale per i database decentralizzati e distribuiti?

I database accelerano la comunicazione tra le varie componenti della linea di produzione.

Pendiamo in considerazione il seguente esempio. Un’automobile passa per diverse fasi: assemblaggio, vendita, assicurazione ed utilizzo vero e proprio. Vengono stilati un gran numero di documenti e verbali ad ogni passo del processo, durante il quale incomprensioni e burocrazie possono allungare esponenzialmente le tempistiche.

Un sistema Blockchain potrebbe eliminare totalmente questi problemi. I dati riguardanti ogni singola automobile verrebbero archiviate in rete, e non potrebbero essere rimossi o modificati senza l’approvazione quasi unanime degli stessi partecipanti. Le informazioni sarebbero accessibili in qualsiasi momento, ed i contratti intelligenti snellirebbero il sistema di burocrazia. Un ottimo esempio di implementazione reale di tale tecnologia è CarFix. un sistema che permette di seguire l’intera vita di un’automobile, sin dalle primissime fasi di assemblaggio, utilizzando proprio una Blockchain. Clicca qui per saperne di più.