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Oracle 區(qū)塊鏈表創(chuàng)建過程詳解

 更新時間：2021年05月15日 10:31:32   作者：不剪發(fā)的Tony老師  
Oracle 區(qū)塊鏈表是一個具有防篡改功能的表，只能插入數(shù)據，同時提供了表級和行級的保留期限,接下來通過本文給大家分享Oracle區(qū)塊鏈平臺的創(chuàng)建過程，感興趣的朋友一起看看吧

區(qū)塊鏈表

大家好！我是只談技術不剪發(fā)的 Tony 老師。

Oracle 21c 增加了一個非常強大的新功能：原生的區(qū)塊鏈表（Blockchain Table）。Oracle 區(qū)塊鏈表是一個具有防篡改功能的表，只能插入數(shù)據，同時提供了表級和行級的保留期限。區(qū)塊鏈表中的所有行構成了一個數(shù)據鏈，每一行存儲了當前數(shù)據和前一個哈希值的哈希值。

Oracle 區(qū)塊鏈技術可以有效防范數(shù)據庫欺詐，利用區(qū)塊鏈的防篡改特性，用戶可以為金融交易、監(jiān)管鏈、法定保全、托管服務、審計日志以及許多其他使用場景下的集中式總賬提供安全保護。

本文給大家一下如何創(chuàng)建和使用 Oracle 區(qū)塊鏈表，以及相關的注意事項。如果覺得文章有用，歡迎評論📝、點贊👍、推薦🎁

📝Oracle 區(qū)塊鏈表功能也可以在 Oracle 19.10 版本中使用，不過需要應用 patch 32431413 補丁，并且將 COMPATIBLE 參數(shù)設置為 19.10。從 Oracle 19.11 版本開始不再需要應用補丁。

創(chuàng)建區(qū)塊鏈表

我們可以使用 CREATE BLOCKCHAIN TABLE 命令創(chuàng)建區(qū)塊鏈表，同時可以指定三個選項。

其中，NO DROP 子句決定了什么時候允許刪除區(qū)塊鏈表，如果表中沒有任何數(shù)據的話可以被刪除。與初始版本的區(qū)塊鏈表不同，從 Oracle 19.11 和 Oracle 21.3 開始 NO DROP 子句也可以阻止通過 DROP USER … CASCADE 命令刪除區(qū)塊鏈表。

NO DROP [ UNTIL number DAYS IDLE ]

  • NO DROP，不允許刪除表。創(chuàng)建測試表時小心使用該選項。
  • NO DROP UNTIL number DAYS IDLE，不允許刪除表，直到指定天數(shù)之內都沒有插入新的數(shù)據行。測試時可以設置為 0 或者 1 天。

NO DELETE 子句決定了數(shù)據的保留期限，存在時間超過這個期限的數(shù)據才允許刪除。

NO DELETE { [ LOCKED ] | (UNTIL number DAYS AFTER INSERT [ LOCKED ]) }
  • NO DELETE，數(shù)據永久保留。雖然沒有指定 LOCKED 關鍵字，但并不意味著可以使用 ALTER TABLE 命令修改保留期限，因為保留期限只能增加，不能減少。
  • NO DELETE LOCKED，數(shù)據永久保留，和 NO DELETE 一樣。
  • NO DELETE UNTIL number DAYS AFTER INSERT，數(shù)據至少存在指定天數(shù)之后才能被刪除，可以使用 ALTER TABLE 命令增加保留期限。保留期限最少 16 天。
  • NO DELETE UNTIL number DAYS AFTER INSERT LOCKED，數(shù)據至少存在指定天數(shù)之后才能被刪除，不能使用 ALTER TABLE 命令增加保留期限。保留期限最少 16 天。

HASHING 子句用于指定區(qū)塊鏈哈希算法和數(shù)據格式，當前版本只能使用固定值，將來可能允許其他的設置。

HASHING USING sha2_512 VERSION v1

以下是一個創(chuàng)建區(qū)塊鏈表的完整示例：

--drop table bct_t1 purge;

create blockchain table bct_t1 (
  id            number,
  fruit         varchar2(20),
  quantity      number,
  created_date  date,
  constraint bct_t1_pk primary key (id)
)
no drop until 0 days idle
no delete until 16 days after insert
hashing using "SHA2_512" version "v1";

📝在學習區(qū)塊鏈表時，注意不要設置太長的保留期限，否則需要等待很長時間之后才能刪除測試表。

查詢 USER_TAB_COLS 視圖可以看到數(shù)據庫為我們增加了一些不可見的字段。

set linesize 120 pagesize 50
column column_name format a30
column data_type format a27
column hidden_column format a13

select internal_column_id,
       column_name,
       data_type,
       data_length,
       hidden_column
FROM   user_tab_cols       
WHERE  table_name = 'BCT_T1'
ORDER BY internal_column_id;

INTERNAL_COLUMN_ID COLUMN_NAME                    DATA_TYPE                   DATA_LENGTH HIDDEN_COLUMN
------------------ ------------------------------ --------------------------- ----------- -------------
                 1 ID                             NUMBER                               22 NO
                 2 FRUIT                          VARCHAR2                             25 NO
                 3 QUANTITY                       NUMBER                               22 NO
                 4 CREATED_DATE                   DATE                                  7 NO
                 5 ORABCTAB_INST_ID$              NUMBER                               22 YES
                 6 ORABCTAB_CHAIN_ID$             NUMBER                               22 YES
                 7 ORABCTAB_SEQ_NUM$              NUMBER                               22 YES
                 8 ORABCTAB_CREATION_TIME$        TIMESTAMP(6) WITH TIME ZONE          13 YES
                 9 ORABCTAB_USER_NUMBER$          NUMBER                               22 YES
                10 ORABCTAB_HASH$                 RAW                                2000 YES
                11 ORABCTAB_SIGNATURE$            RAW                                2000 YES
                12 ORABCTAB_SIGNATURE_ALG$        NUMBER                               22 YES
                13 ORABCTAB_SIGNATURE_CERT$       RAW                                  16 YES
                14 ORABCTAB_SPARE$                RAW                                2000 YES

14 rows selected.

{CDB|DBA|ALL|USER}_BLOCKCHAIN_TABLES 視圖包括了區(qū)塊鏈表的相關信息，它們是基于 SYS.BLOCKCHAIN_TABLE$ 系統(tǒng)表的視圖。

column row_retention format a13
column row_retention_locked format a20
column table_inactivity_retention format a26
column hash_algorithm format a14

SELECT row_retention,
       row_retention_locked, 
       table_inactivity_retention,
       hash_algorithm  
FROM   user_blockchain_tables 
WHERE  table_name = 'BCT_T1';

ROW_RETENTION ROW_RETENTION_LOCKED TABLE_INACTIVITY_RETENTION HASH_ALGORITHM
------------- -------------------- -------------------------- --------------
           16 NO                                            0 SHA2_512

修改區(qū)塊鏈表

官方文檔告訴我們只要不是減少保留期限，就可以使用 ALTER TABLE 命令修改 NO DROP 子句。不過目前如果我們將 NO DROP UNTIL 0 DAYS IDLE 修改為更長的期限，數(shù)據庫將會返回錯誤。

alter table bct_t1 no drop until 100 days idle;

Error report -
ORA-05732: retention value cannot be lowered

以上語法沒有問題，可能是系統(tǒng)的一個 bug。如果創(chuàng)建表時使用的是 NO DROP UNTIL 1 DAYS IDLE 獲取其他期限就沒有問題。

無論當前的保留期限是多少，如果將 NO DROP 修改為永久保留的話都會返回 ORA-00600 錯誤：

alter table bct_t1 no drop;

Error starting at line : 1 in command -
alter table bct_t1 no drop
Error report -
ORA-00600: internal error code, arguments: [atbbctable_1], [0], [], [], [], [], [], [], [], [], [], []

這可能是一個問題，因為大多數(shù)人可能想從保留期限為 0 天開始嘗試，然后再增加保留期限。從保留期限為 1 天開始可能會導致一定的風險，因為想要刪除測試表的唯一辦法就是刪除整個模式。

如果沒有指定 LOCKED 選項，我們可以使用 ALTER TABLE 命令修改 NO DELETE 子句，當然只能增加保留期限。我們的測試表目前的數(shù)據保留期限為 16 天，下面我們將它修改為 32 天：

-- 增加到 32 天
alter table bct_t1 no delete until 32 days after insert;

Table BCT_T1 altered.


-- 減少到 16 天時返回錯誤
alter table bct_t1 no delete until 16 days after insert;

Error report -
ORA-05732: retention value cannot be lowered

當前版本中，如果嘗試將數(shù)據保留期限修改為 NO DELETE（增加保留期限）將會導致 ORA-00600 錯誤，應該也是一個 bug。

alter table bct_t1 no delete;

Error report -
ORA-00600: internal error code, arguments: [atbbctable_1], [0], [], [], [], [], [], [], [], [], [], []

阻止 DML 和 DDL 語句

區(qū)塊鏈表只支持數(shù)據的插入，所有導致數(shù)據修改或刪除的 DML 和 DDL 語句都會返回錯誤。例如：

-- INSERT
insert into bct_t1 (id, fruit, quantity, created_date ) values (1, 'apple', 20, sysdate);

1 row inserted.

SQL> commit;

Commit complete.


-- UPDATE
update bct_t1 set quantity = 10 where id = 1;

Error report -
SQL Error: ORA-05715: operation not allowed on the blockchain table


-- DELETE
delete from bct_t1 where id = 1;

Error report -
SQL Error: ORA-05715: operation not allowed on the blockchain table

導致數(shù)據變化的 DDL 語句同樣會返回錯誤，以下是一個 TRUNCATE 語句示例：

truncate table bct_t1;

Error report -
ORA-05715: operation not allowed on the blockchain table

我們可以擴展已有字段的長度，但是不能增加字段或者刪除已有字段：

-- 修改字段長度
alter table bct_t1 modify (fruit varchar2(25));

Table BCT_T1 altered.


-- 增加字段
alter table bct_t1 add (additional_info varchar2(50));

Error report -
ORA-05715: operation not allowed on the blockchain table


-- 刪除字段
alter table bct_t1 drop column quantity;

Error report -
ORA-05715: operation not allowed on the blockchain table

DBMS_BLOCKCHAIN_TABLE

系統(tǒng)程序包DBMS_BLOCKCHAIN_TABLE 可以用于維護區(qū)塊鏈表。

其中，存儲過程 DELETE_EXPIRED_ROWS 可以用于刪除超過保留期限的數(shù)據行，這些數(shù)據無法使用正常的 DELETE 語句進行刪除。

set serveroutput on
declare
  l_rows  number;
begin
  dbms_blockchain_table.delete_expired_rows(
    schema_name            => 'admin',
    table_name             => 'bct_t1',
    before_timestamp       => null,
    number_of_rows_deleted => l_rows);

  dbms_output.put_line('Rows Deleted=' || l_rows);
end;
/
Rows Deleted=0

PL/SQL procedure successfully completed.

另外，我們也可以增加一個日期限制，只有超過保留期限并且滿足日期要求的數(shù)據行才會被刪除。

set serveroutput on
declare
  l_rows  number;
begin
  dbms_blockchain_table.delete_expired_rows(
    schema_name            => 'testuser1',
    table_name             => 'it_t1',
    before_timestamp       => systimestamp - 60,
    number_of_rows_deleted => l_rows);

  dbms_output.put_line('Rows Deleted=' || l_rows);
end;
/
Rows Deleted=0

PL/SQL procedure successfully completed.

存儲過程 VERIFY_ROWS 可以用于檢查數(shù)據行擁有一致性哈希值，以及用戶簽名（如果使用了的話）。

set serveroutput on
declare
  l_rows      number;
  l_verified  number;
begin
  select count(*)
  into   l_rows
  from   admin.bct_t1;

  dbms_blockchain_table.verify_rows(
    schema_name             => 'admin',
    table_name              => 'bct_t1',
    number_of_rows_verified => l_verified);

  dbms_output.put_line('Rows=' || l_rows || '  Verified Rows=' || l_verified);
end;
/
Rows=1  Verified Rows=1

PL/SQL procedure successfully completed.

注意事項

在使用區(qū)塊鏈表之前需要考慮以下問題：

  • 目前區(qū)塊鏈表的功能還存在一些問題，某些功能并不完全像官方文檔描述。
  • 區(qū)塊鏈表比普通表的性能差一些，因為它需要執(zhí)行更多的操作，例如計算哈希值。
  • 區(qū)塊鏈表可以像其他表一樣支持索引和分區(qū)。
  • 區(qū)塊鏈表的導入導出還存在一些限制。
  • 區(qū)塊鏈表的使用限制。
  • Oracle 推薦將每個區(qū)塊鏈的當前哈希算法和相應的序列號存儲在數(shù)據庫之外，這樣就可以將存儲的值和表中的數(shù)據進行比較，提供額外的安全保護。
  • 在 data guard 配置中，Oracle 推薦使用最大保護模式或者最大高可用性模式同步區(qū)塊鏈表。
  • DBMS_USER_CERTS 程序包中的 ADD_CERTIFICATE 存儲過程可以用于增加用戶證書，然后使用 DBMS_BLOCKCHAIN_TABLE 程序包中的 SIGN_ROW 存儲過程將其應用到已有的數(shù)據行。

以上就是Oracle 一個集中式的區(qū)塊鏈平臺的詳細內容，更多關于Oracle區(qū)塊鏈平臺的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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