嘿，朋友！早上好。

最近，我在做一個 NFT 項目，需要 IPFS 來存儲 NFT 圖像和元數據。這激發了我更多地了解去中心化存儲的興趣，它已經讓我著迷了一段時間。

所以，今天我們將在這篇博文中了解去中心化存儲（我們簡稱為DStorage）和一些最流行的 DStorage 協議。

讓我們開始吧！

什么是DStorage？

顧名思義，DStorage是一個不依賴中央服務器或權威機構的存儲系統。

與由單個集中式實體管理和操作的集中式存儲系統不同，用戶操作節點的對等網絡運行 DStorage，每個節點都存儲數據副本，從而創建一個彈性文件存儲共享系統。

去中心化使其比傳統存儲系統更能抵抗審查和攻擊。

為什么需要 DStorage？

如今，Google Drive、AWS 和 Dropbox 等云服務已成為托管文件和網站的首選。

雖然這些服務幫助個人、初創公司和大公司擺脫了管理其存儲基礎設施的麻煩，但此類服務的中心化性質存在一些嚴重缺陷。

中心化存儲服務的眾多缺陷之一是它們很容易被審查。如果政府或其他機構不希望某些信息公開，他們可以命令存儲提供商將其刪除，并且以后不再存儲。

此外，提供商甚至可以更改存儲數據的內容，從而導致信息完整性不佳。

另一個缺陷是中心化存儲服務容易受到攻擊。如果黑客能夠訪問集中式存儲提供商的服務器，他們就有可能訪問甚至刪除您存儲在這些服務器上的所有數據。

由于這些服務的數據托管在中央服務器上，單點故障意味著任何中斷都可能導致數據暫時甚至永久丟失。

DStorage 通過提供抗審查、安全、分布式、高效、健壯、具有成本效益和彈性的數據存儲來解決所有這些問題。

DStorage 是如何工作的？

DStorage模型的工作方式是將整個數據的副本或部分分布在一個點對點的網絡中，每個節點都被激勵去存儲數據。

DStorage 系統通過跨多個節點冗余存儲數據，確保數據的安全性和可訪問性。當您跨多個節點存儲相同的信息時，即使有幾個節點宕機，您仍然可以從剩余的存儲節點中檢索數據。

圖片來源：LeewayHertz[1]

對節點運營商有什么好處？

我們的計算機和移動設備存儲空間中都有未使用的可用空間。DStorage 系統使用節點運營商磁盤驅動器上的可用存儲空間，激勵節點運營商將其設備上未使用的存儲空間出租給 DStorage 網絡。

這是對DStorage如何工作的總體概述。讓我們了解流行的 DStorage 協議、平臺及其內部工作原理。

DStorage協議和平臺

我們可以將以太坊網絡視為一個用于智能合約存儲的 DStorage 系統。但是當存儲大量數據（如圖像和視頻）時，它變得不可行，更不用說 gas 效率低下了，因為這與以太坊最初設計的目的不同。

因此，我們需要考慮其他為存儲目的量身定制的解決方案。

1.IPFS

IPFS 是一種點對點協議，用于在分布式文件系統中存儲、訪問和共享數據。

那個mumbo jumbo到底是什么意思？讓我們舉個例子。

我們都喜歡 Twitter（小鳥應用程序太酷了）。要訪問 Twitter，您在https://twitter.com瀏覽器中輸入 URL，由于它指向 Twitter 的 IP 地址，我們可以得到該地址上的服務器存儲的網頁。

但是如果我們把 Twitter 放在 IPFS 上，我們就得不到 IP 地址。相反，我們得到一個內容標識符 (CID) 來訪問 Twitter，看起來像這樣：

/ipfs/QmfExSLtVQwsFJNcN6AaW8DZsrL9CYsbHmxVdeLWkRzuyj

IPFS 是如何工作的？

Web2 Internet 上存在一個問題：您可以根據位置查找內容。

你想看 Netflix 嗎？酷，去https://netflix.com。

您想閱讀 Developer DAO 博客嗎？訪問https://blog.developerdao.com。

但是，如果內容的位置由于某種原因發生變化怎么辦？??

內容尋址解決了這個問題。通過內容尋址，每個內容都有一個基于指向 IPFS 中數據的數據加密散列的 CID。

這意味著兩個完全相似的文件將具有相同的 CID。內容稍有不同，就會產生完全不同的 CID。IPFS 默認使用 SHA256 哈希算法生成 CID。

IPFS 使用內容尋址來識別和查找內容，而不是查看內容所在的位置。

圖片來源：Infura 博客[2]

這些DStorage協議有很多內容，每個都值得寫一篇詳細的博文。例如，IPFS使用Merkle DAGs來表示文件和目錄。在這篇博文中，我們暫時只談基礎知識。

2. Filecoin

IPFS 背后的同一個團隊創建了 Filecoin。它是一個建立在 IPFS 上的點對點網絡，通過獎勵 Filecoin 的原生代FIL幣來激勵用戶出租未使用的存儲空間。

在 Filecoin 中，用戶為存儲空間付費，任何想要存儲其他用戶文件的人都可以加入 Filecoin 網絡并獲得報酬。

圖片來源：Filecoin[3]

3.Swarm

Swarm 是另一個 DStorage 協議，它是以太坊三位一體的一部分：

? 用于計算能力的以太坊

? 用于消息傳遞的Whisper

? 用于存儲的Swarm

Swarm 提供了一個完整的 DStorage 基礎架構，允許來自世界各地的人們成為存儲提供商并獲得報酬。

它的創建者將 Swarm 設計為具有高度可擴展性和彈性，并為需要高安全性和抗審查性的應用程序提供平臺。

Swarm 的想法由 Gavin Wood 提出，其開發主要由以太坊基金會資助。

圖片來源：Swarm Docs[4]

IPFS 和 Swarm 之間的區別

雖然從高層次上看，這兩種協議可能看起來很相似，但當我們深入研究這些協議背后的內部工作原理和理念時，就會存在細微差別。

他們之中有一些是：

? Swarm 的核心存儲組件使用不可變的內容尋址塊存儲，而 IPFS 使用分布式哈希表來查找哪些節點正在托管內容。

哈希表是鍵到值的數據庫。分布式哈希表是在分布式網絡中的所有對等點之間拆分表的表。

? Swarm 在激勵系統上與以太坊深度結合，而 IPFS 沒有激勵系統，而是利用 Filecoin 添加激勵層。

? 從開發的角度來看，IPFS 在代碼成熟度、采用和社區參與方面比 Swarm 更進一步。因此，IPFS 在文檔方面有很多可用的內容。相比之下，Swarm 沒有龐大的文檔庫（哎呀，甚至我在研究 Swarm 時發現的信息都來自第三方博客??）。

↗? 這些協議之間有很多相同點和不同點。有關詳細信息，請查看此wiki[5]（雖然有點過時

4.Arweave

Arweave 是一個去中心化存儲平臺，它使用一種稱為 blockweave 的新數據結構。Blockweaves 允許 Arweave 提供可擴展、有彈性和高效的存儲。

那么，什么是 Blockweaves？

我們都知道，區塊鏈只是包含交易數據的鏈接塊鏈。Blockweaves 類似于區塊鏈，因為它們是區塊鏈，但它具有連接到網絡中多個先前區塊的存儲數據。

圖片來源：Arweave 白皮書[6]

Blockweaves 強制礦工為舊數據提供“訪問證明”以添加新塊。

與更傳統的區塊鏈不同，礦工花費計算能力和電力并競爭挖掘區塊以賺取代幣，Arweave 網絡鼓勵礦工存儲和復制有價值的數據以賺取代幣。

Permaweb

與傳統網絡一樣，Permaweb 是永久存儲的互連文檔和應用程序的集合。Permaweb 位于 Arweave 數據存儲層之上。

由于 Arweave 網絡是建立在 HTTP 之上的，就像傳統的網絡一樣，網絡瀏覽器可以訪問存儲在網絡中的數據。

圖片來源：Arweave 文檔[7]

5.Storj

Storj 是一個 DStorage 平臺，可提供安全、可擴展、私有、高效且與 S3 兼容的去中心化云對象存儲。

與其他 DStorage 平臺一樣，Storj 將擁有未使用帶寬和存儲空間的人與需要廉價、可訪問和私有文件存儲的人聯系起來。

Storj 使用 ERC-20 代幣 STORJ 來激勵人們出租帶寬和存儲空間。

6.Sia

Sia 是另一個流行的去中心化云存儲平臺，它在點對點網絡中連接租用者（租用存儲空間來托管他們的文件和應用程序）和主機（將存儲空間借給租用者）。Sia 擁有自己的區塊鏈，主辦方將獲得 Sia 自己的本地實用程序代幣 SiaCoin 作為獎勵。

一旦承租人將他們的文件上傳到 Sia 網絡，它就會被分割、加密并發送到世界各地。網絡通過制作多個副本確保文件始終可訪問。

由于文件被分成多個部分并被加密，主機無法訪問它們。

結論

隨著過去十年集中式存儲網絡和集中式云服務（如 Google 和 AWS）的主流采用，為個人和組織提供快速且廉價的存儲基礎設施，信息完整性、隱私和審查制度的威脅無處不在。

DStorage 模型通過在節點網絡中分布數據來解決集中存儲的問題，每個節點都存儲數據的副本。

這使其更能抵抗審查和攻擊，具有比傳統存儲系統更好的信息完整性和數據可用性。

推薦資源

?去中心化云存儲詳解[8]- Leeway Hertz

?IPFS 文檔[9]

?Filecoin 文檔[10]

?Swarm文檔[11]

?Arweave 白皮書[12]

原文鏈接：https://blog.developerdao.com/a-gentle-introduction-to-decentralized-storage