如何真正地做好去中心存储

中心化存储

中心化存储可以简单理解为现有的云存储，是一个以数据的存储和管理为核心的云计算系统。简单来说，云存储就是将储存资源分享到一处存储空间，使用者可以在任何时间和地方，透过任意可连网的装置访问该空间。我们日常使用后 Dropbox, iCloud, Googe Drive 等就是中心化的云存储，用户把照片等数据存在云服务上，实际上是将数据存于这些中心的服务器上。

中心化云存储已经成为存储技术的未来发展趋势，其必要性表现在一方面因为互联网的普及，大量的多媒体信息造就了海量的非结构化数据；另一方面，许多公司的商业数据、个人的照片和音乐等数据，都需要存在网络，从而随时都能取用。

但是，从个人云存储市场来看，市场空间巨大。如此大的用户量也给网盘服务商提出了更高的要求，只有形成技术领先优势，提供更多个性化服务，以及资金实力雄厚的项目才能最终在市场的竞争中胜出。

中心化存储的缺点

尽管传统中心化存储具有方便、快捷等优势，但其本身的机制和存储方式依然存在诸多风险和隐患：

隐私泄露问题

中心化存储用户可根据自己的喜好随时将设备中的音频、视频等文件快速上传到网盘中，这样不仅可以节省移动设备的空间，还可以在需要时非常快捷的访问网盘中的内容。但实际上，网盘的管理员可以从服务端的平台中直接查看和删除用户上传的文件，鉴于这种管理机制，用户的隐私容易发生泄漏。掌握大量数据的公司，为了更上 AI 时代的步骤，需要大量的训练数据，商业利益会驱使大公司利用用户存储在个人云盘里面的数据来进行 AI 神经网络训练，从而提升大公司的 AI 竞争力。

服务器安全性不高

中心化存储服务器因其特殊的存储方式，早已经成为黑客入侵的首要目标。服务器上存储着大量的用户数据，对大用户群服务的信息劫持更是黑客们收入的重要来源，这就意味着服务器的安全直接影响着用户数据的安全。暗网上不少大公司的数据在出售，说明大公司不能完全保证数据的安全。

运营终止的风险

在当下的互联网环境下，云存储服务商提供面向公众的云存储服务，每年的资金投入在 5 亿元以上，另一方面，对私提供的云存储盈利模式还尚不清晰。而中心化存储的投入是巨大的，但是廉价是用户的主要使用需求，这就与公司运营盈利的目的相矛盾，最终可能引发服务商经营不善而关停服务的可能。

去中心化存储

去中心化存储是把数据分布到多个网络节点，类似于区块链的分布式账本技术。存储供应商（托管主机）基于合约来存储客户数据，并定期证明它们拥有继续提供存储服务的能力，直到合约到期。

用户也可以将自己未使用的电脑硬盘空间进行出租，从而获得一定的 Token 作为报酬，而拥有 Token 的人则可以租赁其他用户的硬盘存储空间来使用。

这些来自全球的使用者们可以将自己的空余硬盘空间组成去中心化的网络，这些空余的硬盘空间就变成了去中心化网络的节点。对于那些使用存储服务的人来说，安全是首要的，所以存储在去中心化网络上面的数据将被切割成小块，经过加密后，分散存储在众多节点上。

去中心化存储的优点

1.降低成本

去中心化存储能够发挥共享经济的优势，主要是利用剩余的硬盘空间和没有使用的用户上传带宽。这样就可以充分地利用这些资源，使存储资源的拥有者获得收益的同时，也节省了中心化存储的建设成本。

２.隐私性增强

存储的数据被分割成小块，经过加密后才会分散存储在众多结点上，能够避免中心化存储的集中式风险，即便某一块数据被泄露，也只是部分而非全部数据。

３.速度更快

文件在下载的过程中，分片后的数据会进行重组，而且分片的数据来源于多个存储空间提供者，多点下载使去中心化存储的速度远大于中心化存储的速度。另外，中心化存储只会部署几点核心机房。而去中心化存储，到处都是存储供应商（矿工），采用就近传输原则，速度也会更快。

４.区块链智能合约

通过智能合约，程序可以自己判定使用情况，对资源提供者进行奖励。

５.Token 经济盘活存储市场

Token 激励使得更多使用者愿意贡献自己的闲置资源，从而放大了整个市场的存储能力。

去中心化云存储的难点和挑战

稳定性问题

因为去中心化存储需要将数据分割存储于不同的节点，当使用的用户较少的时候，切片备份不足会导致数据出现丢失，而中心化存储发展多年，提供的服务更加成熟和稳定。

Token 作弊问题

由于去中心存储是基于区块链的 Token 经济模型，在经济模型中，存储供应商（矿工）通过提供服务来获得收益，这是整个经济模型中的基础，如何保证这套机制足够公正和可靠，不会被恶意矿工利用漏洞作弊而获得非法收益，这是一个巨大的难点和挑战。

冷启动问题

中心化云存储因为是个公司在运营存储空间，可以灵活地根据实际存储空间的使用量来选择增加或减少服务器。而对于去中心化存储来说，是个难点，因为没有公司来运营，存储空间的运营主要是靠 Token 激励来激励存储供应商（矿工）来提供服务，这里就会出现共享经济中的供给和需求的平衡问题。也就是说，早期可能因为没有人使用，从而导致矿工因无法获得足够稳定的收益而不愿意提供服务（挖矿）。要解决这个问题必须设计出好的 Token 经济激励模型。

做好去中心化存储的关键

要做好去中心化存储的关键在于 2 点：

发挥好去中心化存储的优势；

弥补去中心化存储的缺点。

那么如果做到这些呢？

1.首先最重要的服务质量（ Qos)

要做好去中心化存储，和中心化存储依然一样，服务质量(Qos) 是最重要的。

在 Qos 做好的基础上，基于去中心化存储的 DApp 的用户体验质量（ QoE)也非常重要。

QoS 和 QoE 包括哪些具体指标？前面提到了去中心存储有优势，包括了足够便宜，传输速度足够快，且足够安全，QoS 就是要量化这些指标，优化这些指标，直到这些指标最后远远超越中心化云存储的 QoS。

现有的去中心化存储公链项目，都把主要的工作放在了如何去中心，如何共识，如何做到严密的数学证明从而防止作弊矿工等，(特别是 FileCoin，看 FileCoin 的白皮数以及论文，几乎 80%的篇幅都在讲解如何证明），都彻底忽视了 Qos 的重要性。

而 Qos 并不是一开始就能做好，需要在项目发展过程中逐步优化，一步一步地改好。所以早期我们必须保证项目能够灵活地升级，因为需要不段尝试调整算法。

2.优秀的经济模型

前面提到，去中心化存储的难点和挑战之一是稳定性，在存储供应商（矿工）不稳定的时候，可能会导致数据的丢失，从而整个平台的可用率较低（类似于亚马逊 S3 的 SLA，也是 Qos 指标之一）。而好的经济激励模型能够让存储供应商（矿工）稳定，淘汰和惩罚不稳定地矿工，只要存储供应商（矿工）稳定了，整个服务的可用率(SLA)也就会变得很高。

经济模型除了影响存储供应商（矿工）的稳定性，也会激励新的存储供应商（矿工）加入或参与，从而解决前面提到的共享经济的需求和供给的平衡问题。

经济模型和服务质量(Qos)一样，也不是一开始就能做好，需要在项目发展过程中逐步优化，一步一步地改好。所以早期我们必须保证项目能够灵活地升级，因为需要不段尝试调整经济激励策略。

3.早期很难考虑的防作弊

4.灵活且可方便升级的架构

由于服务质量(Qos)和经济模型都需要迭代的过程，建立一个灵活且可方便升级的架构非常重要。

去中心化存储是不用于 bitcoin，ethereum 等项目的，因为他们都是写入所有信息到区块链的项目。而去中心化存储只有激励和合约需要写入区块链，实际存储的文件是不需要写入区块链。所以没有必要要求一步做到去中心。

我认为去中心化存储的合适路径是：先强中心，然后弱中心，最后去中心。这里的中心，是只除了用户和存储供应商（矿工）之外，是有中心的，做调度和索引，类似于 Bittorrent 的 Tracker，这样可以在中心快速迭代 P2P 算法和经济模型策略。经过一点时间的验证后，可以把这里的中心，变成多中心，邀请诚实且有实力的节点加入，成为一个联盟链。最后再证明算法既高效又安全的时候，再从联盟制的弱中心进入到人人都能参与的去中心阶段。

因为以上几点思考：

于是，我找到了 Bill，一起启动了 PPIO 去中心化存储公链项目。我们的目的是开发一条把服务质量作为首要因素的去中心化存储公链。后面我还会逐步地写一些关于 PPIO 公链的文章来阐述 PPIO 的特点和原理，敬请期待。

文章作者：Wayne Wong

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