golang基于区块链的SQL数据库插件库CovenantSQL的使用

Golang基于区块链的SQL数据库插件库CovenantSQL使用指南

什么是CovenantSQL?

CovenantSQL(CQL)是一个基于SQLite构建的拜占庭容错关系型数据库,具有以下特点:

  • ServerLess:为无服务器应用提供免费、高可用、自动同步的数据库服务
  • SQL:支持大多数SQL-92标准
  • 去中心化:在开放的互联网上运行,无需中心协调
  • 隐私:通过授权许可和加密密码访问
  • 不可变:CQL中的查询历史是不可变的且可追踪
  • 权限控制:列级ACL和SQL模式白名单

快速开始

安装

MacOS

Homebrew用户可以直接运行:

brew install cql

非Homebrew用户运行:

sudo bash -c 'curl -L "https://mac.gridb.io/cql" | tar xzv -C /usr/local/bin/ --strip-components=1'

Linux

运行:

sudo bash -c 'curl -L "https://linux.gridb.io/cql" | tar xzv -C /usr/local/bin/ --strip-components=1'

Golang使用示例

下面是一个完整的Golang使用CovenantSQL的示例代码:

package main

import (
	"database/sql"
	"fmt"
	"log"
	"time"

	_ "github.com/CovenantSQL/CovenantSQL/client" // 导入CovenantSQL驱动
)

func main() {
	// 连接字符串格式: covenantsql://[数据库ID]?key=[私钥文件路径]
	dsn := "covenantsql://your_database_id?key=/path/to/your/private.key"
	
	// 打开数据库连接
	db, err := sql.Open("covenantsql", dsn)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer db.Close()

	// 创建表
	_, err = db.Exec(`
		CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
			id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
			name TEXT NOT NULL,
			email TEXT UNIQUE NOT NULL,
			created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
		)
	`)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 插入数据
	res, err := db.Exec(`
		INSERT INTO users (name, email) 
		VALUES (?, ?)
	`, "John Doe", "john@example.com")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	id, err := res.LastInsertId()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("Inserted user with ID: %d\n", id)

	// 查询数据
	rows, err := db.Query("SELECT id, name, email, created_at FROM users")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer rows.Close()

	for rows.Next() {
		var (
			id        int64
			name      string
			email     string
			createdAt time.Time
		)
		if err := rows.Scan(&id, &name, &email, &createdAt); err != nil {
			log.Fatal(err)
		}
		fmt.Printf("User: %d, %s, %s, %s\n", id, name, email, createdAt.Format(time.RFC3339))
	}

	if err := rows.Err(); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

架构设计

CovenantSQL采用三层架构设计:

  1. 全局共识层(主链):

    • 整个网络只有一条主链
    • 负责数据库矿工和用户合约匹配、交易结算、防作弊、分片链锁哈希等全局共识事项
  2. SQL共识层(分片链):

    • 每个数据库都有自己独立的分片链
    • 负责数据库各种事务的签名、交付和一致性
  3. 数据存储层(支持SQL-92的数据库引擎):

    • 每个数据库都有自己独立的分布式引擎
    • 负责数据库存储和加密、查询处理和签名、高效索引

性能

在2个矿工节点、8核AWS c5.2xlarge实例上的强一致性基准测试结果:

CovenantSQL性能测试

如上图所示,在前5小时内数据库的并发压力逐渐增加,写入TPS也随之增加。当TPS不再增长时,并发压力维持了100小时。

使用场景

传统应用

  1. 隐私数据:如密码管理工具,利用CQL的服务器无状态、加密和去中心化存储特性
  2. 物联网存储:全球部署的CQL矿工节点,物联网设备可以直接写入最近的矿工节点
  3. 开放数据服务:提供在线SQL接口给客户,同时保证数据安全
  4. 安全存储:利用CQL数据历史不可变的特性存储敏感操作日志

去中心化应用(ĐApp)

在以太坊等区块链上存储数据成本高昂,CQL提供了低成本的结构化SQL数据库,为ĐApp与现实世界交换数据提供了更多可能性。

联系方式


更多关于golang基于区块链的SQL数据库插件库CovenantSQL的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-94-b0.html

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CovenantSQL: 基于区块链的分布式SQL数据库

CovenantSQL是一个基于区块链技术的分布式SQL数据库系统,它结合了传统SQL数据库的易用性和区块链的去中心化特性。下面我将详细介绍CovenantSQL的使用方法。

1. CovenantSQL核心特性

  • 去中心化架构:数据存储在分布式网络中,没有单点故障
  • SQL兼容:支持标准SQL语法,开发者无需学习新语言
  • 区块链保障:数据完整性通过区块链技术保证
  • 隐私保护:支持数据加密和访问控制
  • 可扩展性:水平扩展能力强

2. 安装与配置

安装CovenantSQL客户端

# 使用go get安装
go get -u github.com/CovenantSQL/CovenantSQL/client

# 或者从GitHub下载二进制文件
wget https://github.com/CovenantSQL/CovenantSQL/releases/download/v0.8.0/cql-linux-amd64
chmod +x cql-linux-amd64
mv cql-linux-amd64 /usr/local/bin/cql

初始化配置

# 初始化配置
cql generate config

# 创建钱包
cql wallet

3. 基本使用示例

连接数据库

package main

import (
	"database/sql"
	"fmt"
	"log"
	
	_ "github.com/CovenantSQL/CovenantSQL/client"
)

func main() {
	// 连接字符串格式: covenant://[钱包地址]@[数据库ID]
	db, err := sql.Open("covenantsql", "covenant://wallet_address@database_id")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer db.Close()

	// 测试连接
	err = db.Ping()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Println("Connected to CovenantSQL database!")
}

创建表

func createTable(db *sql.DB) error {
	_, err := db.Exec(`
		CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
			id INTEGER PRIMARY KEY,
			name TEXT NOT NULL,
			email TEXT UNIQUE NOT NULL,
			created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
		)
	`)
	return err
}

插入数据

func insertUser(db *sql.DB, name, email string) (int64, error) {
	result, err := db.Exec(
		"INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)",
		name, email,
	)
	if err != nil {
		return 0, err
	}
	return result.LastInsertId()
}

查询数据

func queryUsers(db *sql.DB) ([]User, error) {
	rows, err := db.Query("SELECT id, name, email FROM users")
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	defer rows.Close()

	var users []User
	for rows.Next() {
		var u User
		if err := rows.Scan(&u.ID, &u.Name, &u.Email); err != nil {
			return nil, err
		}
		users = append(users, u)
	}
	return users, nil
}

type User struct {
	ID    int64
	Name  string
	Email string
}

4. 高级特性

数据加密

CovenantSQL支持列级加密:

// 创建加密表
_, err := db.Exec(`
	CREATE TABLE secure_data (
		id INTEGER PRIMARY KEY,
		plain_text TEXT,
		encrypted_text TEXT ENCRYPTED
	)
`)

// 插入加密数据
_, err = db.Exec(
	"INSERT INTO secure_data (plain_text, encrypted_text) VALUES (?, ?)",
	"visible data", 
	"sensitive data", // 这一列会自动加密
)

访问控制

// 创建角色和权限
_, err := db.Exec(`
	CREATE ROLE reader;
	GRANT SELECT ON users TO reader;
	
	CREATE ROLE writer;
	GRANT INSERT, UPDATE ON users TO writer;
`)

5. 性能优化建议

  1. 批量操作:使用事务进行批量插入/更新

    tx, err := db.Begin()
    // 执行多个操作
    tx.Commit()
    
  2. 合理使用索引:与传统SQL数据库一样需要创建适当索引

  3. 查询优化:避免SELECT *,只查询需要的列

  4. 连接池配置

    db.SetMaxOpenConns(25)
    db.SetMaxIdleConns(25)
    db.SetConnMaxLifetime(5 * time.Minute)
    

6. 注意事项

  1. CovenantSQL目前仍处于开发阶段,不推荐用于生产环境关键业务
  2. 区块链特性会导致写入延迟高于传统数据库
  3. 复杂查询性能可能不如中心化数据库
  4. 存储成本需要考虑区块链存储费用

7. 资源

CovenantSQL为需要去中心化数据存储的应用提供了有趣的解决方案,特别适合需要数据不可篡改性和分布式特性的应用场景。

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