ذخیره سازی بلاک چین راهی برای ذخیره داده ها در یک شبکه غیرمتمرکز است که از فضای استفاده نشده هارد دیسک کاربران در سراسر جهان برای ذخیره فایل ها استفاده می کند. زیرساخت غیرمتمرکز، جایگزینی برای ذخیره سازی ابری متمرکز است و می تواند بسیاری از مشکلات موجود در یک سیستم متمرکز را حل کند اما اینکه این فضای ذخیره سازی چه چالش ها و مزایایی به همراه دارد را در این مقاله بررسی می کنیم.

روش کار ذخیره سازی بلاک چین

بلاک چین بر فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) متکی است. DLT به عنوان یک پایگاه داده غیرمتمرکز از اطلاعات مربوط به معاملات بین طرف های مختلف عمل می کند. عملیات DLT را به ترتیب زمانی پر می کند و به عنوان یک سری بلاک در دفتر کل ذخیره می شود. یک زنجیره به هم پیوسته بین بلاک‌ها تشکیل می‌شود که هر کدام به بلاک قبل از خود اشاره می‌کنند، بنابراین یک بلاک چین ایجاد می‌شود.

در ذخیره‌سازی بلاک‌ چین، فایل‌ها ابتدا در فرآیندی به نام شاردینگ از هم جدا می‌شوند. هر قطعه برای جلوگیری از دست رفتن داده ها در صورت بروز خطا در حین انتقال، کپی می شود. فایل ها همچنین با یک کلید خصوصی رمزگذاری می شوند که امکان مشاهده آن ها توسط گره های دیگر شبکه را غیرممکن می کند. شاردهای تکثیر شده بین گره های غیرمتمرکز در سراسر جهان توزیع شده اند. تعاملات در دفتر کل بلاک چین ثبت می شود و به سیستم اجازه می دهد تا تراکنش ها را در سراسر گره های زنجیره بلاکی تأیید و همگام کند. ذخیره سازی بلاک چین به گونه ای طراحی شده است که این تعاملات را برای همیشه ذخیره می کند و داده ها هرگز قابل تغییر نیستند.

ذخیره سازی بلاک چین در مقابل ذخیره سازی ابری

ذخیره سازی بلاک چین یک جایگزین بالقوه ارزان تر، امن تر و قابل اعتمادتر برای ذخیره سازی ابری متمرکز است. ارائه دهندگان فضای ذخیره سازی ابری متمرکز با تهیه کپی از داده ها و ذخیره آن در مراکز داده مختلف، از دست رفتن داده ها جلوگیری می کنند. حجم زیادی از داده هایی که در این فرآیند تکرار می شوند می توانند مقادیر بیش از حد اطلاعات اضافی ایجاد کنند. همچنین، ذخیره سازی ابری برای مراکز داده خود به سخت افزار درجه یک سازمانی نیاز دارد. این عوامل می توانند ذخیره سازی متمرکز داده را به طور قابل توجهی گران تر از ذخیره سازی بلاک چین کنند.

طرفداران ادعا می کنند که با بهره گیری از فضای خالی دستگاه های کاربران در سراسر جهان، ذخیره سازی بلاک چین می تواند تا 90 درصد از هزینه های ذخیره سازی ابری متمرکز را کاهش دهد. افراد و کسب و کارها می توانند با اجاره فضای بلااستفاده روی هارد دیسک خود برای استفاده دیگران سود ببرند.

مزایای ذخیره سازی بلاک چین

علاوه بر مزایایی که در بالا توضیح داده شد، ذخیره داده‌ها در ده‌ها گره مجزا، مزایای امنیتی ذخیره‌سازی بلاک چین را نیز به همراه دارد. رمزگذاری فایل ها و توزیع آنها در شبکه غیرمتمرکز دسترسی هکرها به داده ها را سخت تر می کند. هیچ نهاد مرکزی برای کنترل دسترسی به فایل ها یا داشتن کلیدهای مورد نیاز برای رمزگشایی فایل ها وجود ندارد. کلیدهای خصوصی به طور کامل توسط کاربر کنترل می شوند و از نظر تئوری دسترسی شخص ثالث به فایل ها غیرممکن است. شاردینگ همچنین امنیت و حریم خصوصی را ارتقا می دهد. ذخیره‌سازی بلاک چین همچنین می‌تواند به سیستم‌های ذخیره‌سازی سریع‌تر و قابل تنظیم‌تر اجازه دهد زیرا کاربران می‌توانند تنظیماتی مانند سرعت بازیابی و افزونگی را دستکاری کنند.

معرفی پروژه های ذخیره سازی بلاک چین

بیت تورنت، فایل کوین، سیا و استورج از جمله شبکه های ذخیره سازی غیرمتمرکز هستند که از بلاک چین استفاده می کنند. شبکه ذخیره سازی غیرمتمرکز بیت تورنت بر اساس پروتکل اشتراک فایل (BTFS) و پلتفرم بلاک چین غیرمتمرکز ترون است. این شبکه به «اجاره‌کنندگان» ذخیره‌سازی اجازه می‌دهد تا برای ظرفیت اضافی «میزبان‌ها» بپردازند.

شبکه ذخیره‌سازی ابری توزیع‌شده فایل کوین از بلاک چین و سیستم فایل بین سیاره‌ای (IPFS) استفاده می‌کند تا به کاربران اجازه دهد از ارائه‌دهندگان شبکه، فضای ذخیره‌سازی بخرند. IPFS یک سیستم توزیع ابررسانه ای همتا به همتا (P2P) است که برای ارائه یک روش غیرمتمرکز برای ذخیره و به اشتراک گذاری فایل ها طراحی شده است. گره‌ها در شبکه IPFS یک سیستم فایل توزیع شده را تشکیل می‌دهند که می‌توان به روش‌های مختلفی از جمله رابط FUSE مبتنی بر لینوکس و پروتکل انتقال ابرمتن (Hypertext Transfer Protocol) به آن دسترسی داشت. فایل های محلی را می توان به شبکه IPFS اضافه کرد و در دسترس جهانیان قرار داد.

سیاکوین یک بازار ذخیره سازی غیرمتمرکز است که بر اساس نرم افزار منبع باز توسعه یافته توسط بنیاد SIA ساخته شده است. این پلتفرم به اجاره‌کنندگان اجازه می‌دهد با میزبان‌هایی که فضای ذخیره‌سازی اضافی خود را ارائه می‌کنند قرارداد ببندند.

استورج، مبتنی بر پلتفرم بلاک چین اتریوم، با هدف ارائه فضای ذخیره سازی ابری خصوصی، ایمن و کارآمد مبتنی بر همتا به همتا است. پلتفرم استورج از اشتراک گذاری و رمزگذاری سرتاسر (E2EE) برای ذخیره و محافظت از داده ها استفاده می کند.

بیت تورنت، فایل کوین، سیاکوین و استورج ارزهای رمزنگاری شده خود را (BTT، Siacoin، STORJ token و FIL) در تلاش برای ایجاد بازاری برای خرید و فروش ذخیره سازی غیرمتمرکز و تشویق استفاده از آن ارائه می کنند. مهم‌ترین مانعی که سازمان‌هایی که پروژه‌های ذخیره‌سازی بلاک چین را راه‌اندازی می‌کنند، مقیاس‌پذیری است.

راه حل هایی برای حل مشکل ذخیره سازی در بلاک چین

راه حل های مختلفی برای مقابله با مشکل ذخیره سازی بلاک چین وجود دارد، در اینجا 2 راه حل مهم وجود دارد:

شاردینگ

شاردینگ یکی از تکنیک‌های بهینه‌سازی است که بار محاسباتی بلاک چین را با استفاده از گره‌های اختصاصی روی انواع داده‌های منحصربه‌فرد به بخش‌های کوچکتر تقسیم می‌کند. این کار، گره‌های دیگر را برای انجام وظایف محاسباتی بیشتر آزاد می‌کند و میزان فضای ذخیره‌سازی را که هر گره باید به دفتر کل توزیع‌شده اختصاص دهد، کاهش می‌دهد. مزیت اصلی اشتراک گذاری افزایش ظرفیت ذخیره سازی در زنجیره بدون اتکا به شخص ثالثی مانند اینفور است. این بدان معنی است که ظرفیت ذخیره سازی بلاک چین به قیمت تمرکززدایی تمام نمی شود و در عین حال سطح حمله به شبکه افزایش نمی یابد.

پرونینگ

راه دیگر برای بهبود ذخیره سازی روی زنجیره، حذف اطلاعات قدیمی یا کمتر مرتبط از گره های خاص است. این به عنوان هرس شناخته می شود. با حذف داده های تراکنش های قدیمی، می توان فضای ذخیره سازی بلاک چین را افزایش داد. به این ترتیب افراد بیشتری می توانند گره ها را بدون نیاز به سخت افزار اجرا کنند. با این حال، هرس خطرات خاص خود را دارد. به عنوان مثال، اگر یک مهاجم یک بلاک حذف شده قدیمی را هدف قرار دهد، ممکن است کل شبکه در معرض خطر قرار گیرد.