區塊鏈技術改變了我們理解周圍世界的方式。它帶來的去中心化概念影響了各種行業，包括文件存儲行業。本文章將討論什麼是去中心化文件存儲以及它是如何運作的。同時，我們還將探討這項顛覆性技術的優勢和挑戰。

什麼是去中心化存儲？

去中心化存儲是一種依賴於分布式網路，而非單一中心化主體的文件存儲系統。此分布式網路（通常爲區塊鏈）通過點對點的節點來收集、存儲並保護數據。爲維持網路運行，這些節點會收到代幣作爲獎勵。

去中心化文件存儲應用旨在抵制審查，使得用戶可以完全控制他們的數據，不必擔憂數據安全機制會受單點故障的影響。相比之下，中心化存儲平台將數據集中在大型服務器中，這不僅容易成爲攻擊的目標，而且在某些情況下，它們可能會選擇性地限制用戶訪問自己的數據。

去中心化存儲是如何運作的？

就像中心化文件存儲一樣，去中心化存儲也只需要用戶上傳一次數據來存儲，然後在需要時再下載。然而，它們的相似之處僅止於此。在去中心化網路上存儲數據的方式與中心化服務器有所不同。我們可以將其分爲以下五個步驟：

加密

首先，上傳到去中心化存儲平台的數據會被加密，以增強其私密性和安全性。這個加密過程是通過密碼算法來實現的，該算法將數據編碼混淆，只有在擁有對應解密密鑰的情況下，才能解碼還原。這樣做可以確保即使數據在傳輸過程中被截取或泄露，由於不能解密，無關方也無法訪問到實際的數據內容。

數據分片

數據分片，或稱分區，是將大型數據集分割爲被稱爲“分片”或“塊”的小部分。這種分區方式提升了數據集的可擴展性、靈活性、安全性以及整體性能。

數據分發

一旦數據被分片，它就會在多個網路節點之間分發。這確保沒有單個節點可以訪問全部信息。即使有一個節點被攻破，數據以某種方式被解密，攻擊者也無法訪問整個數據集。

冗餘和復制

這是一種額外的安全措施，用以確保數據始終在網路上可用。因此，網路會創建每個碎片的多個副本，並將它們分布在更多的去中心化節點中。就像復印一份重要文件，並將它們存儲在不同的地方一樣。

檢索數據

當用戶成功地將數據上傳到去中心化存儲系統後，他可以在任何時候調用這些數據。當他準備檢索數據時，他會向網路發送一個請求，並出示他的解密密鑰或其他身分憑證。然後，網路從存儲它們的各個節點檢索必要的碎片。這些碎片被重新組裝，並作爲一個完整的數據集呈現給用戶。

三種類型的去中心化網路

存儲網路

去中心化存儲網路的設計目的是將數據分布到多個節點上，這既可以提高數據的可用性和冗餘性，也要求用戶對網路中自己數據的安全性和持久性負責。在去中心化存儲網路中，用戶通常能選擇特定的節點來托管他們的數據。

市場

去中心化市場作爲一個平台，讓用戶可以在去中心化存儲提供商中發現、比較和選擇不同的存儲選項。去中心化市場可能還有額外的特性，如價格、可用性和性能指標，以幫助用戶做出明智的決策。它作爲用戶和去中心化存儲提供商之間的橋梁，促進雙方的交互和整合，從而在去中心化生態系統中提供存儲服務。

分布式存儲

在爲分布式存儲設計的去中心化網路中，使用數據編碼技術將數據切分爲更小的片段，然後分布到多個存儲節點上。這種方式保證了網路的安全性和彈性，因爲數據在不同的節點上得到了保護和冗餘存儲。

分布式存儲利用糾刪碼技術，通過冗餘片段恢復丟失或損壞的數據片段。這意味着即使部分存儲節點或數據片段無法使用或已損壞，原始數據仍可從剩餘的數據片段和冗餘片段中重構出來。

去中心化存儲 vs 雲存儲

去中心化存儲與雲存儲是不同的。兩種存儲模型的關鍵差異在於“信任”。去中心化模型不需要任何信任，這意味着無論存儲節點的運營者是誰，或者他們使用什麼硬件，他們都不能查看或訪問存儲在他們節點上的數據。

在分布式網路中，獨立的存儲節點存儲數據，但無法訪問完整的文件。數據和應用程序都被加密、編碼，並分割成片段，然後分布存儲在各個節點上。這種方法確保了數據的安全性和隱私性，因爲數據被分片並分布在多個節點上，使得任何單個節點都很難訪問到完整的數據或可用信息。

去中心化存儲就像將你的重要文件或文檔的副本保存在不同的安全地方，例如你的家、銀行和朋友的家裏。你可以自主決定將每份副本放在哪裏，即使其中一個地方出現問題，你仍然可以從其他地方獲取你的文件。這就像有多個備份，確保你的數據安全可訪問。

另一方面，雲存儲就像將所有文件或文檔存儲在由一家公司運營的單一存儲設施中。你可以通過互聯網從任何地方訪問你的文件，但如果存儲設施出現問題，你可能無法訪問你的文件，直到問題得到解決。與去中心化存儲不同，雲存儲平台上的信息可以被雲存儲主機訪問。

去中心化存儲的優點

安全性和韌性

去中心化存儲方法通常比中心化的存儲方法更爲安全。這是因爲在去中心化存儲中，數據是分布在不同地點的多個節點上。這消除了中心故障的風險，也使系統更能抵抗停機或宕機。

隱私性

由於去中心化存儲平台利用了區塊鏈技術的原理，因此它們爲用戶提供了高度的匿名性。因此，它們非常適合存儲敏感或機密的文件。

可負擔性

許多去中心化的存儲選項更加經濟實惠，特別是對於大型文件或數據集。用戶也可以利用他們電腦上的剩餘存儲空間，提供給其他用戶，從而賺取收益。

去中心化存儲的限制

復雜性

由於一些去中心化的存儲選項帶來了一定的復雜性，因此對於新手來說，它們可能難以實施。這可能是阻礙其普及的一個潛在障礙。

法律問題

當局對去中心化的倡議始終持有懷疑態度。去中心化意味着人們可以在不受審查的情況下做任何他們想做的事，這與他們的理念不符。去中心化文件存儲系統也是如此。比如，BitTorrent網站就曾因侵權和盜版問題打過許多法律戰。

去中心化存儲系統的示例

星際文件系統（FIL）

來源: FIL

FIL是最早的去中心化存儲解決方案之一，由計算機工程師Juan Benet於2015年發明。該方案被設計爲一個去中心化的點對點協議，用於存儲、訪問和分享數據。

關於其運行機制，FIL系統使用內容尋址方法來搜索信息，這與集中式系統（如HTTPS）使用的基於位置的URL系統不同。它也是一個更可擴展的系統，可以通過其去中心化網路進行大規模的數據傳輸。

然而，FIL既不是一個區塊鏈系統，也不是一個加密貨幣平台。但它是一個基於加密技術的協議——去中心化和分布式。因此，一些加密平台已經在FIL的基礎上建立，將去中心化存儲和加密貨幣的最佳特性結合在一起。FIL就是這樣的一個項目。

FIL

來源: FIL

FIL是一個基於FIL協議的去中心化數據存儲提供商。在2017年完成了首次幣發行（ICO）籌集了約2.57億美元後，它於2020年啓動。有趣的是，FIL協議的創建者Juan Benet是這個加密項目的主要開發者之一。

作爲一個去中心化的協議，FIL完全由其用戶運行。這些用戶目前分爲兩類——存儲礦工和檢索礦工。存儲礦工是在他們的計算機上有額外存儲空間的用戶，並將其提供給其他用戶。然後，他們向網路添加新的區塊並獲得獎勵。

檢索礦工作爲最終消費者和存儲礦工之間的中介。他們檢索存儲礦工存儲的信息，並將其安全直接地傳遞給最終用戶。這種直接傳輸減少了數據需要在整個網路的所有節點之間傳輸的需求。這減少了延遲，提高了網路的效率。

存儲和檢索礦工都會用FIL網路的原生代幣FIL支付。它也用於治理目的。總供應量限制在20億個代幣，目前流通量爲3.95億。

Arweave

來源: Arweave

Arweave是一種區塊鏈存儲解決方案，爲用戶提供低成本且永久的數據存儲。它於2018年6月啓動，並採用了一種獨特的共識算法——存取證明（Proof-of-Access，PoA）來確保網路上存儲的數據的長期性和可用性。這種PoA機制通過AR代幣獎勵用戶，以激勵他們進行長期數據存儲。

Arweave協議是建立在另一種分散的網路基礎設施之上——永久網（permaweb）。永久網建立在FIL之上，旨在通過區塊鏈無限期地存儲數據。用戶只需支付一次性的AR代幣費用即可在永久網上存儲數據。一旦付款，他們的數據便永久存儲，無需續期或訂閱。

BitTorrent

來源: BitTorrent

BitTorrent是一種分散化的協議，允許用戶輕鬆分享和下載大文件。它在2003年推出，由於其獨特的文件共享系統方法，迅速受到歡迎。BitTorrent不是讓用戶從單一服務器下載大文件，而是允許用戶從多個節點下載文件的各個部分。結果，下載更快，個別服務器的壓力也減輕了。

2019年，BitTorrent平台通過首次代幣發行（ICO）推出了其原生代幣BTT。這種代幣基於Tron生態系統，可以用來支付費用和訂閱平台的高級功能。它還作爲治理代幣使用，並作爲在網路上上傳文件的獎勵發放。

結論

盡管像谷歌和微軟這樣的中心化巨頭依然佔據數據存儲領域的重要份額，但全球的趨勢已在悄然改變。區塊鏈技術的誕生使用戶能夠自主控制他們的數據存儲和分享。這種去中心化的替代方案更爲吸引人的是，你甚至可以因此獲得報酬。

因此，越來越多的用戶正積極擁抱這種去中心化的存儲方法。你是否已經成爲他們的一員？如果還未加入，不妨考慮一下本文中討論的各種可能性，開啓你的去中心化文件存儲之旅。