存储与查询¶
总览¶
对存储层与网络查询层来说，每个节点都被视为一个本地节点，通过异步的方式来访问租借存储区域的数据库。不过实际上，存储与查询是完全分离的，共同服从于共识算法。根据区块链固有的微交易能力，RChain上的dApp用户使用代币来支付他们使用的区块链资源（计算，内存，存储和网络）。在RChain的设计中，所有的数据会被存储，只不过并不是所有的数据都是永远存储的。RChain的数据存储区域是可以租借的，存储资源的价格由数据的大小，复杂度，存储时长决定。消费者每次访问数据都可能被要求付费。数据的生产者以及消费者间接地向RChain节点的运营者付费。
从经济学的角度来看，租赁存储空间时用户必须付费是合理的。否则用户的数据很难被可靠地或永久地存储。我们选择直接定制经济规则。假设存储是免费的，仅通过一些不相关的措施来补贴存储的开销，这并不是一个环境友好型的想法。真实成本的其中一小部分可以在数据中心的热签名中测量出来。对数据访问需要付费的机制也有利于减少针对于存储的攻击，即存储非法的内容来抹黑相关技术。
RChain支持多种格式的数据，包括公开未加密的json格式的数据，加密的大文件或者混合的数据格式。这些数据可以是简单的指针或是存储于私有/公有/联盟链中的内容哈希。
数据语义¶
状态数据、本地交易记录以及相关的合约数据将会被存储在RChain区块链上。与以太坊类似，RChain也将实现加密-经济型的可验证的交易语义，以便于创建在区块链上进行运算的线性时间历史记录。请注意，区块链语义结构下的数学被称作可追溯的范畴论。如果想了解更多的细节，请参阅Masahito Hasegawa发表的该主题的论文Recursion from Cyclic Sharing:Traced Monoidal Categories and Models of Cyclic Lambda Calculi。
数据访问层以及领域专属语言¶
SpecialK是用于数据访问的DSL，而KVDB是DSL背后的分布式内存数据结构。SpecialK以一致的方式定义了分布式数据访问模式，如下所示：
| 数据项级别的读写（分布式锁定） | 数据库读写 | 消息发布与订阅 | 历史信息发布与订阅 | |
|---|---|---|---|---|
| 数据 | 暂时的 | 持久化的 | 暂时的 | 持久化的 |
| **连续(K)**[1] | 暂时的 | 暂时的 | 持久化的 | 持久化的 |
| **生产者动作**[2] | 放置 | 存储 | 发布 | 携带历史发布 |
| 用户动作 | 获取 | 读取 | 订阅 | 订阅 |
SpecialK的数据访问模式图
从SpecialK的DSL和API角度来看，当它执行一个数据访问动作，比如Get（带有一个请求模式）请求时，对于这个数据是存储在本地还是在远程（即存储在其他网络节）是不做区分的。无论如何都有一个单一的查询机制。
在2016年之前，SpecialK的技术栈（包括代理服务，SpecialK，KV数据库，RabbitMQ以及MongoDB）提供了一个分散的内容交付网络，尽管它不是资源计量或者资源货币化的方式。SpecialK和KVDB组件基于底层数据库MongoDB以及一个优化的消息队列协议（ZeroMQ），以创建用于存储和检索内容（包括本地和远程内容）的去中心化逻辑。目前SpecialK和KVDB的1.0实现都是用Scala编写的。
查询语义根据体系结构中相关的级别而有所不同。在SpecialK级别，键值是prolog表达式，该表达式可以通过datalog表达式进行查询。在架构级别，标签的prolog表达式用于存储，标签的datalog表达式用于查询。在RChain中，SpecialK和KVDB层将用Rholang重新实现（与先前在Scala中的定制实现有界连续和代码序列化的实现有所不同）。
更多相关信息，请参阅SpecialK＆KVDB - 一种Web的模式语言。
KVDB - 数据，连续访问和缓存¶
数据将使用SpecialK语义进行访问，存储在去中心化的键值数据库（KVDB）中。下图显示了两个节点如何协作响应一个GET请求：
SpecialK的去中心化数据访问方式
- 节点首先在内存缓存中查找所请求的数据。如果没有在缓存中命中,
- 在本地存储中进行查询，如果没有命中，则在该位置存储一个定界符
- 在网络中进行查询，如果在网络中查找到了合适的值，定界符将在范围内返回并且将检索到的数据作为参数返回。
为什么RChain没有选择分布式存储的IPFS（星际文件系统）？除了存在集中化风险之外，IPFS使用内容路径来访问内容，而SpecialK使用完整树来访问内容。IPFS有一个直观的路径模型，但是这个设计存在如何进行查询的问题。 SpecialK从寻址开始。一旦SpecialK查询语义设计完成，RChain项目还可以借鉴IPFS的成果，例如利用哈希来完成内容的路由。SpecialK还可以利用一个随机生成的数据无关的键。