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中心化存儲

通常存在著一個核心的中心化服務器，所有用戶的內容保存與使用都依賴于這個中心服務器，從而形成了一個中心化的網絡結構。用戶節點相互之間并無交互，對于網絡中的信息也無法產生實時影響和反饋，整個網絡的穩定性主要來自于中心服務器的穩定程度。而在內容的傳播方式上也主要是通過中心服務器來完成，用戶節點的主要作用在于請求與接收內容。

目前主流中心化云存儲和數據服務公司，來源：鯨準研究院

去中心化存儲

去中心化存儲是將數據分散存儲在非常多的獨立的存儲設備上，這些存儲設備我們稱作節點，所有節點一起組成了存儲網絡。當用戶存儲文件時，文件被切割成數據碎片然后使用自己的私鑰加密后存儲在網絡的眾多節點上，而不是某個中心化的服務器上。當需要使用這個文件時，這些碎片會被解密，然后迅速的無縫重新組裝起來。

一、數據時代，存儲市場有多大？

全球數據圈的年度規模，資料來源：IDC

過去十年，數據增長的主要來源PC、智能手機和其他消費類的設備的增加；未來隨著嵌入式設備的逐漸廣泛，其中包括安防攝像頭、智能電表、芯片卡和自動售賣機等等，未來大數據會爆發性的增長，而這一部分大數據亟需創造很大空間來存儲。

對此，云存儲成為了不可避免的方式。云存儲市場超25%復合年增長率，預計2023年市場規模達1040億。隨著更為完善的基礎設施和更高的互聯網普及率，中小型企業越來越多地采用云存儲將成為云存儲市場增長的主要因素。

存儲市場規模走勢及預測2016-2023，數據來源：Marketersmedia

對此，聚焦于去中心化存儲的存儲方式蘊藏著巨大的發展機會。

二、IPFS等去中心化存儲項目概述

作為區塊鏈技術的典型代表，比特幣網絡實現了在惡意節點和友好節點并存情況下進行網絡支付的可信特征。這一特點，激發了Juan Benet設計星際文件系統——IPFS，Interplanetary File System的思路：數據即價值，運用比特幣網絡的分布式特性，也能創建可信數據庫。

在這個思路中，有三個問題是數據存儲行業的痛點，也非常關鍵。

1、中心化的云存儲服務，是否可信？

2、中心化的云存儲服務，是否永久，會不會突然消失？

3、中心化的云存儲服務，是否中立，會不會被惡意利用？

基于上述問題，IPFS星際文件系統，力圖成為這樣的數據存儲系統：

1、為全人類的信息創建一個去中心化的、高效的、強大的基礎平臺；

2、利用人類碎片化閑置空間，解決巨量數據的存儲問題；

3、具有自我修復功能的數據庫；

4、沒有公司或者中心化組織掌握的數據庫；

5、加密的數據庫； 

與目前統一的通過地址從中心化服務器中獲取網絡資源的傳輸方式相比，IPFS通過唯一的哈希值來匹配和尋找相應內容。用戶可以在點對點的網絡結構中更加快速地從就近的節點獲取所需的網絡資源，這可以使得目前的網絡帶寬問題得到一定程度的解決，而數據也將因分布式的存儲方式獲得更高的安全性。

于是全球最大的去中心化存儲項目IPFS便應運而生。IPFS產生之初便激起了世界各地支持者的熱情，之后創始人Juan Benet便持續致力于建立這樣一種去中心化存儲系統，并于2018年將去中心化存儲和加密數字資產Filecoin相結合，以激勵更多人加入到星際文件協議，由于項目目標宏大，規模空前，難點眾多，目前項目還在持續研發中。

Sia是一個有區塊鏈技術保護的分散存儲平臺。Sia存儲平臺利用全球未被充分利用的硬盤驅動器容量，創建一個數據存儲市場。Sia通過分散的網絡對文件進行加密和分發。

Datum是一個存儲和組織數據的DApp,并圍繞數據建立一個經濟生態系統。任何人都可以通過數據節點在數據網絡上存儲數據，而任何向網絡發送數據的人都可以成為數據源。除此之外，任何人都可以在Datum市場上出售他們擁有的數據或者購買他們想要的數據。

去中心化存儲項目的投資明細，來源：鯨準研究院

除了IPFS、Sia、Datum之外，還有一些頗具落地應用價值的代表性去中心化存儲項目，比如Storj、Swarm等。

三、為什么會有去中心化存儲方案的出現？

目前，大多數中心化的存儲網絡結構存在很多弊端，如服務器穩定和安全問題、存儲空間浪費問題、數據安全問題等；且一旦中心發生故障，或者被攻擊，則對于整個存儲網絡來說是致命的。

根據華住集團9月17日發生“5億條個人信息疑似泄露”事件，該犯罪嫌疑人在暗網上試圖兜售數據。說明現階段的中心化存儲存在相當大的數據安全隱患，中心化存儲信息極其容易被竊取。

華住旗下酒店數據泄漏，來源：網絡

現階段，中心化存儲在云存儲對企業資源浪費特別顯著，云技術本來不是很成熟，云成本控制也是多年來還未解決的問題。為此中心化存儲也不具備完整的外部條件，為此去中心化存儲成為了曲線救國的第二選擇，可以實現存儲的最大利用。

2018年云報告顯示云支出中有30%被浪費，來源：RightScale

而去中心化存儲給了用戶和服務方更多的重新思考機會。因為它借鑒了區塊鏈技術基因，如加密算法、共識機制及分布式存儲等，從而解決了中心化服務器問題、數據安全問題，帶寬和存儲問題等。

去中心化存儲的架構是基于分布式網絡中的各個節點所建立，在這樣的網絡架構中不存在一個中心化的存儲服務器，而是利用了世界各地的網絡用戶手中空余的存儲空間來進行內容的保存和傳輸。

四、去中心化存儲在中國的機會：千億市場，落地為王

區塊鏈技術和比特幣雖然是舶來品，但是區塊鏈技術的迅速普及和應用得益于互聯網的發展基礎，中國區塊鏈市場發展尤其是技術應用是走在世界前列的。其次，國外去中心化存儲的項目諸多共性：大多落在頂層設計和論文當中，實踐落地上需要一層層技術鋪墊和討論，落地緩慢；而國內則不然，快速落地、快速迭代、快速試錯。而且存儲行業需要硬件支持，而中國則是電子產品和智能硬件從研發到生產物流供應鏈配套最領先的國家，因此區塊鏈去中心化存儲有望在中國率先落地，領先于全球發展。

比如迅雷所推出的玩客云，它的主要作用是使用外置硬盤作為共享CDN，并兼顧私人云盤應用。共享CDN就是一個內容分發網絡，依靠部署在各地的服務器通過中心化平臺進行均衡、調節網絡內容，降低網絡擁堵，提高用戶訪問響應速度和命中率。玩客云的生態循環中，海量的用戶節點作為資源方，提供了CDN服務所需要的閑置帶寬、閑置存儲，但資源的利用方則是少量的CDN服務采購商，主要為視頻服務提供商。盡管玩客云也有一定的私人云盤功能，但其生態并非為存儲而設計，而主要是為CDN設計。

相比較而言，炒米科技所推出的私家云更加精準定位于去中心化存儲市場。私家云和玩客云外觀相似，也是面向個人和家庭用戶的體積小巧的家用智能硬件，而內置硬盤的設計更加方便用戶使用也更加穩定。但其與玩客云的核心區別在于海量用戶所提供的帶寬和存儲資源不是用于共享CDN，而是用于去中心化存儲。

在私家云的生態循環中，一側是海量的用戶節點作為資源提供方提供了閑置帶寬和閑置存儲，另一側資源的利用方既可以是海量的個人手機用戶用于備份手機照片視頻，也可以是支付能力強的行業用于備份其持續累積的各種資料和數據。

作為共享CDN和去中心化存儲的標桿項目，玩客云和私家云都已有成熟的產品落地，代表了目前這一領域的最新進展。去中心化存儲的市場，在當前區塊鏈行業整體一片凄涼的背景中持續快速發展，展現了巨大的生命力，與行業背景形成巨大的反差。

五、去中心化存儲的深度剖析：以私家云為例

1.私家云的技術方案剖析

從技術的角度分析，私家云主要由3大部分組成：個人私有云智能硬件 比特盤存儲鏈 比特米激勵鏈。

A、個人私有云智能硬件

每個人其實都有這樣的需求，就是自己的各種文件既能隨時隨地可以備份和讀取，又能完全保障個人的隱私和安全。其實這就是個人私有云服務。但當前的主流解決方案卻是：移動硬盤——私密但使用不便；公有云盤——使用便捷但時有隱私問題曝光。

而私家云則融合了上述方案的優點，一臺私有云設備支持多人共用，每個人都擁有自己的獨立存儲空間，所保存的文件相互默認不可見。私有云設備同時支持文件的便捷分享，用戶可輕松將文件分享給私有云上的其他用戶，或者分享至微信、QQ、微博、Facebook、WhatsApp 等第三方應用。

B、比特盤存儲鏈

比特盤存儲鏈首先打造去中心化存儲的生態共識：人人為我，我為人人。即每個私家云用戶都可參與“互益計劃”，通過共享閑置寬帶、存儲空間來獲得BITRICE獎勵，而其所收集起來的寬帶和存儲空間，又通過去中心化存儲技術打造成比特盤，并開放性面向社會，向所有人提供云存儲服務。

比特盤存儲鏈通過文件分片、數據加密、多重HASH等技術手段，通過存儲節點、索引節點，以“基于存儲工作量的證明”POWS為共識機制，基于多種對稱/不對稱加密算法以及HASH等密碼學技術，構建了一條完整的去中心化存儲鏈。

比特盤存儲鏈有著所有去中心化存儲服務共有的一些基本特性：

• 完全分布式存儲，抗黑客攻擊：無集中式服務器，無單點安全隱患

• 用戶隱私保護更徹底：只有用戶本人能查看其個人數據

• 數據不丟失，更安全：多節點多副本異地備份，數據更安全

• 自帶CDN效果：用戶可以同時從多個節點拉取文件，網絡擁堵時自帶加速效果。

除此之外，私家云系統的自我恢復能力也是設計初心目標之一：

私家云的存儲節點與索引節點是完全分開的，只要由基本用戶所掌握的存儲節點還存在，即使所有索引節點完全關閉，用戶存儲節點仍然可重建整個存儲網絡。

這樣的設計將指向最終目的：當用戶基數越大，整張存儲鏈將構成強大的自我修復力和穩定的性能；屆時私家云的創始人以及運營主體對整個項目和網絡而言將會變得不再重要。

C、比特米激勵鏈

比特米激勵鏈采取的是RPCA共識算法。RPCA實現了一種高性能，同時擁有較高拜占庭容錯的算法，比較好的解決了三個問題：正確性、一致性和可用性。比特米激勵鏈與比特盤存儲鏈通過跨鏈技術協調，比特盤存儲鏈提交節點基于存儲的工作量證明，比特米激勵鏈根據相應的工作量發放對應的BTR（BitRice）獎勵。

BTR（BitRice）既是對私家云用戶貢獻其閑置存儲與閑置帶寬的獎勵積分，同時也是驅動比特盤存儲鏈運行的虛擬燃料，使用比特盤的用戶需要支付BTR（BitRice）來驅動比特盤進行存儲。

用戶貢獻以及獎勵流程，來源：比特米白皮書

未來，在私家云/比特盤存儲鏈中的各種付費內容共享和生態鏈合作，也將通過BTR（BitRice）流轉來進行生態循環。

D、團隊技術背景和運營背景

     創始人李祥明一直活躍在信息安全領域，第一次創業做執法視頻的分布式云存儲和管理，服務于公安系統，已被上市公司并購。對私家云這樣的去中心化存儲項目而言，打造的是一個生態鏈，既需要有深厚的技術基礎又需要有綜合的管理能力。李祥明參與信息安全標準制定以及主持國家發改委信息安全產業專項的經歷，都是去中心化存儲項目的背后技術積淀。

2.產品核心競爭力分析

A、生態和激勵體系

私家云構建了一個完整的智能硬件 去中心化存儲 積分激勵系統。

通過BITRICE來激勵海量資源方用戶共享其存儲以及寬帶，而另一側面向海量應用方用戶，激勵用戶使用BITRICE購買存儲、寬帶或者其他付費內容，從而建立了一個可持續運行的去中心化存儲生態。

B、產品體驗

一鍵備份功能。

全面支持蘋果、安卓等各種手機，并支持平板、電腦等跨終端跨平臺使用，來自任一設備的文件更新都可在其他設備同步。

全球隨時隨地訪問。

C、節點眾多，應用落地。

私家云已部署接近6萬個節點，擁有5萬多個T的存儲，已為用戶存儲了數千萬張照片、視頻等各種文件。

與IPFS相比，私家云項目在技術實現、節點支持、市場推廣和應用成熟度方面有著明顯的速度優勢。

落地為王。私家云已建立了覆蓋全國的銷售渠道，包括保修政策以及售后流程都已完善。這說明私家云早已不再停留在論文和實驗室階段，而是已扎扎實實進入了實際應用落地階段。

私家云未來規劃布置超過500萬個節點，來源：比特米白皮書

由此可見，私家云所打造的去中心化存儲也許會成為區塊鏈領域最先落地的應用之一。

讓市場和我們拭目以待。

（本文是區塊鏈技術落地觀察系列報告之一，不做任何投資建議。）