从 RocksDB 之痛到 GraniteDB 之获:用 Rust 构建面向区块链的存储引擎

发布日期:2026-04-25 10:00:54   浏览量 :2
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构建铁网(Ferrous Network)暴露了通用数据库的局限性。这就是我为何从头开始编写花岗岩数据库(GraniteDB)的原因。

大家好,我是阿尔图格(Altug)——铁网(Ferrous Network)的创始人,这是一个基于 Rust 语言的类比特币第一层(L1)区块链,目前已在测试网上线。今天我想分享一个非常具体的开发故事:如何在生产环境中与 RocksDB 的艰难博弈促使我启动了 花岗岩数据库(GraniteDB),这是一个专为区块链状态设计的、以正确性为优先的存储引擎。

引发一切的痛点

在构建铁网时,我需要为以下内容提供持久化存储:

  • 未花费交易输出(UTXO)集合
  • 区块索引
  • 链状态
  • 内存池

RocksDB 是显而易见的选择。它久经沙场,在高压下性能出色,从比特币到卡夫卡(Kafka)都在使用。设置过程很简单:

cargo add rocksdb

但随后现实给了我一击。加载时间让我抓狂。

在首次启动时(尤其是初始区块下载,即 IBD),我会坐在那里看着编译进度条、Clang 依赖项解析以及 RocksDB 初始化……持续数分钟。而且这是在配置相当不错的硬件上。每次都是如此。

这不仅仅是“慢”。它是不可控的。一个通用的 C++ 庞然大物坐落在我精心打造、零警告的 Rust 节点中。我无法调试它。无法轻松审计它。无法让它在区块链工作负载下表现出可预测的行为

核心洞察

RocksDB 在其擅长领域表现出色:高吞吐量的通用键值存储。

但区块链节点不需要“通用”。它们需要更具体的东西:

✅ 确定性的崩溃恢复
✅ 可预测的快照行为  
✅ 用于账户/状态查找的快速点读取
✅ 用于区块执行的安全批量写入
✅ 闪电般的启动速度(无 C++ 依赖地狱)
✅ 真正可审计的代码
❌ 广告服务的峰值每秒事务处理量(TPS)
❌ 所有可能的表格式优化  
❌ 多写入者并发(暂时不需要)

花岗岩数据库(GraniteDB)登场

因此,我开始编写 花岗岩数据库(GraniteDB)——不是为了“击败 RocksDB”,而是为了解决我的特定痛点:

花岗岩数据库 = Rust 存储引擎
           + 区块链状态语义  
           + 正确性 > 吞吐量(初期)
           + 无 C++ 互操作噩梦

截至目前我已规划的内容

  1. 清晰明确的 API 契约
pub struct DB {
    // put(key, value) — 创建新版本
    // delete(key) — 墓碑标记  
    // snapshot() — 基于序列号的隔离
    // write_batch(batch) — 原子性、崩溃安全
}
  1. 生产级预写日志(WAL)格式
32KB 固定块 + CRC32C 分片
FULL/FIRST/MIDDLE/LAST 记录类型
“在首个损坏处截断”的恢复机制
  1. 单写入者线程模型
写入者拥有:序列号分配、预写日志(WAL)、内存表
并发读者:短生命周期的守卫
“无竞

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