嘿，朋友！早上好。

最近，我在做一個(gè) NFT 項(xiàng)目，需要 IPFS 來存儲(chǔ) NFT 圖像和元數(shù)據(jù)。這激發(fā)了我更多地了解去中心化存儲(chǔ)的興趣，它已經(jīng)讓我著迷了一段時(shí)間。

所以，今天我們將在這篇博文中了解去中心化存儲(chǔ)（我們簡稱為DStorage）和一些最流行的 DStorage 協(xié)議。

讓我們開始吧！

什么是DStorage？

顧名思義，DStorage是一個(gè)不依賴中央服務(wù)器或權(quán)威機(jī)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

與由單個(gè)集中式實(shí)體管理和操作的集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)不同，用戶操作節(jié)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行 DStorage，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)數(shù)據(jù)副本，從而創(chuàng)建一個(gè)彈性文件存儲(chǔ)共享系統(tǒng)。

去中心化使其比傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)更能抵抗審查和攻擊。

為什么需要 DStorage？

如今，Google Drive、AWS 和 Dropbox 等云服務(wù)已成為托管文件和網(wǎng)站的首選。

雖然這些服務(wù)幫助個(gè)人、初創(chuàng)公司和大公司擺脫了管理其存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的麻煩，但此類服務(wù)的中心化性質(zhì)存在一些嚴(yán)重缺陷。

中心化存儲(chǔ)服務(wù)的眾多缺陷之一是它們很容易被審查。如果政府或其他機(jī)構(gòu)不希望某些信息公開，他們可以命令存儲(chǔ)提供商將其刪除，并且以后不再存儲(chǔ)。

此外，提供商甚至可以更改存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，從而導(dǎo)致信息完整性不佳。

另一個(gè)缺陷是中心化存儲(chǔ)服務(wù)容易受到攻擊。如果黑客能夠訪問集中式存儲(chǔ)提供商的服務(wù)器，他們就有可能訪問甚至刪除您存儲(chǔ)在這些服務(wù)器上的所有數(shù)據(jù)。

由于這些服務(wù)的數(shù)據(jù)托管在中央服務(wù)器上，單點(diǎn)故障意味著任何中斷都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)暫時(shí)甚至永久丟失。

DStorage 通過提供抗審查、安全、分布式、高效、健壯、具有成本效益和彈性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)來解決所有這些問題。

DStorage 是如何工作的？

DStorage模型的工作方式是將整個(gè)數(shù)據(jù)的副本或部分分布在一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都被激勵(lì)去存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

DStorage 系統(tǒng)通過跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)冗余存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的安全性和可訪問性。當(dāng)您跨多個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)相同的信息時(shí)，即使有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)，您仍然可以從剩余的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中檢索數(shù)據(jù)。

圖片來源：LeewayHertz[1]

對(duì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商有什么好處？

我們的計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)空間中都有未使用的可用空間。DStorage 系統(tǒng)使用節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商磁盤驅(qū)動(dòng)器上的可用存儲(chǔ)空間，激勵(lì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商將其設(shè)備上未使用的存儲(chǔ)空間出租給 DStorage 網(wǎng)絡(luò)。

這是對(duì)DStorage如何工作的總體概述。讓我們了解流行的 DStorage 協(xié)議、平臺(tái)及其內(nèi)部工作原理。

DStorage協(xié)議和平臺(tái)

我們可以將以太坊網(wǎng)絡(luò)視為一個(gè)用于智能合約存儲(chǔ)的 DStorage 系統(tǒng)。但是當(dāng)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)（如圖像和視頻）時(shí)，它變得不可行，更不用說 gas 效率低下了，因?yàn)檫@與以太坊最初設(shè)計(jì)的目的不同。

因此，我們需要考慮其他為存儲(chǔ)目的量身定制的解決方案。

1.IPFS

IPFS 是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議，用于在分布式文件系統(tǒng)中存儲(chǔ)、訪問和共享數(shù)據(jù)。

那個(gè)mumbo jumbo到底是什么意思？讓我們舉個(gè)例子。

我們都喜歡 Twitter（小鳥應(yīng)用程序太酷了）。要訪問 Twitter，您在https://twitter.com瀏覽器中輸入 URL，由于它指向 Twitter 的 IP 地址，我們可以得到該地址上的服務(wù)器存儲(chǔ)的網(wǎng)頁。

但是如果我們把 Twitter 放在 IPFS 上，我們就得不到 IP 地址。相反，我們得到一個(gè)內(nèi)容標(biāo)識(shí)符 (CID) 來訪問 Twitter，看起來像這樣：

/ipfs/QmfExSLtVQwsFJNcN6AaW8DZsrL9CYsbHmxVdeLWkRzuyj

IPFS 是如何工作的？

Web2 Internet 上存在一個(gè)問題：您可以根據(jù)位置查找內(nèi)容。

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但是，如果內(nèi)容的位置由于某種原因發(fā)生變化怎么辦？??

內(nèi)容尋址解決了這個(gè)問題。通過內(nèi)容尋址，每個(gè)內(nèi)容都有一個(gè)基于指向 IPFS 中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)加密散列的 CID。

這意味著兩個(gè)完全相似的文件將具有相同的 CID。內(nèi)容稍有不同，就會(huì)產(chǎn)生完全不同的 CID。IPFS 默認(rèn)使用 SHA256 哈希算法生成 CID。

IPFS 使用內(nèi)容尋址來識(shí)別和查找內(nèi)容，而不是查看內(nèi)容所在的位置。

圖片來源：Infura 博客[2]

這些DStorage協(xié)議有很多內(nèi)容，每個(gè)都值得寫一篇詳細(xì)的博文。例如，IPFS使用Merkle DAGs來表示文件和目錄。在這篇博文中，我們暫時(shí)只談基礎(chǔ)知識(shí)。

2. Filecoin

IPFS 背后的同一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了 Filecoin。它是一個(gè)建立在 IPFS 上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，通過獎(jiǎng)勵(lì) Filecoin 的原生代FIL幣來激勵(lì)用戶出租未使用的存儲(chǔ)空間。

在 Filecoin 中，用戶為存儲(chǔ)空間付費(fèi)，任何想要存儲(chǔ)其他用戶文件的人都可以加入 Filecoin 網(wǎng)絡(luò)并獲得報(bào)酬。

圖片來源：Filecoin[3]

3.Swarm

Swarm 是另一個(gè) DStorage 協(xié)議，它是以太坊三位一體的一部分：

? 用于計(jì)算能力的以太坊

? 用于消息傳遞的Whisper

? 用于存儲(chǔ)的Swarm

Swarm 提供了一個(gè)完整的 DStorage 基礎(chǔ)架構(gòu)，允許來自世界各地的人們成為存儲(chǔ)提供商并獲得報(bào)酬。

它的創(chuàng)建者將 Swarm 設(shè)計(jì)為具有高度可擴(kuò)展性和彈性，并為需要高安全性和抗審查性的應(yīng)用程序提供平臺(tái)。

Swarm 的想法由 Gavin Wood 提出，其開發(fā)主要由以太坊基金會(huì)資助。

圖片來源：Swarm Docs[4]

IPFS 和 Swarm 之間的區(qū)別

雖然從高層次上看，這兩種協(xié)議可能看起來很相似，但當(dāng)我們深入研究這些協(xié)議背后的內(nèi)部工作原理和理念時(shí)，就會(huì)存在細(xì)微差別。

他們之中有一些是：

? Swarm 的核心存儲(chǔ)組件使用不可變的內(nèi)容尋址塊存儲(chǔ)，而 IPFS 使用分布式哈希表來查找哪些節(jié)點(diǎn)正在托管內(nèi)容。

哈希表是鍵到值的數(shù)據(jù)庫。分布式哈希表是在分布式網(wǎng)絡(luò)中的所有對(duì)等點(diǎn)之間拆分表的表。

? Swarm 在激勵(lì)系統(tǒng)上與以太坊深度結(jié)合，而 IPFS 沒有激勵(lì)系統(tǒng)，而是利用 Filecoin 添加激勵(lì)層。

? 從開發(fā)的角度來看，IPFS 在代碼成熟度、采用和社區(qū)參與方面比 Swarm 更進(jìn)一步。因此，IPFS 在文檔方面有很多可用的內(nèi)容。相比之下，Swarm 沒有龐大的文檔庫（哎呀，甚至我在研究 Swarm 時(shí)發(fā)現(xiàn)的信息都來自第三方博客??）。

↗? 這些協(xié)議之間有很多相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)查看此wiki[5]（雖然有點(diǎn)過時(shí)

4.Arweave

Arweave 是一個(gè)去中心化存儲(chǔ)平臺(tái)，它使用一種稱為 blockweave 的新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Blockweaves 允許 Arweave 提供可擴(kuò)展、有彈性和高效的存儲(chǔ)。

那么，什么是 Blockweaves？

我們都知道，區(qū)塊鏈只是包含交易數(shù)據(jù)的鏈接塊鏈。Blockweaves 類似于區(qū)塊鏈，因?yàn)樗鼈兪菂^(qū)塊鏈，但它具有連接到網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)先前區(qū)塊的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖片來源：Arweave 白皮書[6]

Blockweaves 強(qiáng)制礦工為舊數(shù)據(jù)提供“訪問證明”以添加新塊。

與更傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈不同，礦工花費(fèi)計(jì)算能力和電力并競(jìng)爭(zhēng)挖掘區(qū)塊以賺取代幣，Arweave 網(wǎng)絡(luò)鼓勵(lì)礦工存儲(chǔ)和復(fù)制有價(jià)值的數(shù)據(jù)以賺取代幣。

Permaweb

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)一樣，Permaweb 是永久存儲(chǔ)的互連文檔和應(yīng)用程序的集合。Permaweb 位于 Arweave 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層之上。

由于 Arweave 網(wǎng)絡(luò)是建立在 HTTP 之上的，就像傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)一樣，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器可以訪問存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。

圖片來源：Arweave 文檔[7]

5.Storj

Storj 是一個(gè) DStorage 平臺(tái)，可提供安全、可擴(kuò)展、私有、高效且與 S3 兼容的去中心化云對(duì)象存儲(chǔ)。

與其他 DStorage 平臺(tái)一樣，Storj 將擁有未使用帶寬和存儲(chǔ)空間的人與需要廉價(jià)、可訪問和私有文件存儲(chǔ)的人聯(lián)系起來。

Storj 使用 ERC-20 代幣 STORJ 來激勵(lì)人們出租帶寬和存儲(chǔ)空間。

6.Sia

Sia 是另一個(gè)流行的去中心化云存儲(chǔ)平臺(tái)，它在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中連接租用者（租用存儲(chǔ)空間來托管他們的文件和應(yīng)用程序）和主機(jī)（將存儲(chǔ)空間借給租用者）。Sia 擁有自己的區(qū)塊鏈，主辦方將獲得 Sia 自己的本地實(shí)用程序代幣 SiaCoin 作為獎(jiǎng)勵(lì)。

一旦承租人將他們的文件上傳到 Sia 網(wǎng)絡(luò)，它就會(huì)被分割、加密并發(fā)送到世界各地。網(wǎng)絡(luò)通過制作多個(gè)副本確保文件始終可訪問。

由于文件被分成多個(gè)部分并被加密，主機(jī)無法訪問它們。

結(jié)論

隨著過去十年集中式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和集中式云服務(wù)（如 Google 和 AWS）的主流采用，為個(gè)人和組織提供快速且廉價(jià)的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施，信息完整性、隱私和審查制度的威脅無處不在。

DStorage 模型通過在節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中分布數(shù)據(jù)來解決集中存儲(chǔ)的問題，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的副本。

這使其更能抵抗審查和攻擊，具有比傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)更好的信息完整性和數(shù)據(jù)可用性。

推薦資源

?去中心化云存儲(chǔ)詳解[8]- Leeway Hertz

?IPFS 文檔[9]

?Filecoin 文檔[10]

?Swarm文檔[11]

?Arweave 白皮書[12]

原文鏈接：https://blog.developerdao.com/a-gentle-introduction-to-decentralized-storage