區(qū)塊鏈存儲(chǔ)的核心技術(shù)概念
區(qū)塊鏈當(dāng)前存儲(chǔ)許多類(lèi)型的事務(wù)信息,如A到B傳輸信息、臨時(shí)信息和其他信息,因?yàn)闆](méi)有其他存儲(chǔ)位置,這些信息暫時(shí)占用了很大的空間。商業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用程序不僅處理事務(wù),而且處理業(yè)務(wù)系統(tǒng)邏輯,這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)邏輯需要更豐富的數(shù)據(jù),如資源文本數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、視頻媒體數(shù)據(jù)等,而這些數(shù)據(jù)沒(méi)有存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。
熱門(mén)的區(qū)塊鏈存儲(chǔ)項(xiàng)目
Sia是最早的基于比特幣的存儲(chǔ)解決方案.Storj與Sia相似之處在于它也從網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)中提取數(shù)據(jù)。它不提供程序可訪問(wèn)的存儲(chǔ)。證明數(shù)據(jù)完整性的方法是讓客戶和存儲(chǔ)方簽訂合同。
協(xié)議實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目首先開(kāi)發(fā)了開(kāi)源軟件星際文件系統(tǒng)(IPFS),將其定位為新傳輸協(xié)議的基礎(chǔ)設(shè)施。IPFs網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似于10年前存在的P2P網(wǎng)絡(luò),如eDonkey和Thunder。由于IPFS網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有激勵(lì)機(jī)制,因此協(xié)議后實(shí)驗(yàn)室推出了一個(gè)名為Filecoin的新項(xiàng)目,提供去中心化存儲(chǔ)激勵(lì)。
然而,Lambda是一種可編程的存儲(chǔ)解決方案。它的底層協(xié)議使用了一個(gè)具有對(duì)象存儲(chǔ)、密鑰值(KV)存儲(chǔ)和其他存儲(chǔ)類(lèi)型的基本文件系統(tǒng)。它可以擴(kuò)展到提供更復(fù)雜的關(guān)系存儲(chǔ)。
Filecoin利用更成熟的IPFs網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,激勵(lì)機(jī)制將涉及到區(qū)塊鏈的共識(shí)。那些貢獻(xiàn)更多的人將得到更多的回報(bào),并且必須防止作弊。區(qū)塊鏈空間中最重要的事情是,所有參與者都可以受益,并且收益與付出的努力成正比。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N經(jīng)濟(jì)模式,而不僅僅是一種技術(shù)模式。
Filecoin最重要的兩個(gè)要點(diǎn)是防拷貝和時(shí)空驗(yàn)證。Filecoin于2014年開(kāi)始撰寫(xiě)白皮書(shū),當(dāng)時(shí)的共識(shí)是比特幣的“工作量證明”(POW)。因此,2014年,F(xiàn)ilecoin專(zhuān)注于創(chuàng)建創(chuàng)新的協(xié)商一致算法及其存儲(chǔ)鉤子,這推動(dòng)了技術(shù)解決方案。
第一種是可證明的數(shù)據(jù)占有(PDP),這是無(wú)法在商業(yè)上獲得的。只有云存儲(chǔ)公司正在使用PDP,但是沒(méi)有任何機(jī)制使用戶能夠根據(jù)客戶的需求來(lái)證明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該算法已應(yīng)用于去中心化存儲(chǔ)領(lǐng)域,技術(shù)發(fā)展迅速。第二種是可檢索性證明(POR),它類(lèi)似于PDP,并且具有更強(qiáng)的容錯(cuò)能力。提供冗余備份,并且存儲(chǔ)空間不會(huì)根據(jù)副本的數(shù)量線性增加。同時(shí),在一定的容錯(cuò)級(jí)別上,當(dāng)某些數(shù)據(jù)段丟失時(shí),可以根據(jù)其他扇區(qū)恢復(fù)數(shù)據(jù)。
最后,采用了與傳統(tǒng)存儲(chǔ)中的硬件RAID技術(shù)類(lèi)似的擦除碼(EC)技術(shù)。這三種技術(shù)是去中心化存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)。區(qū)塊鏈存儲(chǔ)解決方案的數(shù)據(jù)完整性證明是一個(gè)需要解決方案的核心問(wèn)題。然而,目前還沒(méi)有完全的解決辦法。去中心化存儲(chǔ)的完整性與區(qū)塊鏈信息一樣復(fù)雜。當(dāng)數(shù)據(jù)存在于礦工節(jié)點(diǎn)時(shí),需要一個(gè)相應(yīng)的機(jī)制來(lái)檢測(cè)該節(jié)點(diǎn)是否存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
不同存儲(chǔ)項(xiàng)目使用的協(xié)議
Filecoin的協(xié)商一致機(jī)制證明了存儲(chǔ)(POS),其中S不是貨幣利益,而是礦工幫助客戶的時(shí)間和數(shù)據(jù)數(shù)量。存儲(chǔ)是影響一致性的關(guān)鍵因素之一,因此Filecoin在存儲(chǔ)證書(shū)中添加了一系列附加的防欺騙規(guī)則,這極大地增加了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度。更重要的是,它對(duì)POS本身沒(méi)有多大幫助,因?yàn)樗黾恿斯沧R(shí)的公平性。
在Filecoin和Lambda之間最近進(jìn)行的一項(xiàng)研究中,數(shù)據(jù)點(diǎn)顯示Filecoin項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中有一個(gè)顯著的穩(wěn)定時(shí)期,而Lambda在2018年顯著增長(zhǎng)。圖表分析了Lambda和Filecoin的發(fā)布、成功的代碼測(cè)試、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)以及2019年的預(yù)期增長(zhǎng)。雖然這兩家公司預(yù)計(jì)都將在2019年第二季度推出其主要網(wǎng)絡(luò),但Lambda繼續(xù)顯示出持續(xù)的增長(zhǎng)和進(jìn)步,而Filecoin被推遲,目前沒(méi)有任何改善。
Lambda首次在去中心化存儲(chǔ)領(lǐng)域提供了驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的概念。這與學(xué)術(shù)研究中提到的第三方管理人(TPA)的想法相似。Lambda不再使用一個(gè)TPA節(jié)點(diǎn),而是在協(xié)商一致網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建了1024個(gè)Validator位置,并使用可驗(yàn)證的隨機(jī)函數(shù)(VRF)協(xié)商一致機(jī)制來(lái)獲得存儲(chǔ)證明的驗(yàn)證結(jié)果,從而避免了存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)相互欺騙的高風(fēng)險(xiǎn)。此外,Lambda將存儲(chǔ)從其鏈中分離出來(lái),這更有利于存儲(chǔ)技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展。儲(chǔ)存的演變不影響鏈上的交易,更有利于Lambda生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和能力擴(kuò)展。
Lambda充分實(shí)現(xiàn)了PDP、POR和EC技術(shù),大大提高了去中心化存儲(chǔ)的安全性。它還優(yōu)化了算法占用的存儲(chǔ)空間和流量,以達(dá)到相同級(jí)別的安全存儲(chǔ)。Lambda去中心化存儲(chǔ)以更低的成本實(shí)現(xiàn)了更安全的存儲(chǔ)。Lambda存儲(chǔ)技術(shù)的一小步是發(fā)展區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)大步驟。
雖然每個(gè)項(xiàng)目都有自己的優(yōu)點(diǎn),但目標(biāo)始終是使用唯一的協(xié)議來(lái)提供可靠的存儲(chǔ)功能。最近,《Ethereum World News》(《以太坊世界新聞》)報(bào)道了Lambda的時(shí)空驗(yàn)證的啟動(dòng),它解決了pdp算法中存在的許多局限性。