CAP:分布式存储要解决的3个基本问题

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分布式存储要解决的3个基本问题

1.网络结构2.数据不可篡改性

3.最终一致性

网络结构

去中心化的分布式存储是指整个发行的电子货币，以及货币交易数据有不同机构，不通个人的成千上万的计算机共同存储，共同维护了同一份相同的数据，只有共同维护的这份相同的数据才是认为最终正确的数据，任何个人篡改自己的数据都没有意义，并且存储的数据所有人都可访问。

DFund杨林苑：分布式存储在未来5年将保持每年20%的增长:金色财经报道，DFund管理合伙人杨林苑8月4日在西安举办的“新基建新机遇 区块链分布式存储行业大会”会上表示，当前有广泛的存量数据、增量数据、娱乐数据和生产数据存在，整个存储赛道非常广阔且在向云存储领域不断迁徙，而分布式存储作为存储新概念，在未来5年将保持每年20%的增长。[2020/8/4]

比特币采用了一种更加简单直接的方式，利用P2P协议维护整个比特币网络集群，不需要某个中心节点协调节点之间的通信，不需要所有机器投票维护集群状态。而是通过P2P协议进行节点之间的数据传输，任何节点都可以随时加入或者离开比特币网络集群，而不会对比特币网络集群产生影响，也不需要特意去修复这个集群中的故障机器。

多家企业联合成立“飞鱼联盟” 携手打造分布式存储生态:据官方消息，随着Filecoin主网上线的临近，围绕分布式存储生态的建设如火如荼。近日，蝶链科技、中科汇宸、工信高科、星际智云、智合云汇、星科大陆和FilCloud ，联合成立“飞鱼联盟”。

据悉，“飞鱼联盟”，秉承共赢互惠互利，平等合作开放的原则，致力保护联盟成员的利益。各联盟成员，利用各自在存储行业的多年运维和市场推广优势，倾力打造联盟专属矿池 -- “飞鱼矿池”。飞鱼矿池将在Filecoin的测试网和主网上线后，专注于建设未来分布式存储生态。[2020/7/3]

利用P2P协议进行节点之间数据传输主要有两个功能点：

动态 | 分布式存储实验室在今日正式揭牌:金色财经18日现场报道，由中国通信工业协会区块链专业委员会指导，四块科技有限公司主办的基于IPFS区块链分布式存储技术应用高峰论坛在深圳召开。在会上，四块科技对旗下分布式存储实验室进行了揭牌仪式，同时中国通信工业协会区块链专委会秘书长何超宣布，四块科技获得中国通信工业协会区块链专委会第一批甲级资质单位，他补充道，由物链芯工程研究院和四块科技共同推出的分布式存储实验室在分布式存储展开前沿研究与应用，符合未来趋势，并对四块科技在数字生态领域的未来发展寄予厚望。[2018/11/18]

a.把需要存储的数据广播到所有节点上进行储存。b.查询整个网络集群中所有节点的最新数据，如果自己节点的数据与大部分节点的数据不一致，则更新自身的数据与大部分节点存储的数据一致。

雄岸基金与四块科技共同布局全球IPFS分布式存储生态:2018年6月14日下午，雄岸基金创始合伙人姚勇杰先生和四块科技创始人冯国东先生，在雄岸基金杭州总部成功签约合作，共同布局全球互联网IPFS分布式存储生态。[2018/6/15]

比特币是去中心化存储，最大的风险是整个比特币网络集群被破坏，篡改了整个网络存储的数据。但是上述第二个功能点能够有效的防止这种风险，由于系统会自动更新为整个集群中大部分节点存储的相同数据，所以要篡改数据，必须要同时篡改整个网络一半以上的数据，这不是说做不到，但是比特币利用区块链的方式再加上利益博弈机制，当你拥有这种能力的时候，也不需要去做篡改这种投入产出比这么低的事了，在数据不可篡改性一节中再详细描述。

数据不可篡改性

在设计了比特币系统运行的网络结构之后，需要考虑数据的不可篡改性，因为这种数据存储是去中心化的，任何人都可以访问，那么就容易被篡改，上节描述了在这种网络结构的运行机制下，要篡改数据，必须同时更改这个网络集群上一半以上的节点数据，如果每个节点没有一个安全的保护机制的话，那是很容易做到被同时修改网络集群中据很容被更改。

为了防止上个账本的数据被篡改，产生新的账本需要依赖于上一个账本中的所有交易记录的hash值，这样一旦上个账本的数据发生变化就与新账本对应不上。但是账本中所有交易记录计算hash值是一件耗时的计算，因此比特币采用了merkle树对某个账本中的所有交易记录进行hash计算。它主要是解决账本中交易记录hash计算的效率问题。

最终一致性

是分布式存储就绕不开CAP理论，比特币也一样，比特币采用P2P协议进行节点之间的数据传输，放弃了CAP中的Consistency，采用了AP两个维度。如果放弃了Consistency这个属性，那么就产生了拜占庭将军问题，这么多节点如何达成数据一致性。拜占庭军队都是一个个小分队组成，每个小分队都有一个将军负责，将军们通过号令兵传达一系列行动，但是当中出现一些叛将，故意破坏号令怎么办？

分布式存储系统和拜占庭将军问题一样，做到一致性是很难的，在比特币开放式的全球化部署的系统集群更是如此。所以比特币放弃了强一致性，并且通过P2P点对点通信，没有中心节点，整个集群中的服务器故障，离开，加入集群都不会对整个集群产生影响。

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