對於分散式雲端儲存賽道的研究和思考

買賣虛擬貨幣

文:ti capital


去中心化儲存將會是未來 web3.0 生態中一個必不可少的技術組成部分,本文從深度剖析了分散式儲存賽道玩家的成功核心要素


the following parts are mainly explained by this article:problem encountered by distributed storage;the meaning of distributed storage;typical applications of distributed storage in the field of blockchain; factors affect the success of distributed storage;the analysis of distributed storage related technical research and challenges.


導讀:分散式儲存技術興起的背景


web3.0是當代網際網路邁向下一世代的自然進化,下一代網際網路必須滿足機器智慧,萬物互聯的連結需求。當人們開始展望這個全新的web3.0時代,都會發現當代資料儲存體系(中心化雲端儲存輔以端測儲存)都與web3.0的需求相背離,而這恰恰是去中心化儲存的巨大機遇,去中心化儲存勢必成為web3.0時代必要的支撐。


根據idc預測,到2022年,由數字拉動的經濟產值將佔全球gdp的60%,?中國數字經濟產值佔?將超過全球平均?平,達到65%。隨著數字化程序的加速以及智慧化?標的推進,企業產?的資料將持續增?,資料呈海量、多元發展趨勢;多雲和雲-邊-端等部署環境更加複雜,企業對資料的實時性和可靠性的要求也越來越?,當前的中心化資料儲存的模式急需被改造,適應全新的網際網路資料結構和日益膨脹的需求。


去中心化儲存最大的意義在於能夠讓人與機器,機器與機器之間互動而產生的大量邊緣化資料以分散式儲存的協議來儲存,再利用區塊鏈技術新增信任寫作層,讓每個個體都可以參與網路的治理,每個個體可以在網路裡參與按勞分配,能拿到激勵,這將是區塊鏈技術充分發揮效用的重要領域。


本文重點闡述了:


  1. 中心化儲存的遇到的問題;

  2. 分散式儲存存在的意義;

  3. 羅列了區塊鏈在分散式儲存領域的典型應用專案;

  4. 解析了成功的去中心化儲存應該具備的條件。

  5. 分析了與分散式儲存相關的技術研究現狀與挑戰;


中心化儲存遭遇的問題和挑戰


我們的社會正在經歷著前所未有的資訊大爆炸時代,計算機、智慧裝置、電視、家居安全系統、可穿戴裝置、汽車、甚至機器人都在時時刻刻都在產生和使用著資料,這些資料正呈指數級增長,將要來臨的ai和物聯網(iot)時代也在不斷的挑戰著當前的資料儲存的邊界。


根據gartner的調查,到今年年底,全球將會有超過200億臺聯網裝置,龐大的裝置群會產生不斷在產生海量的資料,海量的資料對於當前資料儲存體系提出了更高的要求,包括資料儲存、管理、檢索。


當前的中心化雲端儲存就是將儲存資源放到雲上供人存取的一種儲存方案,而這種中心化雲端儲存的方式更加將資料集中化,涉及的資料量也更大,海量的資料集中化儲存極易受攻擊,對於資料的隱私性、安全性、和持續性都出現了前所未有的巨大風險。


1.1 隱私性和資料所有權的問題


對於當前的中心化儲存而言,使用者的敏感資料全部上傳,不但讓使用者失去了對自己資料的掌控權,而且還將資料洩漏的風險放在雲端儲存運營商一側。有兩類資料對這一問題極為敏感:第一類是企業自身敏感資訊,如企業戰略規劃、財務資訊、投資融資決策、產購銷策略、大客戶資料、經營分析報告等,這些資訊不為公眾所知悉,能為企業帶來經濟利益,具有實用性,包括經營資訊和技術資訊;第二類是使用者的個人資訊,隨著中心化雲端儲存的快速發展,業務生產系統積累了大量包含使用者姓名、身份證件號碼、住址、電話號碼、賬號等敏感資訊的資料,如果這些資料發生洩露、損壞,不僅會給洩漏者本身帶來一定的困擾,資料集中化的中心化儲存甚至會引起群體不穩定性事件,這都不利於當前高速發展的大資料時代的發展和到來。


資料洩漏增速,來源:identity theft resource center


1.2 資料的穩定性


資料的安全包含兩層含義,一層是“可以保證資料的完整不丟失”;另一層是“可以保證資料隱私不洩漏”。現在的雲端儲存市場競爭也非常激烈,由於使用者數的上升,為了保證良好的使用者體驗,導致服務商成本上升,暫時也沒有很好的盈利手段,因此近年來服務商跑路或是停止服務的新聞屢見不鮮,使用者卻無法對服務商的行為有任何約束和索賠的行為。這就造成使用者往往傾向於將資料儲存在規模更大,更有信用的服務商處,資料集中化程度越來越高,這也給資料一旦丟失將存在大面積丟失的情況。


雲端實時資料不斷走高,來源:idc


1.3 資料儲存的可持續性


在未來的web3.0 構架下,大量的智慧裝置接入網路,並會實時產生海量資料,資料量的增長將會是指數級別的,在這種情況下中心化的資料儲存顯然不能滿足網路儲存的需求,這一點在未來的無人駕駛和物聯網(iot)領域顯現的會尤其明顯,未來資料儲存系統不僅要做到資料的儲存、共享、讀取,還要做到高效、準確的資料傳輸和分析,這對中心化的資料儲存結構提出了極大的挑戰。



這些都是目前中心化雲端儲存服務提供商所面臨的困境。


因此儲存技術的發展即便是到了今天的地步仍然面臨巨大的挑戰。而這些問題都和人為因素及中心化的運營及管理密切相關。想要徹底解決這些問題,必須從去中心化的角度入手。於是業界便把目光投向了區塊鏈技術。基於區塊鏈技術的去中心化儲存方案便應運而生。


去中心化儲存的意義


中心化儲存所面臨的挑戰就是去中心化儲存迎來的機遇。


去中心化儲存將結合區塊鏈技術的最佳功能,滿足海量資料儲存的需求,顧名思義,去中心化儲存將資料分佈到多個網路節點,這和區塊鏈的分散式賬本類似。


當前,單系統和雲端儲存都是高度中心化,相對來說,這容易遭受駭客的攻擊。即使不考慮駭客攻擊,也存在很多明顯的缺點,比如斷電。相比中心化儲存,去中心化儲存不會碰到這些問題。因為它利用了異地分佈的區域性或全球性節點。


當我們重新思考將區塊鏈的思維和結構應用到去中心化儲存的解決方案中,為當下的資料儲存開闢出了一條更優的路徑。


2.1 適應非結構化資料,邊緣資料的儲存


隨著圖片和影片應用的大規模興起,非結構化資料(unstructured data)的概念隨處可見。很多人簡單理解為,傳統的關聯式資料庫裡存放的內容就是結構化資料,而圖片、音訊、影片、文件等以普通檔案形式存放的資料,就是非結構化資料。據idc報告,未來的資料,75%的資料增量都是非結構化的邊緣資料。


不同於集中式雲端儲存服務,分散式儲存可以將資料儲存從遠距離的雲伺服器端,遷移到離資料更近的邊緣儲存裝置或邊緣資料中心就近儲存,具有更低的網路通訊開銷、互動延遲和頻寬成本,更高的自適應能力與可擴充套件性。


這樣的儲存方式也更加適合當下以及未來的資料儲存結構。



2.2 資料的的所有權歸還資料的產生者


隨著網際網路的發展,我們每個人都在網際網路上留痕,產生大量的資料,當個人不再能夠控制自己的資料,比如資料是如何使用和收集的時候,問題就出現了,尤其是在某些情況下,在使用者不知情的情況下,將使用者資料被一些企業用來獲利,或者要求使用者提供超出要求的更多個人資訊。


而區塊鏈技術已經在加密貨幣領域取得了成功,並且證明了可以透過其安全性、效率和非中央集權控制的方式,實現一種民主化的資料管理方式,並將所有權重新歸還到使用者手中,就是基於區塊鏈技術的分散式儲存技術。



2.3 契合資料大爆炸的可持續發展趨勢


我們前面已經分析過當代社會已經進入資料大爆炸的時代,海量的資料正在以指數級的方式擴增,隨著物聯網、人工智慧、雲端計算等技術的成熟,將會使這一趨勢再次加強。


大資料是一種海量、高增長率、多樣化的資訊資產,需要新的處理模式,以獲得更強的決策能力、洞察力和過程最佳化能力。大資料需要處理數量大、儲存速度快的儲存,這就要求底層硬體體系結構和檔案系統可以靈活地擴充套件儲存容量。


分散式儲存更能適應這種高速膨脹的資料結構,分散式儲存本質上是一個分散的分散式分類賬。塊鏈技術作為一種不斷增長的鏈資料結構,透過網路中的多個節點參與資料的計算和記錄,並驗證其資訊的有效性。從這個角度來看,區塊鏈技術也是一種特定的資料庫技術。由於分散資料庫的安全性和便利性,許多業內人士對其發展持樂觀態度,認為它是對現有internet技術的一種升級和補充。



分散式儲存的儲存形式更加符合資料的發展軌跡,來源:中興研報


下一代網際網路的資料結構一定是非結構資料佔大多數,邊緣化資料佔大多數,這樣的資料結構下只能選擇去中心化的儲存協議。


去中心化儲存顯然是下一代網際網路的重要支撐,去中心化的儲存協議才能真正實現我們未來的“雲端網際網路”,未來所有app應用甚至遊戲都是構建在分散式的雲端網路,端測裝置只是收集資料,不再承擔計算和儲存的作用。本地儲存會不斷弱化,邊緣的去中心化儲存會逐漸取代端測資料儲存才能真正構成我想象中的去中心化網際網路的未來。


當人們暢想的web3.0既能夠記住所有人的資料,也可以遺忘。它是一個安全的網際網路,不會被人攻擊,資料所有權可以歸屬於產生它的使用者;在分散式儲存協議下,可以是一個網路商城,也可以是一個公開的言論廣場,將整個網際網路交還給所有網際網路使用者,而不是被幾個網際網路巨頭掌控。


去中心化儲存專案案例簡析


3.1 代表性專案


目前已經公開的去中心化儲存專案中,不管是技術還是實現形式很多都相互重疊,各有特點,沒有一個非常明晰的劃分。


按實現邏輯來大致劃分,可以將bittorrent、filecoin、arweave、crust為代表的專案分為基於內容定址的檔案共享網路的激勵層,而以sia、storj、maidsafe為代表的專案則更加偏向於透過激勵通證分享自己的硬碟空間,其中還可以透過是否構建在自己的獨立公鏈來做二級細分,比如filecoin、arweave就是基於自己的公鏈,而crust則基於波卡(polkadot)公鏈。


bittorrent是最早的去中心化儲存專案,但是因其缺乏可以盈利的商業模式,直到2019年tron波場收購其並推出btt激勵代幣,但目前看來基於tron-10 的btt最終也是“名大於實”;filecoin則是去中心化專案中融資額度最大的,累積融資額高達2.57億美元,透過出塊獎勵、手續費和服務費等方式激勵點對點儲存,並透過最佳化的kademelia演算法匹配儲存的供應和需求;波卡公鏈 crust 同時也適配 ipfs 在內的多種儲存協議;storj和sia更傾向於提供電子網盤,不要求實際儲存,只要提供儲存空間就可以挖礦,並不具有實際使用價值;sia則是透過內建智慧合約的方式為p2p儲存網路中不同的節點提供協商和溝通的空間。


下面我們對現有的分散式儲存專案做了一個概括和對比:


3.2. bittorrent——去中心化儲存路線的雛形


bittorrent簡稱bt,是一種開源的內容分發協議,由布拉姆科恩於2003年自主開發。它採用高效的軟體分發系統和點對點技術共享大體積檔案(如一部電影或電視節目),並使每個使用者像網路重新分配結點那樣提供上傳服務。常用的應用軟體包括bittorrent、μtorrent等。


bittorrent的工作原理與一般的去中心化儲存協議無差異,將檔案進行切片處理,再將每個piece分割成多個大小為64-512kb的塊,每塊生成一個雜湊字串,然後利用sha-1演算法加密後分發給該檔案或檔案集的共享網路(swarm)中的各個節點。具有完整檔案的對等節點為種子節點,其他為非種子節點。然後,共享網路中的所有節點相互傳輸檔案資源,讓更多的節點變成種子節點,並且透過opitimistic unchoked演算法選出2個共享網路外的節點,以擴大共享網路。


雖然bittorrent是最早的去中心化儲存專案,但因其缺乏完善的激勵機制,因而只能稱之為去中心化儲存模式的雛形,基於tron波長的btt代幣也只是借了bittorrent的故事,並沒有真正為bittorrent賦能。


3.3 filecoin(ipfs官方協議激勵層)——去中心化儲存專案的龍頭專案


filecoin 是基於 ipfs(interplanetary file system) 協議的激勵機制及公鏈系統,ipfs 協議定義了檔案在分散式系統中如何儲存、檢索和傳輸,能永久、去中心化儲存和共享檔案,這是一種內容可定址、點對點分散式協議。


ipfs想在bittorrent的基礎上,打造真正的點對點、去中心化的檔案儲存系統。在ipfs中,所有的檔案都會集中起來,其中會有通用的語言,並且所有的使用者都會在整個系統**享,這可以讓他們尋找並且互相轉移檔案。


filecoin是ipfs官方協議實驗室推出的激勵代幣,用於激勵 filecoin 網路中儲存及檢索市場各個角色的行為。filecoin 的技術難點是資料持有證明、防止作弊和攻擊、零知識證明。


ipfs 包含了通訊協議和分散式系統的幾個創新,它們的組合產生了與眾不同的檔案系統。因此,為了理解 ipfs 所要嘗試達到的廣度和深度,重要的是,理解使其變得可能的技術突破和所有它在嘗試解決的問題。


ipfs所應用的場景已高達100多個。不僅是京東、華為在佈局ipfs,微軟、谷歌、火狐等也加入了ipfs應用,從這方面可以顯示出ipfs的發展迅速。未來,無論文字、圖片,還是影片,各種使用者想要儲存的內容,都有可能透過ipfs來實現。


3.4 crust——基於波卡生態的ipfs相容分散式儲存專案


crust network 是一個去中心化雲服務的應用型公鏈的激勵層,這一點上類似filecoin 作為 ipfs 的分散式儲存激勵層,為了方便理解可以一定程度上認為 crust 是波卡網路上的 filecoin。crust 是一個基於波卡平行鏈構造的分佈雲的激勵層協議,適配包括 ipfs 在內的多種儲存協議,當前階段專注於解決儲存的問題,這方面也和 filecoin 有著相似的願景。


crust 作為分散式儲存賽道的波卡重點專案一直以來受到了來自加密社羣、投資機構、波卡生態等多方面的關注。作為 web3.0 的基石 crust 的發展受到了 parity 和 web3 foundation 管理層的高度關注,其不但是 substrate builders program 、web3 foundation grant 的服務合作物件、也是萬向區塊鏈 web3 基金會成立的 web3.0 bootcamp 的核心成員之一。


作為深耕技術的波卡生態專案,crust 有別於其他分散式儲存專案的黑科技是其率先使用了硬體方案即 tee(可信執行環境)技術作為核心方案,在本地 cpu 硬體內來量化和驗證節點的實際工作量。優點是速度快、技術成熟、通用性高,是主流的物聯網無線通訊晶片類別之一,但安全性上較為依賴硬體廠商。


基於 tee 可信執行環境技術,crust 提出了 mpow(meaningful proof of work)譯為有意義的工作量證明機制,來統計節點的儲存工作量並報告到鏈上。同時 crust 團隊又獨創了一種以儲存資源定義額度的 pos 共識演算法,叫gpos(guaranteed proof of stake)工作量報告連同其它交易一起記錄並打包到區塊中計算一個 staking 額度,再根據這個額度,進行 pos 共識。


3.5 storj——基於以太坊的分散式雲端儲存專案


storj是一個基於以太坊的分散式雲端儲存協議,由盈利性公司stroj labs開發。storj的核心技術是一個可執行的、點對點儲存合約,即兩個人(或計算機)在不認識對方的情況下,同意使用定量的儲存來獲得收益。


storj 的核心技術是可執行的、點對點的儲存合約。它是兩個人(或兩臺計算機)同意在不知道對方的情況下,用錢交換一定數量的儲存空間的方式。我們把出售空間的計算機稱為“farmer”,而把購買空間的計算機稱為“renter”。renter 和 farmer 會面,協商一個合約,把資料從 renter 那裡移到 farmer 那裡進行保管。


storj labs公司的營利性方面是:它向數千名使用者出租網路,併為網路使用收費。這是一個稍微集中的模式,與dropbox和google drive等競爭。他們還與microsoft azure建立了合作伙伴關係,以部署他們的一些開發工具。


3.6 swarm —— 以太坊網路上的儲存服務商


swarm也基於以太坊,它提供分散式的儲存平臺和內容分發服務,參與者能夠有效的彙集儲存和頻寬資源,以便向網路所有的參與者提供服務,同時作為回報,他們會得到一部分以太坊獎勵。


swarm 是分散式儲存平臺和內容分發服務,是以太坊 web3 棧的本地基礎層服務。swarm 的主要目標是提供充分分散和冗餘儲存的以太坊公共記錄,尤其是儲存和分發 dapp 的程式碼和資料以及區塊鏈資料。從經濟角度來看,它允許參與者有效彙集他們的儲存容量和頻寬資源,以給網路的所有參與者提供這些服務,同時接受以太坊的激勵。


從終端角度來看,在swarm中除了上傳操作不是發生在特定伺服器上外,swarm與網際網路並沒有多少不同。


3.7 sia——基於獨立公鏈的分散式儲存專案


siacoin 基於獨立的 sia 公鏈,用於解決儲存租戶和供應商之間達成了協議。


sia是一個基於區塊鏈的去中心化雲端儲存平臺,由nebulous公司負責開發與運營。sia將資料拆分、加密,然後透過其去中心化的網路對拆分和加密的資料進行分發。


sia透過允許使用者“出租”他們未使用的硬碟空間,這樣能夠顯著降低使用者雲端儲存的開銷成本,因此很多人把sia稱為硬碟驅動的airbnb。sia是完全私密的,沒有私鑰無法檢視資料檔案。


3.8 arweave——主打資料永久儲存的非ipfs官方的激勵層


與 ipfs 主打的去中心化儲存、crust 主打的去中心化雲服務不同,arweave 主打永久儲存。arwaeve 重點解決的在於當前網際網路的言論自由受限、過度審查、易於篡改的問題,打造出一次性付費並獲得永久檔案儲存的協議。提供了名為 permaweb 永久網路的儲存解決方案,利用區塊鏈不可篡改的特性,直接把內容寫入區塊進行儲存。


arweave 的主網已於 2018 年 6 月上線。該專案利用訪問證明(proof of access, poa)激勵礦工永遠儲存歷史並根據要求分享,礦工在獲得新的區塊獎勵的同時,同時也會因儲存鏈中隨機的舊區塊而獲得獎勵。arweave 的挖礦採用了 radomx 的演算法,同時在此基礎上引入了區塊完整率的引數。


同時,不少社羣開發者也指出,arweave 存證的應用場景較窄,目前其儲存的最多的以推特上的自由主義言論截圖為主。同時,arweave 的特性是永不可篡改,加大了程式開發上的難度。



“儲存賽道”專案成功的核心要素


縱觀當前的區塊鏈生態,區塊鏈底層廣泛被用於信任凝聚,但在實現去中心化應用的道路上又常常欠缺大量儲存資源的支撐,因此我們認為去中心化儲存依然屬於新生階段,是一個非常有潛力的發展方向。


我們看到一個成功的去中心化儲存專案應該具備以下特徵:


1) 堅實的技術基礎:技術的底層決定了專案的上層建築,對於專案的共識和未來發展起著決定性的作用;

2)創新的激勵機制:去中心化儲存這件事在技術上可行的基礎上,激勵模型的設計是這個專案可以順利起步甚至持續發展下去的核心;

3)明確的場景切入和使用者定位:儲存這個賽道很大,專注於某一細分領域有利於聚焦共識;

4)優秀的團隊:我們看到成功的去中心化儲存專案的團隊大多擁有搭建去中心化儲存的能力和設計通證經濟模型的能力


4.1 堅實的技術基礎


在檔案共享方式上,去中心化儲存系統檔案共享方式與中心化儲存截然不同,中心化儲存系統的大型檔案上傳後,檔案以整體或切片的形式儲存在單一或分散式的網路或伺服器上,需要及其高效的開發、運營團隊來維持其運轉。然而,去中心化儲存必須使用分散式儲存技術,初始種子節點(最初擁有完整檔案資源的節點)在將大型檔案進行切片處理後,使其產生多個pieces,每個piece分別儲存在不同的節點上,每個一般節點在下載單個piece並上傳到去中心化儲存網路中讓其他節點下載後成為這個piece的種子節點,在多個節點完成相互共享piece的過程中,實現piece在除初始種子節點之外的節點共享,並不斷擴大該檔案共享網路中的節點數。所以,在同一時刻其他條件不變時,隨著下載人數的增多,下載同一內容的速度越快。因此,去中心化儲存系統彌補了中心化儲存系統傳輸速度慢的缺陷,同時克服了單點故障並保證了資料的安全性。


ipfs 是中心化儲存領域的開創者,從 2014 年上線開始,如同 bt 一般自由生長,已經儲存了大量資料。但是要讓 ipfs 成為商業可用的儲存系統,而不是隨意的資料分享平臺,必須提供服務質量保障。這就是 filecoin 要解決的問題,即 ipfs 的經濟激勵層。


filecoin 協議構建了兩個市場:資料儲存市場和資料提取市場。有儲存需求的使用者到資料儲存市場申明自己的需求:我要存 xx 大小的資料,要求 xx個副本,儲存 xx 天。市場中的儲存服務商(儲存礦工)對這項儲存需求報價,使用者接受報價就跟礦工簽訂合同,支付費用。當使用者需要使用資料時,就到資料提取市場提出需求;再由提取礦工給出報價,滿足資料訪問需求。


上述過程看上去不算複雜,實現起來卻有幾個困難:


礦工需要提供儲存了使用者資料的不可偽造的密碼學證明;在合同有效期內,協議要持續檢查礦工如約儲存了資料。如果違約,礦工要遭受罰款;為了鼓勵礦工儲存資料,要讓已儲存資料的容量比空閒的容量賺取的更多增發獎勵。同時需要防止礦工注水垃圾資料騙取增發獎勵。


filecoin 設計了複製證明(pore)解決第 1 個問題,採用時空證明(pots)和質押機制解決問題 2。透過精密地調校經濟模型 ,並引入對真實使用者的認證,來解決第 3 個問題。


同時,filecoin 作為一種加密資產,價格會與加密市場總體行情高度關聯,即波動性很高。如果 filecoin 價格暴跌,礦工可能認賠離場,造成使用者資料丟失。此外大幅度的價格波動還增加礦工質押 filecoin 的隱含期權成本。


這其中複雜的博弈都涉及到我們下一節要講的激勵模型設計。


4.2 創新的激勵機制


去中心化儲存這件事在技術上基本可行的基礎上,去中心化儲存激勵機制的設計就成為了專案成功與否的關鍵,信任共識設計才是去中心化儲存的核心,而共識背後的經濟模型才是專案的靈魂和精髓。


因為儲存這件事需要有儲存的硬體伺服器參與,所以去中心化儲存專案的礦工有很強的產業屬性,和比特幣的礦工不太一樣,不僅僅具有金融屬性,不單單是挖一個幣而已,他們有很多資料儲存的需求方,而如何透過激勵通證盤活整個生態就更加考驗初始專案團隊的經濟模型設計能力。


“儲存挖礦設計”本質是要解決增量的系統通證“發給誰?”、“發多少?”、“以什麼為評判標準?”這些問題,透過對於生態參與者和維持者的激勵讓系統進入到一個自運轉的分散式系統。


另一方面,代幣最初並沒有價值,透過挖礦,最終完成價值的錨定和捕獲,讓代幣變得稀缺和“有獲取成本”。例如,pow 機制的框架下,礦工透過投資算力和運維,換取區塊獎勵並在二級市場參與交易,從而有了“關機價格”的概念。


在由於產業硬體的加持,儲存賽道的通證透過儲存這個“動作”,礦工透過投資儲存裝置和儲存服務,換取區塊獎勵,實現了與現實商業社會的價值錨定和捕獲。


例如,crust專案在經濟模型中將礦工可以儲存的上限容量和礦工持有的cru(或者擔保商提供的cru)相繫結,礦工質押的cru將決定礦工的挖礦收益上限;在原有的pos模型中進化出了 gpos(guaranteed proof of stake)共識。



4.3 明確的場景切入和使用者定位


儲存賽道是一個很廣的市場,在這個儲存市場內也會有不同的儲存需求,例如,對資料永久儲存需求比較高的;對資料可信度(不可篡改)要求比較高的;對資料高頻互動要求比較高的;對邊緣化資料要求比較高的。


很顯然未來分散式儲存技術發展也會以細分賽道聚焦的專案為主,聚焦共識,“一招鮮,吃遍天”的打法不切實際,可以從使用者實際場景的需求出發,定位專案的產品應用,透過不斷的強化技術和場景落地,實現技術與商業價值之間的連線轉化。


例如,arweave 就是做分散式雲端儲存的專案之一,但唯一不同的是它聚焦在一個足夠小的應用場景 ,主打“資訊到永久儲存”。


arweave 的共識機制並不是在pos的共識,而是pow 的簡單擴充套件,叫做poa(訪問證明)。每一輪出塊都會要求節點“回憶”過去的區塊,只有儲存了回憶塊的礦工才有資格參與本輪出塊競選。


由於回憶塊是隨機確定的,事先無法預測,因此礦工儲存的區塊越多,參與 pow 競猜的機會越大,獲得出塊獎勵的可能性越高。如果礦工的儲存空間有限,不能儲存全部區塊歷史,他會優先儲存在網路中副本數量較少的區塊。因為每個塊被選為回憶塊的概率相等,當一個稀缺區塊被選為回憶塊,就只有少數礦工有資格參與 pow 競賽,因此儲存稀缺區塊對礦工來說可以獲得更高的收益。


這種挖礦機制和共識設計十分巧妙,也達到了鏈上資料的“永久儲存”,實現了細分領域的儲存應用。


去中心化儲存遇到的挑戰和瓶頸


我們現在可以從市面上找到各種各樣的去中心化儲存解決方案,而這樣的現象正意味著去中心化儲存賽道還處在一個非常原始的階段,還處在一個試錯的階段,所有的專案無論大小都有非常高的失敗率,也存在著各種各樣的不合理。


儘管我們分析出中心化儲存在隱私保護、資料呼叫、資料的可持續增長方面存在著短板,但是依然是現在市場的主流,或許有一天去中心化儲存會逐漸取代中心化儲存,但是我們要清楚的意識到還有很長的路要走。


去中心化儲存在激勵政策制訂,合法合規方面,儲存成本,資料檢索和儲存穩定性等方面面臨著巨大的挑戰和瓶頸。


5.1 儲存成本不穩定,費用結構不合理


一方面,去中心化儲存由於激勵代幣在交易所流通,代幣的價格會有很大的波動性,不管是作為儲存空間提供者的礦工還是儲存空間使用者的使用者都會面臨使用費率波動較大,甚至會出現市場投機行為的事件;


另一方面,去中心化儲存的礦工激勵模型設計不合理會導致礦工的收益不穩定,礦工在分散式儲存的系統中充當產業角色,不能提供穩定收益,礦工就沒有辦法提供穩定的服務。


兩方面的原因會導致生態參與玩家,包括儲存提供者和儲存使用者的流失。


5.2 去中心化儲存的中心化專案方


去中心化的專案達到的目的是資料儲存的去中心化沒錯,但是每一個專案的發起方都是中心化的,對於礦工(儲存提供方),檢索提供方的規定,代幣的釋放規則等都有非常中心化的規則。


而一個自治的去中心體系的設計應該是輕巧的,但又由於去中心化儲存專案的特殊性,由於儲存資料需要節點的自制,去中心化儲存的經濟模型設計常常又是複雜的,導致去中心化儲存專案在多方協作上又凸顯了一定的脆弱性。


5.3 去中心化儲存的參與高門檻


去中心化儲存的終極目標一定是吸引儘可能多的使用者貢獻出自己裝置的閒置儲存空間,讓整個世界的閒置空間聯通起來,達到邊緣計算,邊緣儲存的目的。但實際情況卻是分散式儲存的參與門檻過高,甚至需要購買專門的機器來提供儲存空間,這樣的現狀與分散式儲存的初衷有很大的背離。


5.4 將儲存資料作為挖礦收益的依據有重大缺陷


當前的去中心化儲存的激勵通證挖礦的發放標準還是以礦工儲存資料的多少來評判,這一點和比特幣的挖礦有很大的不同。去中心化儲存中的礦工提供自己的儲存空間,儲存資料越多,獲得激勵通證的概率就越大。


但是存資料是一個積累量,也就是說先存資料的人一定有先發優勢,這個優勢不僅僅是初期激勵獎勵多的問題,更是隨著時間先發優勢會不斷擴大,而這個優勢會不斷擠壓後面想要加進來的礦工,這一點十分不利於整個生態的發展。


總結


社會的商業模式也逐漸從從“生產物質”到“生產資料”,資料儲存的基礎建設意義對於未來商業社會的影響也是巨大的,分散式儲存的確解決了當前一些中心化儲存的問題,未來一定在萬億市場規模的儲存市場上佔據一定的份額,這也是太和資本看好這一賽道,並將在這一賽道持續發力的重要原因。


太和資本礦業基金是國內最早關注分散式儲存生態建設的區塊鏈資本之一,在filecoin專案生態領域已經有眾多佈局,包括ipfs礦機、fil6、fil12、雲算力;另外也投資了波卡賽道的分散式儲存專案crust。


參考文獻:

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