分布式存储崛起背后：FIL算力领先，AR存储量一年增长20倍

文 | 蒋海波 编辑 | Tong 出品 | PANews

Filecoin经过三年时间的开发，上线后经历了初期的价格泡沫，到今年年初的价值低谷，再到如今的价格发现。近期，同属存储板块中的AR、STORJ、CRU也纷纷创出新高。本文将对比不同项目的使用情况，分析存储板块上涨的原因，看它们的增长如何从量变到质变。

Filecoin

IPFS是一个开源的去中心化网络协议，允许用户在对等网络中存储和传输可验证的内容寻址的数据。虽然IPFS是保存数据的绝佳工具，但它只是一个网络协议，普通用户自行成为节点保留数据存在难度，而IPFS本身又没有激励机制能够促使节点为其它用户提供服务。因此，Filecoin应运而生。

Filecoin既是IPFS的存储层，也是IPFS的激励层，Filecoin的节点也是IPFS的节点。项目通过FIL激励数据存储矿工与检索矿工维护网络，客户通过FIL对所需服务进行支付。客户与多个节点达成协议，节点承诺在一段时间内保留一段数据，到期之后需要续签才能保持数据的持久性。对于同样的内容，保存的时间越长，支付的FIL越多，数据存储矿工没有义务永远保存内容。

Filecoin通过复制证明（Proof of Replication，PoR）和时空证明（Proofs of Spacetime，PoSt）来证明存储矿工保存了某段数据。复制证明允许存储矿工证明数据已经被存储到相应的设备中，时空证明用于检查存储提供者在某段时间是否存储了相应数据。

Filecoin的节点必须对客户数据进行封装、存储，还需要大量的加密算法来确保数据的安全和有效存储。因此，普通的家用电脑难以满足Filecoin的挖矿需求。除了基本的存储空间和宽带外，一般参与Filecoin的矿机还要求：

8核CPU；

128G RAM；

功能强大的GPU；

1T NVMe磁盘；

FIL代币的前置质押。

截至4月8日，Filecoin中有1885名活跃矿工，提供了4.02 EiB有效算力。最大的矿工提供了101.66 PiB的存储空间，占比只有2.47%，存储能力分配相对均匀。

过去30天，全网算力由2.09 PiB升至3.99 PB，增长29.1%。

随着算力的提升，过去1个月，1 TiB每天的FIL奖励由0.105 FIL降至0.0885 FIL，下降15.7%。

Arweave

与Filecoin按时间付费的方式不同，Arweave最大的特色是可以永久保存数据。只要在将数据添加到区块链上时，才需要支付存储费用。Aweave认为数据存储成本和摩尔定律类似，会逐渐下降，用户超额付款所产生的利息将帮助后续存储，因此一次付费足以覆盖永久存储的成本。

为了使数据在区块链上永久保存，就需要某种类型的保存机制。例如在以太坊上，运行节点时需要考虑整条链，新的数据被添加到链的末端，并且还在继续增长，这就是基于区块链的持久性。永久保存也会带来一些问题，该链有可能变得太大而无法切实维护和存储所有数据。

考虑到所有数据都存储在区块中，随着数据的增长，单个节点可能无法存储完整的区块数据，因此Arweave在挖矿中引入RadomX算法，以评估区块的完整率。节点存储的区块数量越多，则越有可能获得区块的打包权。项目还通过访问证明（Proof of Access，POA）来激励矿工永远存储历史区块，在矿工获得新的区块奖励时，也会因为存储的随机旧块而获得奖励。即不要求矿工保存所有区块数据，但保存的区块数量越多，越可能获得出块奖励，获得的出块奖励也更多。

Arweave挖矿的设备要求和家用电脑接近，除基本的网络外，只需要512G的硬盘以及4核8G RAM，可使用Ankr一键部署。

Arweave的使用量增长正迎来质变，目前网络中存储的数据为7.85 TB，而在今年年初只有3.97 TB，在一年前只有378.15 GB，过去一年增长了1976%。

目前，网络中一共有151个节点，主要集中在欧美地区，美国有69个，德国有14个，法国有11个，中国地区有9个。

交易次数也在今年升至新的高点，最近5天每天的平均交易笔数为26110笔，而一年前只有7382笔，增加254%。

数据的使用量也在增长，3月26日，单日的使用数据达到了888 GB。本月前一周的平均使用量为13.33 GB，一年前为2.33 GB，增加473%。

Storj

Storj是基于以太坊的分布式存储协议，由Storj Labs开发，以太坊创始人Vitalik是Storj v2白皮书的核心撰写者。Storj想要让节点提供闲置的存储空间和带宽，从而使其它用户能够以更优惠的价格获得分布式存储服务。根据官方比较，存储及下载1 TB的数据，采用Storj Labs开发的Tardigrade只需要55美元，而Amazon S3、Google Cloud、Azure分别需要108美元、146美元、105美元。

文件在被上传到Storj之前，会在客户端内被加密，以确保安全地存储数据。加密的文件被分成较小的碎片，分布在各个节点上。数据块会被分散到80个节点中，只要有29个节点在线，用户即可下载数据。若节点想要作恶，私自获得存储数据，则必须联合其它20多个节点，成本较高，从而保证数据隐私性和安全性。

成为存储节点的硬件需求并不高，包括：

1个处理器核心

至少550 GB可用磁盘空间

每月至少2 TB可用带宽

最小上行带宽为5 Mbps

最小下载带宽为25 Mbps

7X24小时在线。

随着近期以太坊Gas费的升高，每笔交易费用攀升至44美元，使网络的使用变得昂贵。在Matter Labs的帮助下，Storj现已支持通过zkSync进行支付，资金由以太坊上的智能合约持有，计算和存储在链下进行，交易不会单独验证，而是汇总在一起进行批处理，从而增加TPS，降低交易费用。

到今年2月，Storj网络已经在84个国家的11000个存储节点运营商上运行，Storj卫星处理了16万笔交易。

Crust

Crust为Web3.0生态系统提供了一个分布式存储网络，支持包括IPFS在内的多种存储层协议。存储接口被公开给应用层程序，开发者能够使用Curst/IPFS网络构建云存储应用程序，以及点对点的内容交付网络（CDN）。

Crust通过可信执行环境（TEE）技术来构建隐私和所有权的分布式生态系统。敏感数据在可信执行环境中操作，实现硬件安全性。担保权益证明（GPoS）共识机制使更多用户能够参与到网络安全的维护中，用户可以将代币质押到网络中的高质量节点上，以获得奖励。

作为一个独立节点，因为需要可信执行环境，所以需要从硬件上支持英特尔SGX（Software Guard Extension，软件保护扩展）。所需软/硬件条件如下。

处理器：Intel i5第7代及更高版本，6核或以上，需要支持英特尔SGX；

主板：BIOS支持SGX；

RAM：32G及以上；

操作系统：Ubuntu 16.04/18.04/20.04。

Crust的Maxwell预览网存储市场从今年2月28日正式开放，截至4月8日，网络中共有2371个节点，总存储量为330 PB，已用2.74 PB。与3月22日周报中的数据相比，节点数上升50%，总存储量上升101%。

总结

分布式存储的目的是为了提供一种安全、私密且价格低廉的去中心化存储方式。Filecoin、Arweave、Crust均可作为IPFS的激励层，而Storj基于以太坊构建，可用zkSync L2方案进行支付。

由Protocol Labs开发的Filecoin各种机制比较完善，算力远超其它项目，且全网算力仍在快速增长，过去30天增加了29.8%。Filecoin挖矿所需设备也最为复杂，Arweave和Storj用家用台式机即可挖矿，Arweave过去一年的存储量增加量近20倍。

因为分布式网络中的数据不会受到审查，网络中可能存有不合法的信息，如Arweave中包含的反政府言论，且所有人均可查看，不利于网络的主流采用。