去中心化存儲“新貴”CESS 解決了哪些行業痛點？

2022-09-15 21:58:09

CESS 它是基於 Substrate 開源框架開發的高速、安全、可擴展的去中心化雲存儲網絡，由區塊鏈、存儲網絡、內容分發網絡和應用層四層網絡組成。

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自從 2021 年年中的 Filecoin 和下半年 Arweave 的瘋狂之後，去中心化存儲行業進入了冷靜期，龐大的存儲資源儲備和零星的實際應用形成了鮮明的對比，Filecoin 網絡 EB 級別的存儲資源中僅有不到 1% 的資源被有效利用了起來。對於未來過高的預期和骨感的現實或是造成熱度降低的主要原因。

不過好的是，前車之鑑也成了後事之師，2022 年我們再度看到了基建賽道新選手的誕生。基於 Substrate 框架開發的CESS（Cumulus Encrypted Storage System）正是其中一員。總體來說，CESS 充分做到了對前輩的"取其精華，去其糟粕"，融合了多項行業領先的技術與機制設計，同時也不乏創新的存儲機制，值得重點關注。

項目簡介

Cumulus Encrypted Storage System （CESS) 旨在成為第一個用於企業級商業應用的去中心化雲存儲。它是基於 Substrate 開源框架開發的高速、安全、可擴展的去中心化雲存儲網絡，由區塊鏈、存儲網絡、內容分發網絡和應用層四層網絡組成。CESS 採用隨機選取輪值共識節點機制（R²S）來對網絡資源和負荷進行協調，並通過多副本可恢復存儲證明（PoDR²）、多類型數據確權（MDRC）、去中心化代理重加密等機制來保證數據的完整、安全、可溯源以及隱私性。此外，CESS 將支持 WASM 並兼容 EVM 智能合約，以實現其為 Web3 和大型商業應用構建安全高效的去中心化存儲網絡。

CESS 自行開發的區塊鏈，採用了創新的隨機選取輪值共識節點機制（R²S）。該機制的特點就是通過隨機選取符合條件的節點在一定時間內成為負責出塊等工作的共識節點，並在該時間窗口結束後重新進行隨機選擇。除了選取的隨機性外，CESS 還為節點設置了信譽評分機制，一旦節點無法完成既定的任務或者蓄意作惡將會被剝奪輪值節點資格。

CESS 的存儲既不是 Filecoin 這樣點對點的訂單模式，也不是 Arweave 這樣所有數據無限備份的模式，而是共識節點負責將需要存儲的數據進行加密、分片、冗餘等預處理之後，隨機分配給符合給存儲礦工，存儲礦工僅需要做好保證所存儲數據的安全以及長期在線，無需進行額外的工作。

除了上述兩層網絡之外，CESS 還設計了數據分發網絡，由緩存礦工與檢索礦工組成，負責對於用戶對需求數據時的快速響應與定位，以及對部分熱門數據進行緩存來提高網絡效率，有些類似於傳統 CDN 的工作。

行業痛點與 CESS 的解決方案

去中心化存儲協議的痛點其實並不少，具體包括了礦工集權與中心化、數據隱私難以保證以及數據上傳成本高等問題。

礦工集權與中心化

首先是礦工權利過大的問題，這一點在 Filecoin 上體現的較為明顯，Filecoin 的存儲礦工同時也兼具著打包區塊和確認交易這些事務，而其本身也是為網絡提供服務的一方，既是運動員也是裁判員。如果說在這點上不夠有說服力，那麼 Filecoin 在前年開始推出的真實數據存儲可以增加名義存儲容量的活動，審核的機構中甚至有幾家大型的礦企就顯得非常誇張了。

Arweave 雖然並不存在這樣的問題，但仍然有中心化的風險，該風險主要在於當全網存儲容量較大時只有大礦工才能負擔從而導致的中心化，以及礦工只存儲對自己產生收益的數據而忽略歷史交易等無收益的數據從而導致相應數據中心化的「礦工困境」。

CESS 針對以上兩個問題均給出了解決方案，首先 CESS 將打包區塊和提供存儲服務的功能分開，使得存儲礦工沒有決定區塊內所打包的交易的能力，存儲礦工不會在網絡中一家獨大。此外，CESS 網絡中，用戶上傳的任何數據都會隨機分配給存儲礦工，而不是由礦工自主選擇，如此解決了中心化問題，實現了存儲資源的高效利用，同時共識節點存儲區塊歷史也解決了「礦工困境」。

總體來說，CESS 將所有需要存儲的數據隨機分配的機制在最大程度上實現了公平。

數據隱私問題

之前在推特上看到 Filecoin 和 Arweave 的對比，Filecoin 上存儲的有效數據已達到 PB 級別，而 Arweave 相比則更少。如果說 Filecoin 通過零知識證明來解決了一定的隱私問題，使得只有存儲服務商才能查看數據已算是提供了一定的隱私性，那麼 Arweave 數據在鏈上就是毫無隱私可言。當然，很多公開的信息，例如音樂、視頻等本來就是需要分享的內容可能受到的影響有限。

不過一旦當被服務方對數據隱私有要求的時候，現有的存儲網絡大多只能讓用戶自行加密，增加了業務的摩擦。CESS 在數據被存儲之前就進行了加密和分片，保證了數據的隱私與安全。作為網絡的默認選項，CESS 天生為數據賦予隱私保護，這使得 Web2 應用的支持成為可能。事實上，Web2 的應用也並非所有數據都對交互的效率有很高的要求，但對隱私的需求則是實實在在的，畢竟涉及商業機密。CESS 或許對基於區塊鏈的存儲為 Web2 應用提供服務提供了可能性。

數據上傳成本高

網絡上下行帶寬不對等的問題在國內尤其嚴重，下載速度足夠但很多時候上傳的速度卻很慢，如果想實現上下行對等則成本極高。所以據行業內人士透露，很多國內的 Filecoin 礦工甚至會關閉數據的上傳（返回）通道，使得數據無法被用戶下載從而來節約成本。

CESS 通過設計檢索礦工與緩存礦工組成的內容分發網絡，很大程度上緩解了這個問題。一方面，檢索礦工可以快速定位數據位置並傳輸給用戶，而緩存礦工則進一步將熱門數據提前存儲，為用戶提供更加高效的體驗。

可以看出，CESS 在機制的設計上經過了深思熟慮，規避掉了幾乎所有現有去中心化存儲項目可能遇到的問題。可以說，CESS 已經在最去中心化的情況下實現了最中心化的效率程度。在保證了網絡各方公平、各司其職的基礎之上，運用多層網絡架構保證了存儲可以實實在在為應用提供實時服務而並非存儲單純存儲冷數據。當下 CESS 正在測試階段，主網上線後，加上對 EVM 的兼容，期待這個存儲公鏈的"新貴"之上可以更快形成繁榮的生態。