去中心化存儲是一種通過分佈式存儲技術將檔或檔集分片存儲在不同供應方提供的磁片空間上的存儲商業模式。它主張強隱私保護、低存儲成本、數據冗餘備份存儲、高速等價值主張、開源的應用程式和演算法。它有利於規避單點故障和數據的價值傳遞。去中心化存儲與中心化存儲在存儲空間來源、帶寬來源、安全性、使用方式、行業發展狀態等多個維度存在差異，導致其規模和性能遠遠不如中心化存儲系統。
分佈式存儲行業的市場規模
據統計，2021年全球分佈式存儲行業市場規模約為629億元，較2020年增長26.5%，受數據存儲規模增長和應用場景普及率提升等因素的影響，全球分佈式存儲市場規模快速增長，到2022年底，整體市場規模繼續增加，達到742億元左右，同比上年同期增長約18%，根據預測數據，2025年全球分佈式存儲市場規模將超過1000億元，在2022-2025年期間，年平均增長率達11.6%。
中心雲存儲的市場痛點
雖然雲存儲市場的規模和用戶在飛速增長，但是中心化存儲市場卻具有四大缺陷：無法保障版權、無法保障數據安全、隨時面臨服務商停止運營的風險、數據缺乏價值化。
不論是由亞馬遜等公司的第三方中心化存儲，抑或者是公司本身存儲用戶的數據，從法律角度上用戶對他們洩露數據資訊不具有期待可能性。尤其是在數據為王的商業模式時代，精准數據將對各行各業的重構，控制數據來源或者以比競爭對手更低的成本獲取數據的企業，其競爭實力將會顯著高於其競爭對手。所以，競爭對手往往會想方設法的獲取數據，而將用戶數據洩露或出售的行為往往可以讓數據存儲服務商獲得巨大的利益。
用戶數據被收集後，中心化的存儲使用戶數據暴露在巨大的風險之下（洩露、駭客攻擊等）。CSO 統計了自 2000 年以來最重大的 18 起用戶數據洩露事件，尤其是最近兩年，而且數據洩露量級也在呈指數級上升，不論是駭客攻擊等外因，還是中心化存儲方惡意的內因。例如，印度 10 億公民身份資料庫 Aadhaar 被曝遭受網路攻擊事件、Facebook 劍橋分析公司事件等。
去中心化存儲的價值主張
去中心化存儲代表著大規模存儲的效率和經濟的根本轉變，它的價值主張主要體現在以下幾個方面：
（1）增強安全性和用戶隱私。去中心化存儲對數據的加密處理不僅僅局限於用戶和軟體終端，而且在存儲網路所有環節上都在進行加密處理，並通過私有網路訪問密鑰、零知識證明等方法保護用戶隱私。
（2）存儲平臺或網路的演算法和代碼必須是開源的。由於 2C 端的存儲服務已經被中心化存儲搶佔了大多數市場，由於在開源專案初期進入門檻較高，大多數集中於 2B 端，只有代碼開源才能讓社區和應用的完善形成有效的正回饋效應。如果演算法和代碼不公開透明，則存儲網路就會變相的中心化。
（3）通過冗餘備份防止數據丟失。數據存儲於不同的節點，通過數據冗餘防止數據丟失（在數據存儲或傳輸出錯時存儲額外的副本）。
去中心化存儲的治理代幣
存儲類代幣是一種加密貨幣專案，專注於基於區塊鏈的雲存儲解決方案，旨在提供一個更安全、去中心化和經濟實惠的替代方案，以取代傳統的中心化雲存儲服務。存儲類代幣的設計理念是利用區塊鏈技術的去中心化性質，建立一個能夠安全有效地存儲和管理用戶數據的節點網路，以此為用戶提供更大的數據控制權，增強數據安全性和隱私性，並降低成本。
最著名的存儲類代幣專案之一是Filecoin，旨在提供一種更高效、更經濟實惠的數據存儲和檢索方式。其獨特的方法允許用戶以去中心化的方式安全地存儲、共用和傳輸大量數據。隨著大數據的興起，人們對提供安全可靠的存儲方式並降低成本的去中心化存儲解決方案的需求越來越大。Filecoin因其對區塊鏈技術的創新應用和提供傳統中心化存儲替代方案的能力而廣受歡迎。
去中心化存儲的治理代幣的潛在用例
去中心化數據存儲：存儲類代幣有可能徹底改變數據存儲和共用的方式，從而實現更安全和去中心化的方法。例如，使用存儲代幣可以將醫療數據安全地存儲在區塊鏈上，患者便能完全掌控自己的數據，並根據需要向醫療服務提供者提供訪問授權。
去中心化內容交付：存儲類代幣可用於創建去中心化內容交付網路，從而實現更快、更可靠的內容交付。這種方式可以更有效地傳遞內容，而不依賴於中心化伺服器，對於互聯網服務有限的地區尤其有用。
去中心化雲計算：存儲類代幣可用於為去中心化雲計算平臺提供支持，從而實現更高效、更經濟實惠的計算能力。這對於無法承擔中心化雲計算服務高昂費用的小型企業和個人尤為有用。
去中心化檔共用：存儲類代幣可用於創建去中心化檔共用網路，從而在不依賴中心化伺服器的情況下實現安全高效的檔共用。這對於需要安全高效地共用大檔的企業和個人來說特別有用。
去中心化備份和恢復：存儲類代幣可用於去中心化備份和恢復，實現更安全可靠的數據備份和恢復，有助於企業和組織在發生災難或網路攻擊時確保數據的安全性和可靠性。
去中心化存儲的熱門生態
Internet Computer
Internet Computer（ICP）是一個基於區塊鏈的去中心化網路，用於運行智能合約，支持代幣化，並創建dApp（去中心化應用）。與傳統的雲存儲方案不同，ICP旨在提供一個可擴展、安全且經濟實惠的平臺，能夠高速運行去中心化應用和智能合約，而無需第三方仲介的參與。
ICP建立在一種稱為互聯網電腦協議（ICP）的獨特共識機制之上，該協議使得網路能夠在多個節點上並行處理大量交易，從而提高網路的效率和可擴展性。這項技術通過提供替代傳統雲存儲的去中心化方案，有望徹底改變雲計算。
ICP相對於傳統存儲方案的一個重要優勢是其更高的安全性。ICP使用稱為“閾值中繼”的加密方法來維護網路安全，確保只有授權節點才能參與共識機制。這使得攻擊者幾乎無法破壞網路，從而提供了更高水準的安全性，並降低了數據洩露的風險。
ICP的另一個優勢是相對傳統雲存儲選項具有更大的可擴展性。ICP可以在完全去中心化的環境中運行智能合約和去中心化應用，無需仲介機構的參與。這意味著ICP有可能支持比傳統雲存儲選方案更多的用戶和交易，而不會影響性能或安全。
Filecoin
Filecoin是一個基於區塊鏈的存儲網路，旨在創建一個去中心化的存儲市場，讓個人和組織可以出租他們未使用的硬碟空間。Filecoin於2017年推出，旨在為傳統雲存儲解決方案提供更安全、更實惠、更高效的替代方案。
與依賴中心化伺服器的傳統雲存儲方案不同，Filecoin使用去中心化的節點網路來存儲和分發數據。因此，數據不存儲在一個中心位置，而是分佈在整個網路中。由於沒有單一的故障點，駭客很難攻擊系統。
除提供更安全的存儲解決方案外，Filecoin也更加經濟實惠。傳統的雲存儲提供商通常會根據存儲的數據量收取月費，而Filecoin則按使用量收費，用戶只需為實際使用的存儲空間付費，可以為需要存儲大量數據的個人和組織節省大量成本。
Filecoin的另一個優勢是其內置的激勵系統，會對提供存儲空間的用戶進行獎勵。用戶可以通過將其未使用的硬碟空間出租給網路上的其他用戶來賺取FIL代幣，因此有動力為網路做出貢獻並維護其安全性和可靠性。
Filecoin的關鍵特性之一是他能夠提供長期存儲解決方案。傳統的雲存儲提供商可能會在一定時間後或用戶取消訂閱時刪除數據，而存儲在Filecoin上的數據則可以長時間保留。因此，Filecoin非常適合為滿足合規或法律需求而需要存儲數據的組織。
Filecoin具有高度的靈活性和可擴展性。用戶可以以多種格式存儲數據，並且可以根據自身需求的變化輕鬆增加或減少所需的存儲空間，因此深受對數據存儲需求不確定的企業青睞。
Arweave
與 Filecoin 按時間付費的方式不同，Arweave 最大的特色是可以永久保存數據。只要在將數據添加到區塊鏈上時，支付一次性的費用。Aweave 認為數據存儲成本和摩爾定律類似，會逐漸下降，用戶超額付款所產生的利息將幫助後續存儲，因此一次付費足以覆蓋永久存儲的成本。為了使數據在區塊鏈上永久保存，就需要某種類型的保存機制。永久保存也會帶來一些問題，該鏈又可能變得太大而無法切實維護和存儲所有數據。
考慮到所有數據都存儲在區塊中，隨著數據的增長，單個節點可能無法存儲完整的區塊數據，因此 Arweave 在挖礦中引入 RadomX 演算法，以評估區塊的完整率。節點存儲的區塊數量越多，則越有可能獲得區塊的打包權。專案還通過訪問證明（Proof of Access，POA）來激勵礦工永遠存儲歷史區塊，在礦工獲得新的區塊獎勵時，也會因為存儲的隨機舊塊而獲得獎勵。即不要求礦工保存所有區塊數據，但保存的區塊數量越多，越可能獲得出塊獎勵，獲得的出塊獎勵也更多。
Storj
Storj 是基於以太坊的分佈式存儲協議，由 Storj Labs 開發，以太坊創始人 Vitalik 是 Storj v2 白皮書的核心撰寫者。Storj 想要讓節點提供閒置的存儲空間和帶寬，從而使其他用戶能夠以更優惠的價格獲得分佈式存儲服務。目前根據官方比較，存儲及下載 1 TB 的數據，採用 Storj Labs 開發的 Tardigrade 只需要 55 美元，而 Amazon S3、Google Cloud、Azure 分別需要 108 美元、146 美元、105 美元。
檔在被上傳到 Storj 之前，會在客戶端內被加密，以確保安全地存儲數據。加密的檔被分成較小的碎片，分佈在各個節點上。數據塊會被分散到 80 個節點中，只要有 29 個節點線上，用戶即可下載數據。若節點想要作惡，私自獲得存儲數據，則必須聯合其他 20 多個節點，成本較高，從而保證數據隱私性和安全性。
Storj 在技術上通過 Bridge 客戶端實現了對 Amazon S3 等其他存儲格式的相容，並且通過以美元計價的標準避免了存儲費用的大幅波動，其存儲費用遠遠低於中心化存儲平臺，並且通過 Kademlia 演算法優化了檢索模式，大大減少了數據的冗餘和資源浪費。
Crust
Crust 為 Web3.0 生態系統提供了一個分佈式存儲網路，支持包括 IPFS 在內的多種存儲層協議。存儲介面被公開給應用層程式，開發者能夠使用 Curst/IPFS 網路構建雲存儲應用程式，以及點對點的內容交付網路（CDN）。
Crust 通過可信執行環境（TEE）技術來構建隱私和所有權的分佈式生態系統。敏感數據在可信執行環境中操作，實現硬體安全性。擔保權益證明（GPoS）共識機制使更多用戶能夠參與到網路安全的維護中，用戶可以將代幣質押到網路中的高質量節點上，以獲得獎勵。
Swarm
swarm是一個分佈式存儲平臺以及內容分發服務協議，是一個以太坊Web3.0的一個本土服務層，主要負責給以太坊存儲鏈上數據和提供帶寬，Swarm與智能合約以及Whisper（數據加密交互）一起組成以太坊web3.0的三大支柱。BZZ是Swarm發行的功能性代幣，是使用Swarm去中心化存儲、帶寬的燃料。
長期以來，以太坊網路一直存在數據存儲過於集中的問題。為此，以太坊基金會支持開發團隊運用分佈式存儲技術開發了 Swarm 專案，目標是提供充分冗餘且分散的空間、足夠龐大且穩定的帶寬，以供生態鏈上各種 DApp 的數據存儲和資訊交互。它是建立在以太坊生態上的一個去中心化存儲與分發系統。值得注意的是，它不但有存儲功能，還有分發功能，這就要求每個節點的具有龐大的帶寬，這是與其他分佈式存儲專案最大的區別
總結
分佈式存儲專案的核心在於應對實際應用場景中的存儲需求。簡言之，即為存儲供需關係的平衡。一方面，存在需要存儲的數據和文件的需求方；另一方面，則是有提供存儲服務能力的供應方。中心化存儲所面臨的挑戰，分佈式存儲技術雖然具備解決的能力，但分佈式存儲仍需應對數據冗餘、檔數據品質問題以及法律法規方面的問題，這些問題仍然亟待解決。
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