出品：LD Capital Research
作者：Betty、YY
摘要
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出品：LD Capital Research
作者：Betty、YY
摘要
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去中心化存儲基於區塊鏈技術，具有可擴展性強、安全、效率高、自動容錯、可靠性高、成本更低的特性；
導語
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Web 3.0的世界裡，用戶海量的線上足跡和創作的線上作品創造了一個難以置信的巨大的數據王國，而這數據王國的維持依賴一個可靠穩定安全的數據存儲網絡；
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二級標題
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全球數據產生量走勢圖，來源：www.slideshare.net/PerryLea/the-20-rule-how-the-seismic-growth-of-data-has-always-and-will-always-outgrow-telcom
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存儲的商業模式分為中心化和去中心化存儲，中心化存儲是將數據完整地存儲在中心化的服務器上，去中心化存儲則是採用分佈式存儲技術將數據切片分散存儲在多個獨立的存儲供應商上。中心化存儲方案以高穩定性的性能、低廉的費用，滿足了企業級存儲的需求；去中心化存儲以其定制化存儲方案、經濟激勵模型、隱私性強等特點滿足了長尾企業市場的特殊場景要求。站在Web 3.0與元宇宙的交匯處，對數據安全性和用戶數據所有權的重視，去中心化存儲的重要性將愈發凸顯。
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2.1 中心化存儲
中心化存儲，即將整個存儲集中在一個系統中的多套設備上，是過去大型主機時代的產物，採用有限的固定的節點數，數據訪問僅需經過一個控制器，因而具有低延遲的優點但相對費用較高、數據安全性、服務提供商的運營可擴展性低等問題。
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2021 Q1 全球雲存儲提供商的市場份額（圖片來源：https://www.statista.com/chart/18819/worldwide-market-share-of-leading-cloud-infrastructure-service-providers/）
隨著微博、Facebook等的傳播以及自我內容創作的流行，我們進入了數據以指數倍增長的時代，爆炸式的數據增長對存儲容量大小、擴充速度和數據備份等方面提出了更高的要求；用戶間實時的信息互動需要更快的數據讀寫速度和更高的安全性；同時，由於用戶自我創作產生的數據種類、數據間的關係變得更加複雜多樣化，存儲系統需要從過去單一的文件類型擴展至各種半結構化、非結構化的數據關係。而中心化存儲由於其高昂的建設成本以及行業進入壁壘，數據存儲容量、數據類型等的擴張都難以跟上數據生產的腳步，去中心化存儲由此應運而生。
2.2 去中心化存儲
就如IPFS (InterPlanetary File System)早期佈道者胡飛瞳所說：“在中心化數據存儲的世界裡，用戶不僅為數據存儲付費，而且還得不到很好的數據保護，這一現象必須改變。通過去中心化，用戶可以自己管理自己的數據、加密存儲、授權訪問、安全備份等等特性的實現將極大地加強用戶的隱私，也能增強數據的長期保存，同時，有望通過共享的模式大大降低費用。這是數據存儲發展的必然方向。”
去中心化存儲基於區塊鏈技術，採用開源的應用程序和算法，把數據切片分散存儲在多個獨立的網絡節點上，主張隱私保護、數據冗餘備份等，並且通過對種子節點或文件上傳方提供經濟激勵使數據價值化。其中，經濟激勵模式使得用戶數據得以安全長久地保存正是去中心化存儲的點睛之筆。
當去中心化存儲遇上區塊鏈技術，便具有了可擴展性強、安全、效率高、自動容錯、可靠性高、成本更低的特性（焦仕可，2020）：
高效率：同一網絡上的節點可直接共享文件；
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自動容錯：由於存儲內容已分散到網絡中的許多節點上，可在數據傳輸或存儲出錯時存儲額外的副本；
高可靠性：存儲系統內含的驗證機制能確保文件被完整真實地存儲，且能7*24小時供用戶隨時取用；
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互聯網的起源可以追溯至1989年萬維網的誕生，如果說門戶網站開啟了Web 1.0時代，那麼2003年博客的興起標誌了Web 2.0 的開端。從Web 1.0到Web 2.0，從被動的信息接收到自主創造內容與在線交互，互聯網用戶呼喚更注重用戶內容創作、易用性和互操作性的應用體驗，Web 3.0呼之欲出。正如蒂姆·伯納斯·李所說，“人們一直在問什麼是Web 3.0。我想也許當你在Web 2.0上有一個可擴展的矢量圖形覆蓋層——所有的東西都在蕩漾、折疊、看起來模糊不清——並且可以訪問一個集成在巨大數據空間中的語義網絡時，你就可以訪問一個難以置信的數據資源”（Victoria Shannon, 2006）。雖然現在我們還未對Web 3.0達成一致的定義，但Web3.0應該具有以下特徵（ Fabric Venture, 2020）：
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Blockweave:
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Filecoin生態圖，圖片來源：https://github.com/filecoin-project/community/discussions/194
與Filecoin將數據存儲在鏈下不同，另一存儲方案Arweave將數據內容直接存儲在區塊網中，是主打永久存儲+ 鏈上存儲的去中心化存儲方案。如下圖所示，Arweave方案分為兩層架構：底層的區塊網絡Blockweave和上層基於HTTP 構建的Permaweb。 Arweave項目的技術亮點正是其底層Blockweave網絡：
項目採用了全新的區塊鍊網Blockweave——基於共識機制和特定的出塊模式，即將之前所有區塊的哈希值做成一個哈希列表並將系統中所有活躍錢包做成一個列表，礦工通過檢索哈希列表和錢包列表來完成驗證工作，而無需像BTC、ETH等節點一樣去驗證整個節點，這種方式減少了能源消耗並提高了節點工作效率。
開放性（Open）:由開放和可訪問的開發人員社區構建開源軟件，並且鏈上進行的操作能被所有人查看。
去信任化(Trustless)：網絡本身允許參與者在沒有可信第三方的情況下公開或私下互動。 Web 3.0通過去中心化的激勵機制保證參與者遵守規則，在交易中利用區塊鏈協議的共識機制驗證賬戶的真實性和轉賬的有效性，達成去中介化的價值轉移。
互聯網的演化（來源：https://hackernoon.com/web-3-0-will-be-powered-by-blockchain-technology-stack-626ce3f828c7）
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Web 3.0的星辰大海裡，數字世界與物理世界的邊界正在模糊。用戶海量的線上足跡和創作的線上作品，如果沒有一個穩定可靠的數據存儲網絡在背後默默地記錄下，當我們興致勃勃地回望Web 3.0世界裡所發生的一切，那時可能只剩下一片模糊的碎片。
3. 2 去中心化存儲與元宇宙
3.3.1 Bittorren
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3.3.2 IPFS/ Filecoin
3. 3 主要的去中心化存儲解決方案
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最早期的去中心化傳輸方案為Bittorrent，即BT下載，由軟件工程師Bram Cohen於2003年提出，通過P2P下載的方式克服了傳統下載方式的局限性——不需要資源發布者擁有高性能服務器來傳輸資源，且下載同一文件的人越多下載該文件的速度越快，加上其免費使用這一收費模式，吸引了眾多的網民使用。然而Bittorrent下載必須使用種子文件，即下載內容的所有地址放到這個種子文件中才能下載，且客戶端只能下載種子文件內的內容。但種子文件可能隨著時間推移而減少甚至消失，這也意味著存儲的內容可能會在傳播中消失。 Bittorrent 的另一個明顯的問題是缺乏激勵機制，缺失激勵用戶無償共享文件的動力。在適當的經濟激勵缺席下，只有那些廣受流行且不斷有人下載的內容才能倖存下來，而某些未能引起大眾注意的精華則可能消失在歷史的長河中，只留下一抹模糊的剪影。
當然，filecoin的這種模式並不意味著它就是完美無缺的。 IPFS挖礦需要專業設備—GPU礦機而使挖礦成本較高，行業進入壁壘的提高導致普通個體可能無法直接參與存儲挖礦，進而全網總存儲將向少數存儲供應商或大規模礦池集中。這從某種程度上來說，IPFS所構想的完全去中心化在執行過程中又變成了少數供應商壟斷的“中心化”存儲。
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3.3.3 Arweave
Filecoin基線與算力走勢圖，圖片來源：filscan.io/statistics/map
智能網SmartWeave：
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展望
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參考文獻
參考文獻
Cloud Storage Market (2021), Sneha Korad Rachita Rake , Vineet Kumar, https://www.alliedmarketresearch.com/cloud-storage-market
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參考文獻
A 'more revolutionary' Web(2006), Victoria Shannon，https://www.nytimes.com/2006/05/23/technology/23iht-web.html
What Is Web 3.0 & Why It Matters （2020）， Fabric Venture，https://medium.com/fabric-ventures/what-is-web-3-0-why-it-matters-934eb07f3d2b
IPFS and Friends: A Qualitative Comparison of Next Generation Peer-to-Peer Data Networks (2021), Erik Daniel and Florian Tshorsch
免責聲明
參考文獻
