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第四章
聚沙成塔的分布式云存储
爱好摄影的李阿锁最近正被一件“大事”所困扰。李阿姨每年都会约朋友一起去国外旅游，拍摄了大量的照片留作纪念，并时常与朋友分享。平时李阿姨把照片存在电脑硬盘里，甚至不让老伴碰这台电脑，就是担心老伴不小心删除了她的“宝贝”，但是不幸的事情还是发生了。有一天当她打开计算机后，发现硬盘上的照片打不开了。她心急火燎地给电脑厂商打电话，厂商说硬盘早过了保修期，能不能恢复数据要看硬盘的受损情况，一周以后消息传来，硬盘数据已丢失，照片无法恢复。有没有一种办法，能解决李阿姨的问题，实现信息的安全、永久存储呢?
分布式云存储
答案就是分布式云存储。中心化的存储方式或多或少面临着信息安全和永久存储的问题，而基于区块链技术的分布式云存储将是解决这一问题的最佳方案。与目前中心化提供的云存储空间不同，基于区块链技术的分布式云存储不但可以储存，还可以同时证明这份数据是真实可信的，并且永远不会被修改。 区块链的特点就是分区块存储的，每一块包含一部分交易记录。 每一个区块都会记录着前一区块的id,形成一个链状结构，因而被称为区块链，以此来保证每一个块上的信息都是不可更改的。区块链实际上就是一个分布式数据库，是加密后分散式存储的云存储。
基于区块链的分布式云存储主要具有如下特点：
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1.实现碎片资源的可利用
每个人都可以通过分享个人的硬盘空间获得金钱回报。这个金钱回报由租户直接支付给个人，提供服务的平台只收取微小的服务费。可以理解为平台就是硬盘存储的uber。
2.大众广泛参与
所有人都可以访问公开区块链上的数据，所有人都可以发出交易等待被写入区块线，共识过程的参与者(对统比特币中的哪工》通过条科学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。
3.高效、低成本运行
区块链技术在网络上是公开、透明、开源的。不需要通过任何的机构及组织，可以随时随地上传、下载所需要的信息。比起购买昂费的存储设备及配套的人力来说，租用硬盘空间比较经济、实惠。
4.较高的安全性
传统的云存储公司购买或租用服务器来存储他们的客户文件，同时使用raid 方案或多数据中心的方法来保护数据的安全性。而使用区块链技术不需要中心化，不需要购买昂贵的设备及维护人力。区块链技术让文件存在于一个分布式、虚拟和分散的网络中，这样就不需要像传统的云存储公司那样依靠硬件的维护来保证存储的可靠性。
中心化的云存储早已进人商业应用阶段，如亚马逊的云平台十分强大，足以让用户以平台为基础开发某些复杂度高得惊人的功能，支撑亚马逊云平台强大功能的就是百万级数量的服务器。 根据2015 年公布的数据，亚马逊在全球11个地区部署了服务器，每个地区建立了数个数据网络，全球共拥有28 个数据网络。 每个数据网络由一个或多个数据中心构成，通常 配备5 万~8 万台服务器。据保守估计，亚马逊在全球范围拥有150 万台服务器。市场研究公司gartner 的分析师估计，亚马逊的服务器总数达到200 多万台。亚马逊的云平台庞大而复杂，几乎可以说，支持这一平台的数据中心可以构成地球上最大的计算机，从某种意义上来讲，它就是一台通用功能的巨型计算机。报告显示，亚马逊云服务在全球云市场中占据了27% 的份额，微软的份额约为10%，随后是ibm 和谷歌。
资料来源: https: //storj.io/storj.pdf
从图4-4 我们可以很容易看到，图表实心块是目前几家大公司所具有的存储能力，空心是我们现有的可以使用的存储空间。不论facebook、microsoft、amazon,还是google 公司，服务器再多，再如何增加，都不能与我们现有的可以使用的免费的存储空间相抗衡。
我们可以畅想，电脑制造商们将会设计一款没有硬盘的计算机，因为好处是显而易见的，“我们的电脑不需要硬盘”光是这句广告语，就足以让“粉丝”们兴奋不已，不假思索地下单。“精明”的用户可以算一笔账，假如说我们买一台笔记本原来可能会花费1万元，但是没有硬盘的话，应该在8 千元左右，而我们只需要再拿出很少费用租用一个云存储即可。
在区块链上提供去中心化云存储方案的有storj 公司。 该公司组织的网络可以提供大约超过1500tb 的存储空间，大约有430 名“矿工”，它使用的“燃料货币”是poloniex 交易所上最古老和最有价值的币种之一。 storj是如何解决文件的存储、加密功能的呢?
图4-5 清晰地解释了文件如何被存储。我们可以理解为文件被自动分解成字节，存在a\ b\ c 三个不同的硬盘上，而私钥就在你自己手里，不论是提供服务的服务商storj 公司还是为你提供存储库的人都没有私钥，这就解决了信息被泄露的问题。还有一点，如果万一你的私钥不小心泄露，
资料来源:https ://storj.io/storj.pdf
拿到私钥的人得到了你存在某个硬盘上的信息，这块信息也有可能是一段乱码，而不是一整篇文章。更让人惊叹的是依靠区块链技术我们还可以做到多重备份，比如上例中的李阿姨，她把照片上传后，还是不放心图片存放在一个人那里，则可以在保存文件的时候，同时备份1份到6 份，这可以理解为硬盘保护的“加强版”，当然所付的费用会高些，但是相对于购 买昂贵的硬盘来说还是比较经济的。
storj 在2015 年11月28 日发布了首个图形界面的版本，让普通人可以自由地分享他们的硬盘空间，而不需要任何特殊的tt技能。每个用户可以根据分享的免费空间来获得他们的sjcx，这取决于共享空间的大小和时间。sjcx 是storj 网络系统中的一种代币，可以把它想象成一种“货币”。用户可以在指定的“商场”中使用和流通这种“货币”，也可以通过sjcx来租用或者购买存储空间。storj 公司从测试开始已经进行了4 轮代币发送，大约发送出347000 个sjcx，预计在测试结束前大概还会释放出80 万个sjcx。
其他区块链相关服务
sia、maidsafe 和以太坊也提供类似服务。
sia 是另外一个有趣的项目，该项目计划通过应用程序开发来整合存储能力。为此，它和去中心化的应用平台cripty 合作，实现能够让开发者写他们自己的应用程序这一目标。 cripty 提供了一个真正基于区块链的，能够部署去中心化应用的完整解决方案，同时还提供了一个绝妙的用户体验，让任何人都可以在数秒内进行安全和简单的交易。 但从现有进度来看，sia项目还远远落后于storj,即便它已经推出了图形界面客户端，但论坛上缺乏活跃用户，并且在poloniex 上对于siacoin 的介绍也不是很好。sia 开始进人市场时价格大概是6900 聪，目前已经下滑到5 聪左右。
maidsafe 是一个开源项目，它声称会给世界带来一个“去中心化的互联网”。maidsafe 的团队有16 名成员，据网站说已经在一起工作8 年了。maidsafe 网络即将公开beta 测试，将会在内部进行运作。该公司代码的主要部分将会在开源许可证的情况下进行下载。
以太坊也许是未来storj 最为危险的竞争对手，其已经发布了一个测试版本，称为ethereum frontier。以太币目前在poloniex 交易所中是交易量最大的数字货币，并且首前整个项目看起来已经初具规模。它提出要建立“去中心化的软件平台”，能够让所有人在平台上进行构建自己的去中心化应用。以太坊还列出它的豪华合作伙伴阵容，目前没有任何团队可以与之 匹敌，其中包括微软、ibm 和三星。
自由交易: 下一个阿里巴巴
经常有人说“阿里巴巴就是中国的亚马逊”。虽然两家公司都做互联网商业，但和亚马逊不同的是，阿里巴巴并不拥有其平台上销售的大部分商品，也并不用维护庞大的经销商中心，阿里巴巴的淘宝是为消费者提供直接和小商家联系的渠道，而其另一主要购物场景天猫则为消费者提供与较大品牌零售商的联系。阿里巴巴联合创始人之一马云就说过:“亚马逊和ebay 是电子商务公司，阿里巴巴不是电子商务公司，而是帮助别人来做电子商务，我们不卖产品。”阿里巴巴的盈利模式主要是通过为零售商销售广告和搜索位置(有点像谷歌)，以及从天猫上的较大零售商手中获取佣金(这点和ebay有点像)。
阿里巴巴的成功是无可厚非的，但是我们不难发现阿里巴巴的盈利模式是建立在对商户的有偿服务之上的，阿里巴巴从本质上来说是一个成功的“第三方中介机构”。 那么，在互联网的世界里有没有一种不需要商业性质的“第三方中介机构”的平台，只通过买卖双方自己达成信任实现交易呢?
基于区块链技术的发展，在互联网的世界里有了一家这样的“公开市场”。它利用开源的点对点的技术，实现了买卖双方的直接交易，而不需要借助中心化的平台，信任、安全和纠纷处理都由系统来处理。在这个“公开市场”里面所有人都使用在线交易的新方式，通过在电脑上运行一个程序，你可以直接连接到网络的其他用户，并进行交易。这个网络不是由一个公司控制的，也不是组织管理的，而是去中心化商城，这意味着你不需要支付广告费用。
现在，电子商务意味着使用中心化的服务。ebay、亚马逊和其他大公司对卖家实施严格监管的同时收取不菲的费用。这些公司只接受像信用卡和paypal 这样的对卖家和买家都收取手续费的支付方式。它们需要用户的个人信息，这些信息可能被盗取或者卖给其他人，被用于精准投放广告或者危害更大的滥用。而“公开市场”是为网上点对点交易创建的去中心化 网络的开源项目，买卖双方使用比特币进行交易，没有费用，而且公开个人信息的决定权在用户手中，为电子商务提供了另一种途径。
假如，你打算出售你的旧笔记本电脑。你需要首先下载客户端，然后在你的电脑上创建一个商品目录，并标明商品的细节。 当你公布这一商品目录后，该目录被发送到“公开市场”的分布式网络上。 其他用户搜索你设置的关键词: 笔记本、电子产品等时，就可以发现你的商品目录。他可以接受你的报价或者提出新的报价。
如果你们两个人都同意这一价格，客户端就会使用你们的数字签名在你们之间创建一个合约，并将该合约发送到被称为公证人的第三方。 当买卖双方产生纠纷时，公证人就介人交易。 这些第三方公证人和仲裁者也是网络的用户，可能是你的邻居也可能是地球另一端的陌生人。第三方为合约作证，并创建多重签名比特币账户，只有当集齐三个签名中的两个时，比特币才会被发送给卖家。
买家发送商定好的数量的比特币到多重签名地址。你会得到通知，知道买家已经发送货款，然后你就可以发货了，并告诉买家已经发货。几天以后，买家收到笔记本，他将告诉你收到笔记本，并从多重签名地址释放货款。你获得了比特币，买家获得想要的笔记本。没有交易费用，买卖双方皆大欢喜。
如果产生交易纠纷该怎么办?例如你从卖家手里买了一本书，你向多重签名地址发送比特币，但是他们发错了货，或者质量不像广告说的那样好，或者卖家根本没有发货，那该怎么办呢? 这就需要第三方介人了。卖家只有在多重签名集齐三把私钥中的两把才能够从多重签名地址中取走货款。第三方公证人控制着第三把私钥，所以在买卖双方达成和解或者第三 方认为卖家或者买家是正确的以前，多重签名地址中的比特币不会被移动。
开始时你怎么能信任第方呢? 在用户隐私不被公开的网络上，你怎么能够信任别人呢?“公开市场”平台有一个信誉评分系统，允许所有的用户对其他用户进行反馈评分。如果某些人打算诈骗其他的用户，他们的信誉将会受损，第三方如果不能公正裁定交易纠纷，他们的信誉也会受损。当你在平台上购物和选择第三方公证人时，你能够看到他们的信誉评分，判断其他用户是否信任他们。保证这些评分是合理的和防止作弊是大的技术挑战。
如果这样仍然不能消除你的疑虑，卖家和买家可以创建一个投票池，由买卖双方都信任的用户组成。这些步骤可能听起来很复杂，但是客户端会处理这些细节问题。它们的目标是为用户提供比陈旧的中心化平台更好的用户体验。
也有人会问，在这个如此自由的市场上你会交易什么呢? 第一个猜测就是毒品。事实上，这种猜测是片面的。历史上第一笔电子商务交易是发生在斯坦福大学和麻省理工学院的学生之间。 40 年前，他们通过阿帕网(arpanet) 进行了一小笔毒品交易。 如果我们因此而关闭了互联网，那么我们就无法体验到它为当今社会和商业带来的好处。
“公开市场”为消费者带来的好处是: 更多的选择。消费者可以根据具体的需要选择阿里巴巴这样中心化的电子商务或者是去中心化的电子商务，从而迫使服务提供者向用户提供更好的价值定位。
openbazzar 是一个功能齐全、面对全球用户免费使用的点对点市场平台，目标是建立一个去中心化的电子商务基础设施系统。openbazaar 的创始人brian hoffman (布瑞恩，霍夫曼) 指出，openbazaar 的中心价值主张是: 为交易双方提供不依赖于可疑中心服务机构的自由交易。项目小组会致力于推动该项目使用的合法化。
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