區塊鏈儲存:資料完整性認證是關鍵

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區塊鏈當前儲存許多型別的事務資訊,如A到B傳輸資訊、臨時資訊和其他資訊,因為沒有其他儲存位置,這些資訊暫時佔用了很大的空間。商業應用程式不僅處理事務,而且處理業務系統邏輯,這些業務系統邏輯需要更豐富的資料,如資源文字資料、數字資料、影片媒體資料等,而這些資料沒有儲存在區塊鏈上。

熱門的區塊鏈儲存專案Sia是最早的基於比特幣的儲存解決方案.Storj與Sia相似之處在於它也從網路磁碟中提取資料。它不提供程式可訪問的儲存。證明資料完整性的方法是讓客戶和儲存方簽訂合同。協議實驗室專案首先開發了開源軟體星際檔案系統(IPFS),將其定位為新傳輸協議的基礎設施。IPFs網路類似於10年前存在的P2P網路,如eDonkey和Thunder。由於IPFS網路沒有激勵機制,因此協議後實驗室推出了一個名為Filecoin的新專案,提供去中心化儲存激勵。然而,Lambda是一種可程式設計的儲存解決方案.它的底層協議使用了一個具有物件儲存、金鑰值(KV)儲存和其他儲存型別的基本檔案系統。它可以擴充套件到提供更復雜的關係儲存。
Filecoin利用更成熟的IPFs網路。在此基礎上,激勵機制將涉及到區塊鏈的共識。那些貢獻更多的人將得到更多的回報,並且必須防止作弊。區塊鏈空間中最重要的事情是,所有參與者都可以受益,並且收益與付出的努力成正比。區塊鏈是一種經濟模式,而不僅僅是一種技術模式。Filecoin最重要的兩個要點是防複製和時空驗證。Filecoin於2014年開始撰寫白皮書,當時的共識是比特幣的“工作量證明”(POW)。因此,2014年,Filecoin專注於建立創新的協商一致演算法及其儲存鉤子,這推動了技術解決方案。區塊鏈儲存的核心技術概念第一種是可證明的資料佔有(PDP),這是無法在商業上獲得的。只有雲端儲存公司正在使用PDP,但是沒有任何機制使使用者能夠根據客戶的需求來證明資料儲存。該演算法已應用於去中心化儲存領域,技術發展迅速。第二種是可檢索性證明(POR),它類似於PDP,並且具有更強的容錯能力。提供冗餘備份,並且儲存空間不會根據副本的數量線性增加。同時,在一定的容錯級別上,當某些資料段丟失時,可以根據其他扇區恢復資料。最後,採用了與傳統儲存中的硬體RAID技術類似的擦除碼(EC)技術。這三種技術是去中心化儲存的關鍵技術。區塊鏈儲存解決方案的資料完整性證明是一個需要解決方案的核心問題。然而,目前還沒有完全的解決辦法。去中心化儲存的完整性與區塊鏈資訊一樣複雜。當資料存在於礦工節點時,需要一個相應的機制來檢測該節點是否儲存資料。

不同儲存專案使用的協議

Filecoin的協商一致機制證明了儲存(POS),其中S不是貨幣利益,而是礦工幫助客戶的時間和資料數量。儲存是影響一致性的關鍵因素之一,因此Filecoin在儲存證書中新增了一系列附加的防欺騙規則,這極大地增加了技術實現的難度。更重要的是,它對POS本身沒有多大幫助,因為它增加了共識的公平性。

在Filecoin和Lambda之間最近進行的一項研究中,資料點顯示Filecoin專案開發過程中有一個顯著的穩定時期,而Lambda在2018年顯著增長。圖表分析了Lambda和Filecoin的釋出、成功的程式碼測試、專案開發以及2019年的預期增長。雖然這兩家公司預計都將在2019年第二季度推出其主要網路,但Lambda繼續顯示出持續的增長和進步,而Filecoin被推遲,目前沒有任何改善。

Lambda首次在去中心化儲存領域提供了驗證節點的概念。這與學術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TPA節點,而是在協商一致網路上建立了1024個Validator位置,並使用可驗證的隨機函式(VRF)協商一致機制來獲得儲存證明的驗證結果,從而避免了儲存節點和驗證節點相互欺騙的高風險。此外,Lambda將儲存從其鏈中分離出來,這更有利於儲存技術的升級和發展。儲存的演變不影響鏈上的交易,更有利於Lambda生態系統的發展和能力擴充套件。

Lambda充分實現了PDP、POR和EC技術,大大提高了去中心化儲存的安全性。它還最佳化了演算法佔用的儲存空間和流量,以達到相同級別的安全儲存。Lambda去中心化儲存以更低的成本實現了更安全的儲存。Lambda儲存技術的一小步是發展區塊鏈基礎設施的一個大步驟。

雖然每個專案都有自己的優點,但目標始終是使用唯一的協議來提供可靠的儲存功能。最近,《Ethereum World News》(《以太坊世界新聞》)報道了Lambda的時空驗證的啟動,它解決了pdp演算法中存在的許多侷限性。

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