你认识多少分布式存储的先驱？

长期以来，分布式存储被称为下一代互联网的核心。在分布式环境中，它可以保证用户在需要时能够获取和发送数据，这将直接影响用户的体验。然而，由于缺乏激励机制，分布式存储的功能发展和公共访问权限受到限制。自区块链出现以来，各种分布式存储项目开始探索基于激励层的场景开发，并与中心化式存储项目展开市场竞争。

在本文中，我们将比较几个**的分布式存储项目，如neofs，以探索在这个市场上潜在的应用场景。

为什么使用分布式存储？

无论是个人用户还是存储需求大的企业，云存储的简单性和低维护性导致数据大规模迁移到中心化式服务器。随着规模经济的不断演进，大数据孤岛层出不穷。和现在一样，亚马逊、微软、IBM、谷歌等科技巨头也有自己的数据孤岛。

虽然企业之间的竞争允许用户在多个服务提供商之间进行选择，但服务的性质往往使公众关注数据隐私的保护和安全。向云存储的转变也为数据**创造了更多的机会。在2019年的报告中，欧盟主要隐私监管机构报告，与2018年相比，有效数据泄露增加了71%。

2005-2019年美国年度数据泄漏事件和公共记录

分布式存储网络将在很多方面影响现有的云市场。在去中心化网络环境下，用户上传的数据将由多个节点管理和存储，即使单个节点出现故障，也不会对用户数据构成威胁。

区块链集成自然也可以包括公钥加密。数据通常在存储在主机中之前被加密。只有合法所有者和所有者选择与之共享的任何火币网0才能解密。此过程可以保护这些服务免受审核和操作，并使攻击中丢失的任何数据对攻击者毫无用处。

此外，区块链技术集成提供了对激励层的访问，可以用来奖励良好行为或惩罚恶意活动。这使得这些平台能够通过服务全球市场，利用加密货币的全球性和无边界性。

**，分布式存储解决方案是经济效率的有力证明。与数据孤岛的巨大成本不同，分布式网络利用全球用户设备中未使用的存储容量，鼓励用户为网络贡献自己的存储空间。在理想情况下，这将导致大量的供应关系，从长远来看，这将推低价格。

缺点是分布式存储技术的复杂性也带来了许多需要解决的问题，否则可能无法为用户提供与现有中心化式存储服务相当的体验。如原有的可扩展性、激励层的基础设施维护开放市场、全球动态网络的数据完整性等。

分布式存储项目

尽管分布式存储市场越来越流行，但仔细考虑这些项目，每个项目都有自己的目标市场和场景。今天我将介绍以下四个项目。

NeoFS

neofs的概念已在Neo白皮书中尽早提到-去中心化存储系统。

该系统由n以太坊 PCC开发，旨在为企业和个人提供安全、透明的存储服务。Neofs将数据的控制权完全交给了用户。用户可以选择存储服务的地理位置、可靠性水平、节点数、硬盘类、容量等存储属性，也可以选择符合本地数据监控的存储方案。

Neofs通过商品或企业硬件从用户那里获得存储空间，并将未使用的HDD/SDD容量出租给网络，以换取天然气。利用网络多重图上的集合点散列，可以准确地计算出数据的位置。即使在去中心化的环境中，该解决方案也可以通过消除节点之间不必要的元数据传输需求来实现高可扩展性。

该方案还引入了一种基于同态散列的交互式零知识证明协议，以异步维护整个网络的数据完整性，并提供统一的审计。如果无法通过审核，将阻止付款，并阻止节点尝试通过删除数据来操作网络。

新航

从2013年开始，SIA是一个基于POW的分布式存储项目，旨在提供一个去中心化、激励机制、数据加密、低成本、易用的云存储系统。

用户使用SIA客户端上传文件，SIA客户端将文件分成多个副本，如5个副本，并存储在15个主机中，这意味着一个文件同时保存在3个备份中，每个主机只存储一部分文件数据，保证了数据的隐私性，没有人可以偷看你的文件。

通过SIA，一个文件可以有多个备份，以确保文件不会被其他人偷窥，并且可以随时随地下载。在托管主机文件的同时，用户还可以将自己的计算机作为主机托管他人的文件，并赚取一定的托管费。

自2016年6月**稳定发布以来，新航在软件开发和存储网络增长方面不断取得进展。根据siastats.info信息该网络最初专注于存档应用程序，目前存储超过800 TB的数据，并在全球分布300多个活动主机。

硬币

Filecoin是由protocol lab发起的，protocollab是流行的行星际文件系统（IPFs）的创建者。该系统于2015年推出，是一个点对点存储网络，旨在彻底改变数据在网络上的分布方式。

与超文本传输协议（HTTP）（当前web标准）不同，IP从web标准中托管数据的特定位置请求数据，而IPFs请求只指定数据的加密散列。它可以被认为是一个类似指纹的标识符。

自IPFs发布以来，这已被证明是它的主要弱点——需要激励固定内容并确保其可用性。这就是filecoin的工作原理，它是为ipf设计的基于区块链的激励层。虽然还没有正式发布，但该团队在4月份的路线图更新中报告说，它在testnet上拥有超过5pb的验证存储空间。根据同一消息来源，filecoin预计将在2020年7月至8月间推出其主网。

蜂群

Swarm是一个由火币网 Web3支持的本地存储服务计划，它提供去中心化的P2P存储服务，并将数据直接存储在DHT表中。

Swarm的主要目标是提供火币网公共记录的完全去中心化和冗余存储，特别是DAPP代码和数据以及区块链数据的存储和分发。从经济的角度来看，它允许参与者有效地中心化他们的存储容量和带宽资源，向网络中的所有参与者提供这些服务，同时能够接受以太坊的激励。

备份和存档

在分布式存储领域，一些最简单的应用已经成为最常见的存储应用之一。云存储已经在个人和企业中流行起来，为那些希望长期保存重要文件或在发生事故时添加冗余设置的用户提供保护。

为了与当今的云服务竞争，打算满足此应用的分布式存储提供商通常会将原始容量置于性能或带宽之上。这使得它成为一个开放的分布式存储网络的理想用例，它可以为公开市场上的任何设备出售未使用的空间，从而通过大量供应降低价格。

因为neofs、SIA、filecoin和swarm都提供了类似的基础设施来支持开放数据存储市场，所以它们都可以从这个用例中受益。同样，每个项目都提供了一个数据**机制，以确保长期性能，以应对分布式网络中固有的不确定性。每个协议都采用了相似的方法，即使用擦除码或相似的技术来分割数据，然后将副本分发给网络上的多个节点，以实现冗余。

为了保证节点能够维护数据访问，鼓励良好的行为，并定期检查数据完整性（如neofs的零知识数据验证机制或filecoin提出的**证明），使得遵循规则的成本低于试图欺骗网络的成本。

Neofs零知识数据审计机制，用于发现损坏或恶意节点

在上述网络中，SIA目前主导着备份和归档用例，这是与有效的mainnet讨论的唯一协议。新航的另一个独特优势进一步巩固了这一地位。其基于种子的文件恢复服务允许用户创建存储在网络上的当前文件的快照。

seed允许用户随时随地恢复这些文件，使其成为一个强大的工具。不过，该团队指出，解决方案并非“一劳永逸”，因为用户必须确保文件契约保持活动状态才能还原文件。这意味着用户必须每隔几周手动访问SIA才能续订合同，或者保留自动续订的成本。

虚拟主机和内容分发

有时，我们的目标并不是长期保存数据，而是快速地向用户提供数据。这是web前端的典情况，也适用于经常访问的内容，例如音乐、视频或游戏流。

为了满足这些用户的需求并与数据中心竞争，这些应用程序的存储提供商可能会优先考虑性能（例如，SSD优于HDD）和大带宽。此外，将内容放置在尽可能靠近用户的位置有助于减少满足检索请求所需的时间。

当谈到优化数据放置时，neofs允许客户优化自己的初始数据放置。网络上的存储节点在加入网络时可以定义自己的地理位置、存储类、容量和价格，并在租户放置数据时为租户提供重要信息。例如，公司可能希望专门针对美国的存储节点，以帮助更快地向美国用户提供数据。

此外，n以太坊 PCC还创建了CDN服务，以进一步提高性能和延迟。与Skynet类似，缓存和地理位置可用于优化数据传输，并通过单独的CDN网络层请求存储在neofs上的内容。在未来，网络参与者将能够使用或托管自己的NeoFS.CDN公司Edge，即使数据完全存储在另一个区域中，也可以提供一个健康的端点来尽快提供内容。

在发送.NeoFS运行可以在服务中看到NeoFS.CDN公司一个例子。用户当前可以执行公共测试，将具有指定生存期的文件上载到neofs testnet，并通过链接共享这些文件以演示服务。

群火币网提出了一个特别优雅的解决方案。通过其节点同步和缓存机制，swarm被设计成一个“自动伸缩弹性云”，其中特定内容的普及将增加缓存块附近的节点数量，这将有助于优化路由。通过减少终端用户的任何给定请求的平均跳数。

最终的结果是一个分布式系统，它自然地自我配置以实现快速分发，使其成为此类应用场景的强大竞争对手，特别是对于以其他方式与以太坊集成的服务。

缓存如何优化最终用户内容交付时间
的示例

Filecoin使用一种激励机制来确保内容的快速交付。这可以通过将网络划分为存储和检索市场来实现，以帮助区分不同类的存储提供商（高容量存储提供商和专注于快速检索的存储提供商）。这有助于用户选择一个更满意的提供商来提供IPFs的基础设施，以用作响应性CDN/网络管理服务。

尽管它在数据存档市场上的地位很强，但提供数据历来是新航的弱点，该团队的目标是通过在2月份推出天网（新航的第2层网络）来解决这个问题。

Skynet通过Skynet portal（通常是私有的修改后的SIA节点）和Skynet webportals运行。Webportals是一个带有Web UI的公共访问服务器，它允许用户在没有任何其他软件的情况下上传或访问Skynet内容，类似于neofs的协议**。

Skynet使用SIA后端进行存储，旨在为最终用户添加文件共享和内容分发功能，并利用门户中改进的延迟及时交付请求。

尽管可能需要进一步的开发，以保持所讨论的任何网络在一致的交付时间和成本方面挑战当今的云服务，但每个网络都表明，几乎可以肯定，这是一个“何时”而不是“是”的问题。

通过智能合约与离线数据交互

智能合约平台的创建为开发人员提供了一个不信任地执行业务逻辑的环境。但是，这只涉及特定应用程序的一个方面。用户通常需要通过一个中心化的web前端访问服务，从而重新引入信任要求，项目可以运行或租用自己的服务器来处理应用程序所需的任何其他数据。

尽管如前一节所述，为内容分发设计的协议可以满足其中一些用例，但区块链应用程序通常依赖于链外数据存储，这引起了对信任的担忧。为了允许创建真正的分布式应用程序，可以使用分布式链外存储来承载两个用户界面，并替换这些中心化的后端。

理想情况下，开发人员可以将代码写入智能合约，从链外请求一段数据，对其进行处理，然后保留更改或继续操作。问题在于，智能合约本质上仅限于执行环境提供的指令和数据集。

存储操作将通过内置于neo3中的预言机服务交付，以允许智能合约与分布式链外存储交互

简单地说，如果虚拟机没有能力访问链外的服务，那么数据必须存储在链上才能通过契约访问。相反，这意味着数据需要与契约一起部署或通过事务聚合随时间累积。

以这种方式获取链上的数据可以提供完全的冗余，但由于每字节的价格很高，无法满足许多开发人员的需求，特别是当需要越来越多的数据集时。

尽管SIA和filecoin都表示有兴趣让智能合约直接通过跨链网桥访问链外数据，但在设计与存储网络互操作的合约之前，它们必须与区块链VM或预言机服务进行适当集成。

Neofs是第一个尝试提供这种功能的已知分布式存储网络。Neo的本地预言机服务完成后，通过neom运行的合同将能够请求甚至操作neofs链下存储的数据。这可以为中心化式后端提供一种功能替代方案，同时避免与链上存储相关联的高成本和通常不必要的冗余需求。

这种集成使neofs成为已知的唯一能够满足此应用场景的分布式存储系统，从而有助于创建第一个真正的分布式应用程序，在该应用程序中，可以以分布式方式为应用程序的后端数据库和面向用户的前端提供服务。

结论

面对当前云存储存在的备份安全、使用费用高、操作方便等问题，区块链技术的日益成熟继续为分布式存储市场提供了更多的发展可能性。尽管上述区块链项目尚处于试验阶段，但它们指出了未来云领域的发展方向。

在最近举行的2020共识会议上，n以太坊 PCC首席信息官Stanisla bogatyre正式宣布了neofs的下一个里程碑式目标：分布式去服务器计算，结合能够提供大规模计算的lamda，为实体经济构建一个完全基于云的服务平台。

分布式存储的先驱，鸭子！