区块链技术是否已为高存储应用做好准备？

原文来源 | cointelegraph

原文编译 | 潮外音

Web3——第三代互联网——指的是网络的去中心化和分布式版本，它使用区块链技术和其他去中心化技术，以实现更好的用户控制、隐私和数据所有权。它旨在重新定义我们与数字服务的交互方式，从传统的集中式模型转变为去中心化的点对点网络。

Web3 的核心是建立在区块链技术之上，区块链技术是一种分布式账本，它维护着一个加密安全的、不断增长的记录列表，称为块。这种去中心化的性质使直接的点对点交互成为可能。

Web3 带来了几个关键特性和功能，有可能彻底改变高存储应用程序。高存储应用程序的示例包括用于托管图像和其他视觉媒体的内容分发网络 (CDN)、在线游戏平台和基于区块链的网站。

与传统的集中式系统不同，Web3 确保没有任何一个实体可以完全控制或拥有数据。这种分散的方法使数据能够抵抗审查、操纵或单点故障风险，从而增强数据的完整性和可用性。

去中心化开发平台 Fleek 的首席执行官兼联合创始人 Harrison Hines 告诉 Cointelegraph，“为 Web3 提供支持的精心设计的协议通过其网络架构、密码学和代币经济激励系统确保了去中心化。” 他加了：

“这种方法的好处主要集中在免信任、无需许可、防篡改和抗审查方面。这些是越来越重要的问题，尤其是在企业拥有的 Web2 云平台上，而 Web3 在解决这些问题方面做得很好。”

Cheqd（一个去中心化支付和身份平台）的首席技术官 Ankur Banerjee 也发表了看法，他告诉 Cointelegraph，“它特别关注去中心化，它提供了远离单一供应商的弹性。历史上有很多由于云提供商故障而导致的中断，例如，仅在一周前，Microsoft Outlook 宕机，而在 1 月份，Outlook、Teams 和 365 全部宕机，这显示了中心化的危险。Facebook 在 2021 年的全球中断不仅导致他们的服务中断，还导致依赖 Facebook 的广告跟踪和登录的其余大部分网络中断。”

Web3 的另一个重要方面是互操作性。区块链彼此独立工作，但存在旨在连接不同区块链网络的互操作性协议。例如，跨链桥允许用户将资产从一个区块链转移到另一个区块链。如果利用得当，互操作性可以在开发高存储应用程序方面发挥作用，因为它们可以在多个区块链网络上访问。

Web3 结合了分布式文件系统，例如 InterPlanetary 文件系统 (IPFS) 和 Swarm，为高存储应用程序提供安全和可扩展的存储解决方案。这些分布式文件系统将文件分解成更小的块，将它们分布在多个节点上并利用基于内容的寻址。此外，通过确保数据冗余和高效检索，它们提高了存储系统的可靠性和性能。

例如，Fleek 使用户能够通过使用 IPFS 协议托管他们的文件来构建网站。当一个网站部署在网络上时，用户会得到一个 IPFS 哈希，并将网站存档到 Filecoin。用户拥有软件开发工具包和图形用户界面来与存储基础设施进行交互。

此外，Web3 支持使用智能合约。智能合约是自动执行的合约，具有在区块链中编码的预定义规则和条件。它们促进了无需信任和自动化的交互，允许高存储应用程序执行规则、处理事务并管理数据存储和检索的访问控制。

Web3 还引入了代币化，其中数字资产或代币代表所有权或访问权。在高存储应用程序中，令牌化可以激励参与者贡献他们的存储资源。用户可以通过共享未使用的存储空间来赚取代币，从而创建具有成本效益且可扩展的去中心化网络。令牌化为存储生态系统增加了一个经济层，鼓励积极参与和资源共享。

Web3 对高存储应用程序的潜力在于其去中心化性质、互操作性、分布式文件系统、智能合约和令牌化机制。这些功能为存储和检索大量数据提供了一个安全、可扩展和激励的基础设施。

在当前形式下，区块链技术在处理大量数据时面临可扩展性挑战。比特币和以太坊等传统区块链架构的吞吐量和存储容量有限。

为了支持高存储应用程序，区块链网络需要增强其可扩展性。这可以通过实施分片、第 2 层协议或侧链等解决方案来实现。这些技术实现了交易和数据的并行处理，有效地提高了区块链网络的容量和性能。

高存储应用需要高效利用存储资源。因此，区块链网络需要优化数据存储，减少冗余，提高存储效率。可以采用数据压缩、重复数据删除和数据分区等技术来最大限度地减少存储需求，同时保持数据的完整性和可用性。

Banerjee 指出，“区块链并不直接用于存储大文件，因为这不是存储和分发它们的最佳方式。许多需要存储大量数据的用例通过在链上存储加密哈希或证明，并将文件存储在去中心化存储（如 IPFS、Swarm、Ceramic 等），甚至中心化存储上来实现这一点。” 他加了：

“这样，‘较重’的文件就不需要拆分和存储在块中，并且可以以最优化的形式提供，以便快速分发大文件，同时通过检查哈希值确保它们是防篡改的。这方面的一个很好的例子是 Sidetree 协议，它结合使用 IPFS 和比特币进行存储。”

数据可用性对于高存储应用程序至关重要。区块链网络必须确保存储节点始终在线且可访问以提供数据检索服务。可以结合激励和惩罚来鼓励存储节点保持高可用性。此外，集成 IPFS 或 Swarm 等分布式文件系统可以通过跨多个节点复制数据来提高数据可用性。

Fleek 的 Hines 告诉 Cointelegraph，“可扩展性仍然是所有 Web3 存储协议需要解决的问题，这是我们通过 Fleek Network 专门解决的问题。特别是关于 IPFS 和 Swarm，我将 IPFS 单独归为一类。相比之下，Swarm 更类似于 Filecoin、Arweave 等，因为这些协议保证了文件/数据的存储，”补充道：

“另一方面，IPFS 不保证文件/数据的存储。更好地理解 IPFS 的方式更类似于 HTTP，这意味着它的主要用途是内容寻址和路由。”

Hines 甚至认为 IPFS 有可能取代 HTTPS 协议：“在未来，我们看到 IPFS 被用于所有存储协议之上并最终取代 HTTP，原因很简单，内容寻址比基于位置的寻址更有意义（IP地址）用于互联网及其不断增长的全球用户群。”

“对于 Filecoin、Arweave、Swarm 等其他存储协议，它们通过网络架构、密码学和代币经济激励系统来保证安全性。”

由于高存储应用程序通常处理敏感数据，因此数据隐私和安全性至关重要。区块链网络需要结合强大的加密技术和访问控制机制来保护存储的数据。可以集成以隐私为中心的技术，例如零知识证明或安全多方计算，以实现安全、私有的数据存储和检索。

区块链网络可以通过去中心化存储网络或实施基于代币的经济来提供具有成本效益的存储解决方案。此外，区块链网络可以通过激励个人或组织贡献他们未使用的存储资源来创建分布式、具有成本效益的存储基础设施。

互操作性对于涉及来自各种来源和系统的数据集成的高存储应用程序至关重要。因此，区块链网络必须促进区块链与外部系统之间的互操作性。标准和协议，例如跨链通信协议或去中心化预言机，可以将来自不同来源的数据无缝集成到区块链网络中。

有效的治理和共识机制对于处理大量数据的区块链网络至关重要。可以实施透明和去中心化的治理模型，例如链上或去中心化自治组织 (DAO)，以就与存储相关的政策和升级做出集体决策。

可以采用权益证明 (PoS) 或委托权益证明 (DPoS) 等高效共识算法，以实现更快、更节能的数据存储交易共识。改善用户体验对于高存储应用中的区块链技术也至关重要。

应抽象出与区块链相关的复杂性和技术性，以提供用户友好的界面并与现有应用程序无缝集成。此外，简化高存储区块链应用程序开发和部署的工具、库和框架应该随时可用。

高存储应用程序可能需要遵守特定的法规要求，例如数据保护法规或行业特定的合规性标准。因此，区块链网络必须提供符合此类法规的功能和机制。

这可以包括内置的隐私控制、可审计性功能或与身份管理系统的集成，以确保在使用基于区块链的存储时合规。

总之，要为高存储应用做好准备，区块链必须解决几个关键特性，包括安全性和成本效益。通过克服这些挑战并进行必要的改进，区块链技术可以为高存储应用程序提供强大、可扩展的基础设施。

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