一个去中心化的分布式存储的技术实现应用范围

全球数据存储市场概述

伴随着云计算和大数据技术的兴起，全球每年产生的数据以爆发的态势急速增长。 掌握和处理数据的能力成为各大商业巨擎的主要竞争实力比较。其中，数据存储是 最基本，也是最关键的一项技术，是形成具体产品的核心资产。根据国际数据公司 IDC在2016年的研究报告中显示，当年全球数据总量约为16.1ZB(1ZB=1G*1TB), 而且还保持着40%左右的年均复合增长率。那么到2025年，全球数据总量预计可 达到163ZB。在更细分的相关领域中，行业解决方案34.3%的市场份额排名靠前， 而存储服务和数据库服务分别占比13.9%和7.8%。若以实际应用场景，存储服务 和数据库服务通常会相互依存，所以两者相加的市场份额21.7%仅次于行业解决方 案的市场规模，可见商业社会对存储和数据库服务的需求量之大。

M集中式数据存储和分布式存储

集中式数据存储的封闭平台存在安全漏洞。黑客将包含数百万用户个人信息的中央 服务器视为“蜜罐”，多次数据泄漏事故证明，此类存储模型可能造成严重损害。 随着行业逐渐聚集越来越多的用户数据，用于货币化、UI / UX、市场研究或机器 学习目的，消除数据存储中的中心故障点变得至关重要。过渡到新的政策和数据模 型，肯定会是一个缓慢而具有挑战性的违规行为，因为公司这样做的动机与用户隐 私并不一致。用户在便利和隐私之间做出了一定的妥协，让自己的数据存在私有化 的服务器端，只有在发生重大黑客攻击时，他们才会表现出关心。

此外，数据丑闻后更广泛的情绪通常是短暂的，许多用户仍然继续使用这些服务。 这是因为服务的便利性掩盖了隐私问题，并且没有其他更好的选择存在。

重新定义数据隐私、存储和安全性需要在技术层面上进行，以使其成为一个更有效 的标准化实践。数据隐私也是一个持续的斗争，监管发展的缓慢进展无法与技术进 步竞争。能够提供更好隐私保护的技术更适应于，不同地缘政治管辖区隐私要求的 演变规律。

区块链（主要是公共区块链）通过网络共识就数据状态达成一致。通过要求在网络 状态上达成一致来确保不可变性。因此，区块链适用于分布式数据存储模型，其中 用户可以在分布式节点网络而不是集中式服务器上，进行加密保护其数据。

区块链与IPFS集成，可以在区块链上使用哈希和安全时间戳数据，对数据进行标 识，而无需实际将数据存储在区块链本身上。这可能有助于混淆数据的个人细节， 因为只有哈希指纹存储在区块链上，而不是敏感数据本身。在搭乘共享中，使用公 共区块链网络的分布式数据存储模型，可以为用户提供安全且不可变的媒介，来控 制他们的地理位置数据。

区块链和IPFS用于安全和分布式数据存储的应用，在各种行业中得到应用。

比如一个符合HIPAA标准的分布式医疗信息存储和数据共享平台，可以直接在用户 设备上加密患者数据，作为智能合约驱动的自动数据共享网络的一部分。患者可以 保留对所有个人信息的访问和控制权，并可以选择与研究人员、医疗保健提供者或 保险公司自行分享。随着数据汇集成为更有利可图的收入来源，以及法规难以保持 有效，对数据隐私的争夺将继续发展。为确保数据隐私和安全，技术上替代方案以前是不成熟的。区块链和IPFS等技术，为日益增长的数据驱动型经济中的长期问 题，提供了可行的解决方案。这就是去中心化分布式存储平台的意义所在。

星际风暴这个存储平台主要是通过两个技术来实现，一个是IPFS,一个是墨客 (MOAC)区块链。所以要认识星际风暴，我们先要来介绍一下IPFS和墨客。

ipfs

Interplanetary File System 星际文件系统

IPFS是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式存储和传输的协议。其 目标是补充乃至取代过去20年里使用的超文本媒体传输协议(HTTP),希望构建 一个更快、更安全、更自由开放的互联网时代。

IPFS最底层最核心的技术是P2P,也就是点对点的数据传播。原来网络架构是一种 中心化的服务。服务器分发内容，客户端接收内容。有了P2P网络后，我们想要下 载某一个内容，既可以跟服务器建立一个连接，也可以跟其他人连接。电驴、迅雷 都是这种模式。

M我们为什么需要IPFS?

HTTP是低效的

HTTP的中心化是低效的，并且成本很高。比如，在YouTube上，鸟叔的“江南 style”这个视频，累计被播放30亿次，假设这个文件100MB大小，则播放这个视 频浪费300Petabytes （1P=1,000,000GB）的网络流量，按照0.01USD/GB算 CDN成本，谷歌将支付300W美金给ISP服务商。使用HTTP协议每次需要从中心化 的服务器下载完整的文件（网页，视频，图片等），速度慢，效率低。如果改用P2P的方 式来传播这个视频，可以节省近60%的带宽。

Web文件经常被删除

http的页面平均生存周期大约只有100天，Web文件由于存储成本太高经常被删 除，无法永久保存。IPFS提供了文件的历史版本回溯功能（就像git版本控制工具一 样），可以很容易的查看文件的历史版本，且数据无法删除，可以得到永久保存。

中心化限制了 Web的成长

现在使用的互联网其实是由数百万个分布在世界各地的服务器构成的。世界最大的 芯片制造厂商Intel有大约10万台服务器，Facebook有3万台，美国最大的电话公 司AT&T也有2万台，而Google有超过100万台服务器。在现有的http协议下，所 有的数据都保存在这些巨头的服务器上，这是高度中心化的。巨头不但对我们的数 据有绝对的控制权和解释权，各种各样的监管，封锁，监控一定程度上也极大的限 制了创新和发展。建立在去中心化的分布式网络上的IFPS很难被中心化管理和限 制，互联网将更加开放。

互联网应用高度依赖互联网主干网

今天的互联网过于中心化，为了支撑HTTP协议，所有的服务器7*24小时开启。对 于大流量公司，比如百度、腾讯、阿里等，投入大量资源维护服务器和安全隐患， 防止DDoS, XSS, CSRF等攻击。主干网络受制于战争，自然灾害，中心服务器 宕机等因素，都可能造成整个互联网中断服务。IPFS可以极大的降低对中心主干 网络的依赖。

M ipfs是如何工作的

ipfs为每一个文件分配一个独一无二的哈希值（文件指纹：根据文件的内容进行创 建），即使是两个文件内容只有1个比特的不相同，其哈希值也是不相同的。所以 IPFS是基于文件内容进行寻址，而不像传统的HTTP协议一样基于域名寻址。IPFS 在整个网络范围内去掉重复的文件，并且为文件建立版本管理，也就是说每一个文 件的变更历史都将被记录（这一点类似版本控制工具git,svn等），可以很容易个回到 文件的历史版本查看数据。当查询文件的时候，IPFS网络根据文件的哈希值（全网 唯一）进行查找。由于每个文件的哈希值全网唯一,查询将很容易进行。

如果仅仅使用哈希值来区分文件的话，会给传播造成困难，因为哈希值不容易记 忆，就像ip地址一样不容易记忆，于是人类发明的域名。IPFS利用IPNS将哈希值 映射为容易记的名字。

每个节点除了存储自己需要的数据，还存储了一张哈希表，用来记录文件存储所 在的位置，用来进行文件的查询下载。

墨客区块链

为商业应用而生的区块链分层架构

MOAC

墨客区块链（MOAC）旨在提供一种可扩展且有弹性的区块链，通过分层化的结 构来支持数字资产交易、数据访问和流程控制。它创建了一个框架以允许用户用合 理的方式执行智能合约。它还提供了开发的体系结构，采用底层基础设施来快速简 便地产生子区块链。它是一个区块链平台，可以为子区块链的架设提供必要的部 件，同时为新想法的测试、私有链的部署、复杂任务的处理和智能合约的应用提供 解决方案。

M墨客的优势

分层结构体系

MOAC采取底层物理网用pow,上层智能合约分片的逻辑子网采用可插拔的共识机 制，从而实现根据需求采用适合的共识机制的效果。

分片处理加速

主链的系统合约对子链的生成，分片，分配进行管理。MOAC分出的无数逻辑子 链，使得并行计算成为可能，大幅度提高处理速度。

异步智能合约调用

MOAC采取了异步智能合约调用，使得调用和返回可以跨区块而不受到区块时间 限制，大大增加了同时处理智能合约的数量。

跨链互通

通过异步智能合约对区块的跨越，使得MOAC可以对区块产生时间不同的区块链 进行原子跨链操作，成为具有跨链能力的区块链底层系统。

轻松搭建区块链

MOAC上线以后，搭建新的区块链系统可以以子链的形式在墨客链上进行实验验 证，无需巨大的额外开销。

共识验证广泛参与

MOAC提供灵活的节点接入方式，支持手机等小算力设备接入系统进行上层智能 合约验证，共享Dapp生态收益。

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编译者/作者：启力仔

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