區塊鏈:區塊鏈如何改進數據存儲？

云服務器已經成為了當下最適合在線存儲數據的選項，從個人照片到視頻，乃至工作文檔，所有的內容都可以存儲在云服務器中。乍一看，這個解決方案的確讓我們的生活變得更為輕松何便捷，但是在美麗的外殼之下，我們還是可以發現一些意想不到的威脅。

毋庸置疑，中心化的數據存儲確有其自身的優勢：更快的速度、更強的可用性、更高的吞吐量、以及低延遲。但是這一切都是有代價的。

亦如谷歌和亞馬遜這樣的云存儲巨頭，經常就被懷疑竊取私人數據。事實上，對于大型的云存儲公司來說，這的確很容易實現。因為用戶的文件沒有加密就存儲在一個地方，所以容易受到任何操縱。此外，中心化的服務器還可能會被黑客入侵，導致用戶丟失自己的數據。

與中心化云存儲相比，分布式云存儲一直喜歡吹噓自己更安全、也更加私密。因為它們不在單個的中心化服務器上存儲用戶數據。相反，它們將文件分成多個部分，并將它們發送到不同的服務器或節點，從而降低了外部控制用戶數據的可能性。但是，盡管有了這些改進，分布式存儲依然面臨著一些限制。

聲音 | 長沙市工信局副局長：重點打造區塊鏈等“七大應用場景”:金色財經報道，長沙市工信局副局長陳海波表示，長沙市精準研究產業鏈發展現狀，實施一企一策、一鏈一策。加強與高校、科研院所合作，完善產業鏈技術服務平臺，重點打造智能網聯汽車、工業互聯網、智慧城市、區塊鏈等“七大應用場景”。[2020/1/14]

自從區塊鏈技術誕生以來，一直有狂熱的信仰者聲稱，區塊鏈將會顛覆很多行業，從銀行業到保險業，從醫療保健到投票眾籌。那么，對于數據存儲來說，區塊鏈是否能夠改善云存儲行業呢？

分布式云存儲的工作原理

云存儲系統就是將數據存儲在從互聯網訪問并稱為“云”的遠程服務器上，這些服務器由云服務器提供商維護。與傳統的云服務器不同，分布式云存儲不會將客戶的數據保存在一臺特定的服務器上。相反，它使用分布在世界各地的不同節點，這些節點彼此獨立。這些節點不是由單個實體托管的，也不受服務提供商的控制，任何人都可以運行一個節點。

這一切都始于2003年由布拉姆·科恩自主開發的BitTorrent協議。BitTorrent協議是一種內容分發協議，是專門為點對點文件共享而設計的。BitTorrent用戶將各種視頻、音樂和文本文件下載到本地存儲，然后可以與其他用戶共享。BitTorrent上的文件沒有加密，但它們被分成了碎片，文件碎片可以從不同的播種器下載，就像在去中心化的“云”中一樣。

動態 | 人民日報：高素質金融企業家要掌握區塊鏈等現代高科技知識和技術:《人民日報》今日發布題為“新時代呼喚高素質金融企業家”的評論文章。文章中提到，高素質金融企業家要掌握相關現代科技知識和技術。金融與高科技結合是現代金融業發展的大趨勢。金融企業家必須順應金融業這一發展趨勢，努力掌握大數據、云計算、區塊鏈等現代高科技知識和技術，并且能夠運用這些技術對現有金融業務進行創新，提高金融運行效率和服務實體經濟的能力。[2019/10/18]

星際文件系統協議是分布式存儲發展的又一大步。它出現在2015年，后來成為了目前開發的一些基于區塊鏈的去中心化存儲解決方案的基礎，例如Filecoin。

與HTTP一樣，IPFS也是一種用于網絡的超媒體傳輸協議，旨在讓互聯網上的用戶和服務器之間傳輸數據。但是兩者之間卻有著根本的不同。后者是一種內容可尋址、版本化、點對點分布式存儲、傳輸的協議，不同于HTTP以中心化的以太網絡地址查詢你的所需文件。

當有人將文件上傳到IPFS網絡時，該文件會被分成稱為“區塊”的數據包，然后將這些數據包分散的傳輸到世界上各個服務器之上進行存儲。如果您需要使用這些數據，您只要輸入相應的指令即可從相應的服務器回傳到你的電腦進行查閱。它為每個文件及其中的數據包都生成一個加密散列哈希值。解決了超文本傳輸協議懸而未決的一些問題比如高并發、數據丟失、安全性差、成本高昂等問題。相比現有的中心化網絡模式更高效，更安全，存儲成本更低廉。

聲音 | 德勤：區塊鏈等數字化技術將催生醫療保健領域發展新的模式:據中國證券報消息，德勤近日發布的全球醫療保健展望報告預計，全球醫療保健支出增長將提速，醫療保健行業未來的市場將進一步壯大，數字化技術在其中發揮的影響力將與日俱增。區塊鏈、云計算、虛擬健康、人工智能、機器人醫療、醫療物聯網等數字化技術將助力催生醫療保健領域發展運行的新模式，提高其服務質量及可負擔性、可獲得性。[2019/2/22]

云存儲中基于區塊鏈的解決方案：鏈下和鏈上

BitTorrent和IPFS協議都遠非完美，并面臨著許多挑戰。隨著區塊鏈技術的出現，使用它來改善數據存儲的想法已經吸引了全球各地的開發人員。與此同時，基于區塊鏈的分布式云解決方案也已經從其前輩那里汲取了教訓，旨在改善安全性，隱私性和用戶對其數據的控制。它們的顯著特征之一就是加密。當你將文件上傳到網絡時，它會自動對文件進行加密。之后，你可以使用加密密鑰訪問文件；沒有密鑰，沒有人可以到達并讀取你的文件。

聲音 | Stefanini執行副總裁：區塊鏈技術延長了患者生命:據bitcoinnews報道，巴西軟件提供商Stefanini的執行副總裁Ailtom Nascimento近日表示，更高的數據可見性和可靠性的最終結果意味著可以更快地發現疾病，從而更有效地治療。這種行業的急劇改善意味著區塊鏈技術實質上是延長了患者的生命，并大大提高了患者成功治療的可能性。[2019/1/22]

基于區塊鏈的解決方案與BitTorrent和IPFS的共同點則在于分片。簡而言之，這是將單個文件分成多個部分，以便這些部分可以存儲在不同節點上的過程。沒有單個節點服務器可以保存你的整個文件，而是只保留其中的一部分。這些片段是重復的，從而導致數據冗余；即使某個節點因文件片段而崩潰，也可以在其他節點上找到相同的片段。

“鏈上和鏈下”是區塊鏈數據存儲解決方案中有兩種根本不同的方法。鏈上原則意味著用戶的所有數據都存儲在區塊鏈上的每個區塊內。這種方法的優勢無疑是，即使發生黑客攻擊，也可以還原并重新同步數據。但是，增強安全性的同時也是以維護完整節點為代價的，即每個節點實際上必須包含所有的數據，這是一個昂貴得多的選擇。

動態 | 廣電網發文《2018，版權領域大事“瑯琊榜”》 區塊鏈被確認為電子證據上榜:中國新聞出版廣電網今日發文《2018，版權領域大事“瑯琊榜”》，其中《最高人民法院關于互聯網法院審理案件若干問題的規定》中關于區塊鏈等被確認為電子證據上榜。[2018/12/27]

人們認為，區塊鏈的可伸縮性不足以存儲用戶的整個文件。任何正在運行的節點都必須保留所有的用戶數據的副本，并且所有節點都必須不斷地彼此同步。如果每個用戶僅上傳幾兆字節的數據，網絡就將變得過載。而且，它將花費巨額的網絡費用。這個問題被稱為區塊鏈膨脹。

因此，市場上幾乎所有數據存儲解決方案其實都是“脫鏈”的。他們試圖通過不將用戶數據存儲在區塊鏈中，將自身限制為僅將元數據存儲在鏈上以及使用區塊鏈來促進平臺生態系統來解決可伸縮性問題。“脫鏈”解決方案的明顯弱點是安全性較弱。從理論上講，如果系統受到攻擊，則可能只有元數據遺留下來，而數據本身將完全丟失。

“脫鏈”解決方案中的礦工提供了硬盤來存儲其他用戶的文件以獲得報酬，而區塊鏈用于促進礦工和用戶之間的存儲市場。

當然，說服用戶將其他人的數據存儲在他們的磁盤上并運行節點可能具有挑戰性。但是，這對于擴展脫鏈解決方案的生態系統來說至關重要，而目前最廣泛的選擇就是使用平臺的原生加密貨幣作為獎勵。

在被TRON收購后，BitTorrent也推出了其加密貨幣BTT。BTT的主要應用場景就是獎勵用戶保存和分發文件，但還計劃了其他選擇，比如內容付費。

而在Filecoin網絡中，區塊鏈還用于將需要存儲數據的用戶與能夠提供存儲空間的用戶連接在一起，他們也被稱為“礦工”。客戶在區塊鏈上提交投標，當找到礦工的匹配訂單時，各方簽署交易訂單。然后向礦工獎勵代幣。

總而言之，與傳統的中心化云服務器相比，基于區塊鏈的分布式云存儲的確具有許多引人注目的優勢。

安全。如前文所述，基于區塊鏈的分布式云存儲使數據的保存和傳輸更加安全。文件使用私鑰加密，這使得沒有密鑰的任何人都無法訪問文件。文件也分為多個部分，以保留在多個節點上，這樣就不會出現單點故障。

不可篡改。由于沒有中央授權，因此沒有人可以刪除您的文件，限制訪問或對其進行修改以進行審查，文件的哈希值保存在區塊鏈中。

更低的價格。使用區塊鏈的分布式云存儲，要比目前主流的云存儲方案便宜很多。

如上所述，脫鏈解決方案已將區塊鏈用于不同目的，但不用于自身存儲內容。區塊鏈上的數據存儲具有一定的局限性，其中最重要的限制之一就是潛在的可擴展性問題。

與傳統的支付系統相比，區塊鏈只能處理有限的交易，而且交易量相對較低。在高峰時期，這會導致網絡過載，交易延遲和交易費用增加。在現有條件下，隨著越來越多的用戶和交易，這可能會成為一個重大缺陷。

傳統數據存儲解決方案和分布式云存儲都有其自身的優缺點。傳統的云服務器具有更高的速度和可用性，但是它們不加密用戶數據也不將其存儲在多個地方，這威脅了數據的安全性和隱私性。

而分布式云存儲通過對用戶的文件進行加密和分片來提高用戶數據的安全性和隱私性，但是它們也無法擁有與中心化云存儲相同的高速和低延遲。

而且，用于分布式云存儲的區塊鏈解決方案目前尚未展示出建立關鍵用戶群的能力，這對于生態系統至關重要。

此外，分布式存儲可以是鏈上的或鏈下的。脫鏈解決方案成功避免了區塊鏈膨脹問題，但數據安全性較弱，因為它沒有存儲在區塊鏈上。鏈上解決方案聲稱更安全，但是也更昂貴，并且需要更大的區塊。

所以，每種類型都有其自身的優點和缺點，只有時間會告訴它們哪一種會成功。

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