分布式存儲(chǔ)技術(shù) 從你說(shuō)了算到大家說(shuō)了算

我們總說(shuō)區(qū)塊鏈就是一個(gè)分布式賬本，但實(shí)際上，區(qū)塊鏈的核心技術(shù)包含智能合約、共識(shí)機(jī)制、加密算法等等，分布式存儲(chǔ)技術(shù)只是其核心技術(shù)之一，主要起到對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，今天小K君就給大家介紹一下，分布式存儲(chǔ)技術(shù)到底是什么？其原理究竟是什么？

一、何為“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”

按照官方的定義：分布式存儲(chǔ)就是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用每臺(tái)機(jī)器上的磁盤空間，并將這些分散的存儲(chǔ)資源構(gòu)成一個(gè)虛擬的存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)分散地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)角落。

聽(tīng)起來(lái)有些枯燥乏味對(duì)不對(duì)？其實(shí)用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)講，“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”顧名思義，是一種用來(lái)“存儲(chǔ)數(shù)據(jù)”的技術(shù)，只不過(guò)它受到了“分布式”這一特點(diǎn)的加持，擁有了其他“存儲(chǔ)技術(shù)”沒(méi)有的特殊“光環(huán)”。在區(qū)塊鏈體系中，分布式存儲(chǔ)技術(shù)并不是只由一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、或只由某一個(gè)人來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效和更新，“分布式”意味著每一個(gè)節(jié)點(diǎn)（可以理解成每個(gè)人）都擁有更新數(shù)據(jù)的權(quán)利。

如果我們把區(qū)塊鏈存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比作一個(gè)“賬本”，就好像全村的“賬本”并不集中在村長(zhǎng)一個(gè)人的手里，村里的每一個(gè)人都手握一份"賬本"，人人都有記錄賬目的權(quán)利。記錄賬目不再是一個(gè)人的工作，而是全體節(jié)點(diǎn)的工作，大多數(shù)人達(dá)成一致的賬目才能被視作有效的賬目。

一旦“單點(diǎn)式”的中心被摧毀或者發(fā)生數(shù)據(jù)丟失、造假的情況，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)隨之癱瘓，或者接收到錯(cuò)誤的信息，將會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果；而在“分布式”存儲(chǔ)技術(shù)下，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以被看作一個(gè)中心，這樣即使一個(gè)節(jié)點(diǎn)遭受攻擊或數(shù)據(jù)篡改，其他中心也能夠保證整體網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”實(shí)現(xiàn)了把“中心”從一個(gè)變成無(wú)數(shù)個(gè)，怎么樣？是不是腦袋里想起了一個(gè)熟悉的詞——“去中心化”？沒(méi)錯(cuò)，這就是區(qū)塊鏈最大的特點(diǎn)“去中心化”的基本邏輯，而這些都需要通過(guò)“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)。

但這一概念的形成并不是某人“啪！”一拍腦袋就想出來(lái)的，從形成“去中心”這一概念到“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”慢慢能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的理論探索和技術(shù)積累，接下來(lái)小K君就給大家追溯一下它的本源。

二、分布式存儲(chǔ)技術(shù)的由來(lái)

在久遠(yuǎn)的時(shí)代，美索不達(dá)米亞人就在石板上記錄了稅收、支付、工人薪水和個(gè)人財(cái)產(chǎn)，使復(fù)雜的事情變得更有效率。早期的“賬簿”由少數(shù)人管理，它建立了人與人之間最初的“共識(shí)”。而后隨著社會(huì)發(fā)展，實(shí)體貨幣誕生，群體中的人數(shù)爆炸式增長(zhǎng)，這種信任關(guān)系被賦予了新的需求，有不少人希望我們的信息能夠從“你說(shuō)了算”改變成“大家說(shuō)了算”，從“交給你管理”發(fā)展到“我們一起管理”。

1982年，大衛(wèi)·喬姆（David Chaum，密碼學(xué)奠基人之一）提出了一種不可追蹤的密碼學(xué)網(wǎng)絡(luò)支付系統(tǒng)，他認(rèn)為，銀行能夠通過(guò)交易就獲得用戶全部隱私的行為是不應(yīng)該的，因此他提出了一個(gè)去中心化的方案，密碼學(xué)匿名現(xiàn)金系統(tǒng)：Ecash。

通過(guò)Ecash，銀行無(wú)法通過(guò)追蹤交易獲得用戶的全部信息。但是Ecash仍然依賴于一個(gè)中心化的中介機(jī)構(gòu)維護(hù)和保存，并未達(dá)成真正的“去中心”，不過(guò)它為未來(lái)幾十年的創(chuàng)新和研究奠定了基礎(chǔ)。

1998 年，戴偉（Wei Dai）在論文中提出了一種匿名的、分布式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，并給它命名為b-money。他在當(dāng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)去中心化的分布式系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，每個(gè)用戶都保留著一個(gè)共同分類賬的副本，是“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”的一個(gè)重大突破。他首次提出通過(guò)解決計(jì)算難題和去中心化共識(shí)創(chuàng)造貨幣，但是由于技術(shù)限制，該建議并未給出如何實(shí)現(xiàn)去中心化共識(shí)的具體方法，但我們已經(jīng)清晰地看到了“去中心化”的形狀。

中間又經(jīng)歷了多年技術(shù)上的進(jìn)步，直到2008年金融危機(jī)爆發(fā)，同年11月1日，在前人的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)之上，神秘人中本聰發(fā)表了《一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的現(xiàn)金支付系統(tǒng)》, 闡述了他對(duì)電子貨幣的新構(gòu)想，比特幣隨之誕生，“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”在區(qū)塊鏈技術(shù)中大顯身手，成為了區(qū)塊鏈核心技術(shù)之一。

三、分布式存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

我們說(shuō)了這么多，深度理解了“分布式”這一概念，又整理了它的“祖宗八代”，現(xiàn)在我們就具體到某個(gè)場(chǎng)景中，看看分布式存儲(chǔ)技術(shù)如何給這些應(yīng)用場(chǎng)景“注入靈魂”。分布式存儲(chǔ)技術(shù)作為區(qū)塊鏈技術(shù)的根底組成部分，對(duì)比特幣產(chǎn)生了不可或缺的支持力量：對(duì)于比特幣來(lái)說(shuō)，它的交易記錄必須要有地方存放，這種交易記錄是很有必要的，但是怎么放、放在哪呢？

根據(jù)去中心化的思想，這些交易記錄不能夠只存在一臺(tái)電腦里面，不能被某一個(gè)機(jī)構(gòu)或組織控制，那么就只能存放在世界上所有的電腦里面，依靠全世界的見(jiàn)證來(lái)維護(hù)每一筆交易的安全。

這樣做的好處是：某一個(gè)“中心”的容量一定是有限的，安全性也很容易被攻破，但是所有人共同記錄，其容量幾乎是無(wú)限的，而且就算你通過(guò)黑客手段修改了自己計(jì)算機(jī)里面的交易記錄，但是你沒(méi)法修改全世界每臺(tái)電腦的交易記錄。

上面說(shuō)的這種存儲(chǔ)方式很粗暴——畢竟每臺(tái)電腦都存放世界上所有人的交易數(shù)據(jù)就意味著，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)加入進(jìn)來(lái)都要下載全網(wǎng)所有的交易記錄。但其實(shí)，對(duì)于比特幣來(lái)說(shuō)，只有礦工們的電腦才能完整地記錄下世界上所有的交易記錄，而且大家不用擔(dān)心礦工修改記錄，因?yàn)槭澜缟系牡V工有很多，同時(shí)他們修改記錄需要付出的代價(jià)非常大，沒(méi)有人能承擔(dān)這個(gè)成本。

去中心化的分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以說(shuō)是區(qū)塊鏈的特色之一，它可以在所有節(jié)點(diǎn)上完成分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并完好保存下來(lái)，可是它的用處又不只僅于此。它不僅可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)加密貨幣的買賣記載，還能存儲(chǔ)其他類型的數(shù)據(jù)，在許多行業(yè)都能有所運(yùn)用。例如：沃爾瑪運(yùn)用區(qū)塊鏈的“分布式存儲(chǔ)技術(shù)”為供貨商存儲(chǔ)付款數(shù)據(jù)，確保付款數(shù)據(jù)安全有效。