Tendencias de bases de datos: por qué necesita una base de datos de contabilidad


El problema: el concesionario de automóviles no puede vender el automóvil sin pagar. El banco no quiere pedir prestado el dinero sin seguro. El corredor de seguros no quiere contratar una póliza sin pago. Las tres empresas tienen que trabajar juntas como socios, pero realmente no pueden confiar entre sí.

Cuando las empresas necesitan trabajar juntas, deben poder verificarse y confiar entre sí. En el pasado intercambiaban certificados firmados y sellados. Hoy en día, puede proporcionar ese mismo nivel de seguridad con firmas digitales, un enfoque matemático que utiliza claves secretas para permitir que las personas o sus computadoras validen datos. Las bases de datos de libro mayor son un nuevo mecanismo para combinar el almacenamiento de datos con algunas garantías criptográficas.

Los casos de uso

Cualquier lugar en el que las personas necesiten crear un círculo de confianza es un buen lugar para proporcionar una base de datos del libro mayor.

  • Las criptomonedas como Bitcoin inspiraron la aplicación al desarrollar una herramienta de software para realizar un seguimiento del verdadero propietario de cada moneda. La cadena de bloques que ejecutan los nodos en la red Bitcoin es un buen ejemplo de cómo las firmas pueden validar todas las transacciones que cambian de manos.
  • Las compañías navieras necesitan rastrear las mercancías a medida que fluyen a través de una red de camiones, barcos y aviones. La pérdida y el robo se pueden minimizar si cada persona transfiere explícitamente el control a lo largo del camino.
  • Los fabricantes, especialmente aquellos que fabrican productos como los farmacéuticos, quieren asegurarse de que no entren productos falsificados en la cadena de suministro.
  • Coaliciones, especialmente grupos de la industria, que necesitan trabajar juntos sin dejar de competir. La base de datos del libro mayor puede compartir un registro de eventos al tiempo que garantiza que el historial sea preciso y sin cambios.

La solución

Las bases de datos estándar realizan un seguimiento de una secuencia de transacciones que agregan, eliminan o cambian entradas. Las bases de datos del libro mayor agregan un nivel de firma digital para cada transacción para que cualquiera pueda revisar la lista y ver si se creó correctamente. Más importante aún, nadie volvió a ajustar una transacción anterior y, por así decirlo, cambiar el historial.

Las firmas digitales forman una cadena que conecta las líneas o entradas individuales. Cada firma se crea para certificar los datos de la nueva fila, así como los datos de la fila anterior. En conjunto, todas las firmas agregadas a lo largo del tiempo confirman el orden en que se agregaron los datos al registro. Un revisor puede verificar algunas o todas las firmas para asegurarse de que sean correctas.

En el caso de Bitcoin, la base de datos rastrea el flujo de cada moneda a lo largo del tiempo desde que se creó el sistema. Las transacciones se agrupan en bloques que se procesan aproximadamente cada diez minutos. En conjunto, la cadena de estos bloques proporciona un historial del propietario de cada moneda.

Bitcoin también incluye un sofisticado protocolo de consenso en el que cualquiera puede competir entre sí para resolver un acertijo matemático y validar el siguiente bloque de la cadena. Este ritual a menudo se denomina «minería», ya que la persona que resuelve este rompecabezas aritmético es recompensada con varias monedas. El protocolo fue diseñado para eliminar la necesidad de un control centralizado por parte de una autoridad confiable, una característica atractiva para algunos propietarios de monedas. Es abierto y ofrece un mecanismo relativamente claro para resolver disputas.

Muchas bases de datos del libro mayor evitan este laborioso ritual. El costo de competir para resolver estos acertijos matemáticos es bastante alto debido a la energía que usan las computadoras para resolverlos. Los arquitectos de estos sistemas deciden al principio quién está autorizado para certificar los cambios. En otras palabras, eligen las partes que crean las firmas digitales que bendicen cada adición sin competir en cada paso.

En el ejemplo del proceso de venta de automóviles, cada una de las tres entidades puede decidir validar las transacciones de la otra. En algunos casos, el proveedor de la base de datos también actúa como autoridad en caso de preguntas externas.

Los jugadores heredados

Los proveedores de bases de datos han estado agregando algoritmos criptográficos a sus productos durante algún tiempo. Todas las grandes empresas como Oracle o Microsoft ofrecen mecanismos de cifrado de datos con el fin de aumentar la seguridad y ofrecer protección de datos. Los mismos kits de herramientas contienen algoritmos que se pueden usar para agregar firmas digitales a cualquier fila de la base de datos. En muchos casos, las funciones se incluyen en las licencias estándar o se pueden agregar a un costo muy bajo.

Las empresas antiguas también agregan características explícitas que simplifican el proceso. Por ejemplo, Oracle agregó tablas de blockchain a la versión 21c de su base de datos. No son tan diferentes de las tablas normales, pero solo admiten la inserción de filas. Cada fila tiene un hash y el resultado de la fila anterior se agrega como una columna a la siguiente fila insertada. Las eliminaciones están estrictamente controladas.

Las principales bases de datos también suelen tener kits de herramientas de cifrado que se pueden integrar para lograr el mismo nivel de seguridad. Un enfoque con MySQL agrega una firma digital a las líneas. A menudo es posible adaptar una base de datos y un esquema existentes a una base de datos del libro mayor agregando un campo adicional a cada fila. Cuando se agrega la firma de la línea anterior a la nueva línea, se puede crear una cadena de autenticación.

El advenedizo

Hay cientos de nuevas empresas que exploran esta área. Algunas son empresas de tecnología que se acercan al espacio de la base de datos del libro mayor, como B. Desarrollador de bases de datos. Puede pensar en algunos otros como creadores de bases de datos al azar.

Existe cierto margen para incluir todas las diferentes criptomonedas como bases de datos del libro mayor en esta encuesta, pero todas administran cadenas de bloques distribuidas que almacenan datos. Algunos, como Ethereum, ofrecen un elaborado procesamiento integrado que se puede utilizar para crear cualquier contrato digital. Algunas de las personas que, nominalmente, compran una moneda criptográfica como un activo, en realidad están utilizando la compra para almacenar datos en la cadena de bloques de la moneda.

El problema para muchos usuarios es que el costo de almacenar datos depende del costo de crear una transacción. En la mayoría de los casos, estos pueden resultar inasequibles para aplicaciones habituales. Esto puede tener sentido para transacciones especiales que son lo suficientemente pequeñas, raras e importantes como para requerir la seguridad adicional de una cadena de bloques pública. Debido a esto, la mayoría de los usuarios actuales son especuladores o personas que quieren mantener la moneda, no grupos que necesitan almacenar un volumen constante de bits.

Amazon ofrece Quantum Ledger Database, un servicio de pago por uso con una denominada «API similar a SQL». Todas las escrituras están selladas criptográficamente con la función hash SHA-256 para que cualquier revisor pueda revisar el historial para verificar la hora de todos los eventos. El precio se basa en el volumen de datos almacenados, el tamaño de los índices basados ​​en los datos y la cantidad restante. (Vale la pena señalar que la palabra «cuántica» es solo un nombre de marca. Esto no significa que se trate de una computadora cuántica).

La estructura Hyperledger es una herramienta que crea una versión fácilmente interconectada de la cadena de bloques que se puede ejecutar dentro de una organización y compartir con algunos socios de confianza. Está diseñado para escenarios en los que algunos grupos necesitan colaborar con datos que no se comparten abiertamente. El código es una constelación de código abierto de diferentes programas, lo que significa que la adopción no es tan fácil como con una sola base de datos. IBM es una empresa de lanzamiento comercial y muchas de las rutinas principales son de código abierto.

El servicio blockchain de Microsoft es más complejo. Está diseñado para admitir cualquier contrato digital, no solo para almacenar algunos bits. La empresa ofrece tanto un servicio de almacenamiento de datos como una plataforma de desarrollo completa para construir una arquitectura que capture su flujo de trabajo. Los contratos se pueden establecer para sus equipos internos o para varias empresas para vincular empresas en un consorcio.

BigchainDB se basa en el modelo MongoDB NoSQL. Todas las consultas de MongoDB funcionan. La base de datos rastrea los cambios y los comparte con una red de nodos que convergen en el valor correcto. Los algoritmos de creación de consenso pueden sobrevivir y restaurar nodos fallidos.

¿Hay algo que no pueda hacer un libro mayor?

Dado que es solo un servicio de almacenamiento de datos, cualquier bit que pueda almacenarse en una base de datos tradicional se puede almacenar en una base de datos del libro mayor. Sin embargo, el costo de actualizar el registro criptográfico para cada transacción puede no valer la pena para muchas aplicaciones de gran volumen que no requieren seguridad adicional. Agregar la firma digital adicional requiere más cálculos. Este no es un obstáculo importante para tablas de bajo volumen como una cuenta bancaria, que puede tener pocas transacciones por día. La necesidad de precisión y confianza supera con creces el costo. Sin embargo, podría resultar prohibitivo para algo como un archivo de registro de actividad de gran volumen que requiere poca seguridad. Si mañana se perdiera parte de una aplicación de chat de redes sociales, el mundo sobreviviría.

La pregunta más importante es cuán importante será confiar en el registro histórico en el futuro. Si hay pocas posibilidades de que alguien quiera consultar el diario de transacciones, el costo adicional de calcular las firmas o los valores hash puede que no valga la pena.

Este artículo es parte de una serie sobre tendencias de tecnología de bases de datos empresariales.

VentureBeat

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