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TokenGazer & OKex Research 去中心化云存储行业报告
TokenGazer 05-06 17:429221

2019年5月6日,TokenGazer与OKex联合发布了去中心化云存储行业报告。当前TokenGazer往期的项目评级报告、深度研究报告、加密货币月报等均已收录在官方网站:www.tokengazer.com


1 快速增长的云存储市场


在过往的商业历史中,世界领先的公司一直因以物质为主的建设获得成功,比如像 IBM、美国钢铁、通用电气、沃尔玛和福特等一些伟大公司。但随着数字化、网络化的发展,商业社会变得非常不同,现在成功的公司正越来越多地构建在以数字组成的产品和服务之上——苹果、亚马逊和微软等公司已经超越以物质为主进行建设的传统公司。

数字化、网络化的建设过程中,公司和个人正在产生越来越多的数据。据统计,从 2010 年到 2020 年,世界每年创造的数据量在以 42% 的复合增长率增长;到 2020 年将达到每年产生 44ZB (1 ZB = 1012 TB)的数据量[1]。


全球数据量增长状况

来源:The International Data Center (IDC)


上图中,结构化数据是指高度组织化的数据,主要由具有定义其含义的行和列的表组成,如电子表格和数据关系库等;而非结构数据除此之外的其他数据,包括电子邮件、电子书籍、Word文档、音频、视频等等。

全球数据量的爆发式增长使得数据的存储成为一个越来越重要的问题。持续增长的数据存储需求,推动着整个存储市场的快速发展。云存储是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。简单来说,云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方,透过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据[2]。

云存储的概念在提出后就得到了众多关注和支持,众多互联网巨头不断进入这个领域。从内部部署存储迁移到云存储一直是过去十年的主题,云存储市场发展迅猛,并且呈现加速发展的趋势。从下图我国云存储市场从2012年 - 2017年的发展情况可以清晰地看到这种趋势。



2017 年,中国云储存行业市场规模约 13.55 亿美元,同比 2016 年的 7.08 亿美元增长了 91.38%,其中企业级云储存行业规模 13.37 亿美元,个人用户云储存行业规模约 0.19 亿美元。从全球的情况来看,到2022年,会有超过72%的全球组织将从内部数据中心迁移到云,从而巩固云存储的增长。所有企业对低成本数据备份、存储和保护的需求不断增加,再加上处理通过增加移动技术使用而产生的数据的必要性,有利于云存储的采用。云存储市场规模预计将从2017年的307亿美元增长到2022年的889.1亿美元,预测期内(2017-2022)的复合年增长率(CAGR)为23.7%[3]。


2 云存储市场的分类


云存储实际上是在云计算 (Cloud Computing) 概念上延伸和发展出来的一个新的概念,当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时,云计算系统中就需要配置大量的存储设备,那么云计算系统就转变成为一个云存储系统,所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统[4]。

根据云存储的部署模型,我们可把它分为公共云存储、私有云存储和混合云存储:


① 公共云存储

公共云存储是部署云存储的最常用方式。公共云存储的所有存储资源,如硬件、软件和其他支持基础架构,均由云提供商拥有和管理;用户和其他用户共享相同的硬件、存储和网络设备,通过网络获取服务。以亚马逊的 S3、微软的 Azure 等为代表的企业云存储服务,以及以 Dropbox 为代表的个人云存储服务都是公共云存储的示例。

公共云的优点是:

  • 成本较低 - 无需购买硬件或软件,只需服务付费;
  • 无需维护 - 服务提供商提供维护;
  • 扩展性强 - 可按业务需求配置存储资源。


② 私有云存储

私有云存储由一个企业或组织专用的存储资源组成。私有云存储的设备可以位于公司或组织的现场数据中心,也可以托管给第三方服务提供商。在私有云存储中,服务和基础架构始终保持在专用网络上,硬件和软件仅专用于其所有者的公司或组织。通过这种方式,私有云可以使组织更容易定制其资源以满足特定的 IT 要求。私有云经常被政府机构、金融机构以及任何其他具有关键业务运营的中大型组织使用,以加强对其环境的控制。

私有云的优点:

  • 灵活性高 - 为满足特定的业务需求,组织可以自定义其云环境;
  • 安全性强 - 不会与其他人共享改进的安全资源,可以实现更高级别的控制和安全性。


③ 混合云存储

混合云存储将私有云存储与公共云存储相结合,因此组织可以获得两者的优势。据预测,混合云存储预计将在未来五年内占据整个云存储市场的重要份额。在混合云存储中,数据可以在私有云和公共云之间转移,拥有更大的灵活性和更多的部署选项——例如可以将公共云用于高容量低安全性的需求,将私有云用于财务报告等敏感数据的存储。

混合云的优点:

  • 安全自主 - 组织可以为敏感数据维持私有基础架构;
  • 灵活性高 - 企业可以在私有云自定义云环境,也可以在需要时使用公共云的资源;
  • 成本效益 - 通过扩展到公共云的能力,组织只需在需要时支付额外的计算能力所产生的费用。


3 云存储市场主要玩家与现状


目前,全球云存储市场的主要玩家有亚马逊、微软、谷歌、阿里、甲骨文、IBM、VMware、惠普、腾讯、Rackspace 、EMC、Dropbox 等。

Gartner 每年会发布一个全球云服务魔力象限,对云服务市场上的主要玩家进行严格评估。根据 2018 年 Gartner 的评估,亚马逊、微软和谷歌是云服务全球市场的领导者,阿里、甲骨文 和 IBM 在利基市场扮演重要角色。


全球云服务魔力象限

图片来源:Gartner


进入 Gartner 全球云服务魔力象限的企业仅有六个,一方面是因为 Gartner 的评估严格,另一方面是因为云存储服务是一个垄断严重的市场。根据 2018 年的统计数据,亚马逊占全球近 50% 的市场份额,超过紧随其后的微软、谷歌、 IBM 三家市场份额的总和,它们共同垄断全球约 70% 的市场。


2018年云服务市场分布情况

图片来源:unixarena.com


4 云存储行业面临的问题


① 数据隐私与安全性问题

根据 McAfee 的调查[5],目前有很多企业对云存储的安全性和隐私性持保留意见,其中 66.5% 的响应认为敏感数据上传到云端是云存储面临的威胁,55.9% 的响应认为第三方账户泄露是云存储面临的威胁。

企业对云存储面临威胁的回应

数据来源:McAfee


福布斯的报告[6]显示出企业同样的担忧,大约只有 23% 的企业完全信任公共云存储服务商能够保护他们的数据隐私和数据安全。在这种背景下,混合云表现出较强的增长。


② 网络带宽局限

在本地储存数据,组织可以非常快速地访问数据,但是在公共云中,组织需要依赖公共互联网的上传和下载带宽。根据 Cloudian 的调查,33%的组织出于对带宽性能的担忧,认为需要在内部保留一些数据;而 DataCore 调查也显示,32% 的组织将云存储的传输性能视为一个问题[7]。

带宽局限在云存储迁移方面也是一个问题。通过 Internet 连接传输数 TB 的数据可能需要数周时间。在由 Velostrata 赞助的 Dimensional Research 报告中,有 44% 接受调查的IT专业人士表示:数据传输速度缓慢是云存储迁移出现问题的罪魁祸首。


③ 价格问题

较低的成本虽然是许多组织把数据放在云端的重要驱动因素,但云存储并不总是比本地存储更便宜,特别是如果组织已经拥有可以继续使用多年的传统存储设备的情况下。此外,许多使用公共云的组织发现很难优化成本。根据 Cloudian 报告,55%的组织表达了对云存储成本的担忧[7]。

另一方面,虽然许多社论声称新技术和竞争的加剧在过去几年中大幅降低了云成本,但根据 Storj Lab 提供的数据,云存储的价格实际每年下降不到 10%[8]。


主要云存储项目价格随时间变化图

图片来源:Storj Blog


TokenGazer 研究团队通过互联网档案 (web.archive.org) 查询了谷歌云存储报价网页最早的快照(2014年12月23日),通过对比谷歌云存储目前的报价,我们发现在这两个时间点上谷歌的云存储的价格一致,与 Storj Lab 给出的数据同步。


Google云存储价格对比

数据来源:web.achieve.com & cloud.google.com


5 去中心化存储的优势与挑战


随着区块链技术的兴起,与区块链技术相结合的去中心化云存储吸引了创业者和投资者的目光。

MIT Sloan Blockchain Technologies 课程中提出一种观点,认为区块链技术的重要作用是降低验证成本和降低网络效应成本,因此判断一个行业是否有必要采用区块链技术可以从“验证成本”和“网络效应成本”来进行评价。MIT 的观点提供了一个对区块链项目战略方向进行初步判定的便捷方式。

根据 MIT 的观点,判断一个行业是否有必要采用区块链技术可以从项目打破网络效应的成本以及降低验证成本的难度两个维度进行评估,直观来看就是看项目所处的领域是否存在巨头,以及实现最后一公里的难度是否较高。云存储领域寡头垄断严重,说明打破其网络效应的成本较高;目前去中心化云存储仍面临着一定的技术难题,降低验证成本有一定的挑战,因此该领域目前处于下面的位置。


去中心化云存储在“网络效应-验证成本四象限”中的位置


基于以上理由,TokenGazer 对去中心化云存储始终保持关注,并且认为去中心化存储是目前比较明确的区块链应用方向,或将成为未来互联网(WEB 3)的基础设施之一。


5.1 优势

去中心化云存储相比传统的云存储具备以下优势:


① 隐私保护

传统的公共云存储,用户的数据交由第三方进行管理,曾多次暴露出隐私问题。去中心化云存储,在通常情况下,存储服务的提供者仅存储用户的数据片段,并且数据片段是加密的,用户通过相应密钥拥有对数据完全掌控权。对隐私保护的需求,是推动私有云和混合云发展的主要动力,目前后者的发展势能要远高于公有云,而通过去中心化云存储,组织和个人能够实现比私有云和混合云级别更高的隐私保护。在传统云存储服务中,人们需要信任第三方不作恶;而在基于区块链的去中心化云存储服务中,有望实现第三方无法做恶/作恶不经济。


② 安全性高

传统的云存储通常通过在区域内的数据中心传播文件来实现冗余。这使得每个数据中心都成为一个巨大的失败点。在去中心化云存储中,数据存储在全球范围内智能地分发的数十个甚至成千上万个独立节点上,很难导致数据真正的丢失。


③ 成本低

前面讲到,成本是云存储发展的重要驱动因素,但云存储并不总是比本地存储更便宜。如果组织已经拥有可以继续使用多年的传统存储设备,那么它采用云存储的成本就会较高;去中心化云存储能够将它的存储资源货币化,获得收入,从而降低存储成本。从宏观上来看,根据统计全球绝大多数存储设备的运行容量低于25%[8],如果将世界上大量未利用的存储空间用去中心化云存储的方式利用起来,涌入云存储市场的供应将有效地降低云存储价格。


④ 可扩展性强

根据 IDC 的数字宇宙研究报告,全球信息总量每过两年就会增长一倍。个人和企业对数据存储的需求将会对存储的可扩展性提出越来越高的要求,已存的巨头们在可扩展性上以及其他方面很难匹配数据增长带来的需求变化。去中心化云存储能够在技术架构以及经济激励上整合未利用的存储资源,在可扩展性上有着天然的优势。


⑤ 带宽限制低

数据传输性能是云存储主要指标之一。许多企业将对云存储的带宽性能表示担忧,如果在某一时间段,对存储数据的请求较多,可能会造成企业对客户服务的延时。对于传统的云存储而言,这种限制往往体现在上行带宽上,而去中心化云存储几乎不存在这样的限制,因为在去中心化云存储中数据是分开存储在不同节点上的,在访问或下载数据时能够同时使用节点的上行带宽。


⑥ 可信合约

某些去中心化存储项目、组织或个人可以基于业务流程创建可自动执行的可信合约,能够有效降低信任成本、交易摩擦,提高商业效率。


5.2 挑战

去中心化云存储目前仍面临以下挑战:


① 大规模应用的可靠性

由于去中心化云存储仍处于早期开发阶段,目前尚未证明相关平台在大规模上是可靠的。


② 数据的合法性

由于去中心化云存储对数据的存储通常是加密的且分布在不同的存储节点,所以这些平台在理论上是抗审查的。也就是说哪怕某些存于平台的数据是违法的,也可能免于审查,这会引发合规性的问题。


6 去中心化云存储概览


目前去中心化的云存储项目主要有 Filecoin、Storj、Sia、MaidSafe、Swarm、Lambda、Genaro、Casper API、Sharder、BitTorrent 等,其中有部分项目已经发行通证并且流通:


主要去中心化云存储项目通证情况


从以上项目来看,目前去中心化云存储平台的通证总市值约 4.23 亿美元,不足传统云存储市场的 1%。

从市值来看,去中心化云存储尚处在非常初期的阶段,还未得到市场的承认。实际上在上述项目中,BitTorrent、MaidSafe 以及 Lambda 都尚未提供可用的存储服务,另外其他比较受瞩目的、通证未流通的去中心化云存储项目 Filecoin 和 Swarm 都仍处在开发阶段。


主要去中心化云存储项目市值与总占有率


上图是已上线的主要去中心化云存储项目的市值情况以及他们在加密货币总市值中占有率的变化情况。现在很多区块链项目对去中心化云存储有着需求,但从图中我们看到,去中心化云存储项目的总市值的在加密货币市场中占比很低,目前约0.24%。根据 TokenGazer 研究团队的调研,目前有些区块链项目受限于去中心化云存储的发展制约,不得不采取次优的替代方案。去中心化云存储发展亟待突破,这也表明,去中心化云存储还有这较大的发展空间。


7 去中心化云存储项目简介


① IPFS

Filecoin 是由 Protocol Labs 创建的。Protocol Labs 在其首席执行官 Juan Benet 的带领下已经创建了 IPFS,即星际文件系统。IPFS,是一种点到点的分布式文件系统。通过底层协议可以让存储在 IPFS 上的文件在全世界任何一个地方快速的获取,且不受防火墙的干扰,可以让我们读取文件速度更快,更加安全,并且更加开放,需要注意的是 IPFS 既不是项目名称也不是代币名称,而是一种旨在成为颠覆 HTTP 的下一代互联网传输协议。

Filecoin 是建立在 IPFS 上的激励层,也是为了激励用户而开发的 IPFS 官方唯一通证。在 IPFS 中,成为一名生态参与者可以获得 Filecoin 的通证激励。Filecoin 通过通证激励的模式在 IPFS 上构建一个去中心化存储市场,主要是为了提供安全、可信的奖励与惩罚机制。但是需要注意的是,IPFS 是一个开放式的系统,任何人都可以基于 IPFS 进行开发,对于IPFS 的技术普及和应用,Filecoin 并不是唯一的解决方案。

Protocol Labs 团队通过 Filecoin 的通证销售筹集了2.05亿美元资金。如此雄厚的资金武装,可以让 Protocol Labs 负担得起对优秀人才的雇佣和积极的市场策略。在 Filecoin 的投资者中,有 Andreessen Horowitz、USV、Sequoia Capital、Naval Ravikant 等知名机构[10],TokenGazer 研究团队认为,由于利益驱动,这些机构将为 Filecoin 提供与同类项目相比更大的竞争优势。


② Swarm

Swarm 是一种内置于以太坊 Web3 堆栈中的文件存储协议。Swarm 的功能与 Filecoin 相似,也是为 IPFS 提供激励层,但它是内生集成于以太坊的。

Swarm 的优势在于它与以太坊的内在集成,后者正在聚集大量的开发人员,正在建立对去中心化存储存在需求的协议或DApp的更丰富的生态。这是 Swarm 的优势,也是它的劣势——Swarm 只能直接与以太坊网络一起使用,而 Filecoin 很可能与以太坊和其他平台集成,比如 EOS、Tezos 等,这会成为 Filecoin 的一个优势。

在开发完成整个协议之前,Swarm 可能不会对大多数用户有用。由于 Swarm 的启动时间可能会比 Filecoin 更晚,如果 Filecoin 首先进入市场并且可以与以太坊很好地集成,那么 Swarm 在正式发布后可能会面临较难的局面。


③ Sia

Sia 是由 Nebulous Labs 开发的去中心化云存储项目,目前已经投入运行。Sia 是 TokenGazer 研究团队所考查的去中心化云存储中唯一采用工作量证明挖矿进行通证分发的。另外 Sia 团队同时还创建并销售了用于挖 Siacoin (SC)的 ASIC 矿机。

去中心化云存储项目的发展不仅困难而且是昂贵的,团队需要一定的资金支持。Sia 团队除了通过售卖矿机获得收入外,还会从系统服务中抽成。具体做法是,每当用户和托管服务提供商在 Sia 上签订合同时,托管服务提供商必须存入押金以确保良好的服务,而用户需要支付服务费用,Sia 软件将对押金和用户支出收取 3.9% 的抽成,并支付给 Siafunds 的持有人,其中 Siafunds 是 Sia 协议的次要通证,其中的 90% 由 Nebulous Labs 持有。

与一次性从投资人/投资机构那里募集资金以支持项目发展不同,Sia 选择了较长期的获取资金的模式。TokenGazer 研究团队认为,Sia 这种获取资金的模式实际上类似于收取平台费,虽然在传统商业模式里是经过验证的,但前提需要建立一定的网络效应;这种模式相比于其他一次性募资的去中心化云存储平台会使得 Sia 的服务有额外的结构成本,有可能会使其价格上缺乏竞争力,在平台发展的早期不利于构建网络效应。不过该判断目前还没有充足的数据支撑,需继续观察。


④ BitTorrent

BitTorrent 公司在被 Tron 基金会收购后,在 Tron 上发行了同名 TRC10 通证 BitTorrent (BTT)。

BitTorrent 公司希望通过 BTT 的通证激励方案解决 BitTorrent 协议的共享文件组存在的耐久性问题;同时,BitTorrent 公司希望通过转化 BitTorrent 协议的用户为 BTT 生态提供助力。但 TokenGazer 团队认为,该过程存在较大的挑战,因为造成 BitTorrent 协议低效的用户实际是不倾向于付费的,不管是以法币还是通证的形式;不过 BitTorrent 协议全球采用广泛,能够给 BTT 的推广给予极大的助力,有助于构建围绕 BTT 网络生态。

去中心化云存储是 BitTorrent 白皮书中提到的未来主要方向之一,但目前并没有披露它在云存储方面的技术和通证方案。基于行业认知,TokenGazer 认为 BitTorrent 在去中心化云存储方面落地预计还需要较长的时间,现在评估为时过早。


⑤ Lambda

Lambda 是由中国团队建立的去中心化云存储项目,其测试网已发布,通证也已经在市场流通。

Lambda 的 5 名创始人均是技术出身,拥有计算机理科学历背景,曾都是 OneAPM 蓝海讯通公司的核心成员。值得披露的是 OneAPM 蓝海讯通公司在2016年挂牌新三板,并在之前的一年多时间内获得三轮共计2.6亿元投资,但公司近几年都处于亏损状态,其股票蓝海讯通(838699)也持续下跌,如今已经暂停转让。

Lambda采用多层链设计,包括一条主链,多条同构工作链。多层链设计主要目的是方便完成数据库设计,主链实现基本功能作为总账本,工作链实现特定功能,数据库的更新升级只需要调整工作链,无需变动主链。为了协调多层链,Lambda 系统中存在多种角色,包括验证人、提名人、钓鱼人。从系统结构上和系统角色来看,TokenGazer 研究团队认为 Lambda 团队可能在一定程度上参考了 Polkadot 的设计。这种设计相对复杂,运行的有效性需要进一步观察。


⑥ MaidSafe

MaidSafe 是 TokenGazer 所考察的去中心化云存储项目中成立最早的。实际上,MaidSafe 并不只是一个去中心化云存储项目,它的愿景是构建全新的互联网基础设施。

为了构建互联网基础设,MaidSafe 更注重可扩展性。为了提高项目的可扩展性,MaidSafe 使用非区块链共识模型,该模型专为可扩展性而设计,是项目所特有的。可扩展性对于去中心化项目是非常重要,这是可能会成为 MaidSafe 的一个优势。另外,MaidSafe 尤其注重个人用户的隐私安全,优先于其他所有用户,这也可能让它获得这个利基市场的市场份额[10]。

但是,MaidSafe 开发多年仍未正式启动,TokenGazer 研究团队认为该项目有较高水平的技术风险;另外,如果它在较长时间内仍不能正式启动的话,可能会对未来市场的发展有较大影响。


⑦ Storj

Storj 是由 Storj Labs 开发的基于以太坊的分布式云存储协议,目前项目已经投入运行。

根据 TokenGazer 团队的考察,Storj Labs 在对去中心化存储的探索和实践确实积累了较多的经验,并且 Storj Labs 在探索过程中非常注重产品的使用体验,为存储节点和用户提供了中间可用性产品。出于这些原因,Storj 似乎比现有竞争对手更有可能吸引消费者。

在发展过程中,Storj Labs 曾控制着非技术用户访问网络的唯一途径(Bridge),虽然这使得 Storj 的用户体验更便捷,但也存在中心化风险。在 Storj Labs 发布的 V3 版本中,Storj 将允许任何用户运行自己的卫星(代替原来的 Bridge),也可以通过第三方的卫星(如 Storj Labs 的卫星,之前称之为桥)来创建账户、获得相应服务。这表明了 Storj 的进一步去中心化。

Storj Labs 曾进行过两轮融资,分别约为 50 万美元和 3000 万美元,为项目的发展提供了充足的资金。目前 Storj 发展良好,TokenGazer 研究团队认为它是在 Filecoin 进场之前最有可能开辟并保持市场份额的项目。


⑧ Genaro

Genaro 是建立在自主开发的公有链上的去中心化云存储项目。在 Genaro 公有链上,开发者可以部署智能合约、创建 DApp,并且存储 DApp 所需的数据。

目前 Genaro 已经投入运行,并发布了 Genaro Eden 去中心化存储产品。Genaro Eden 由 Storj Labs 提供支持,根据其官网信息,Genaro 将其去中心化云存储网络与 Storj Labs 的技术和资源整合在一起,二者建立长期合作伙伴关系。

以上是对主要去中心化云存储项目调研的简述。在本报告接下来的部分,TokenGazer 研究团队选取了 Filcoin、Sia、Storj 进行对比,为投资人拆解去中心化云存储项目的评估要点。


8 去中心化云存储评估要点


8.1 存储证明&共识机制 

存储证明是去中心化云存储需要解决的一个重要问题,其目的是保障存储服务提供者正确地存储数据,并用以衡量存储服务提供者的工作量。

2007年 Ateniese 等人提出数据持有证明(Provable data possession,PDP)的方案,这个方案允许用户V将数据D发送到服务器P,然后用户V可以重复检测服务器P是否存储着数据D。PDP在云存储和其他存储外包设置中很有用。

同年,Juels 等人提出检索证明(Proof of retrievability,PoRet)的方案,该方案与 PDP 近似,但是允许提取数据 D,也就是说提供可检索性。PDP 允许验证者V检测服务器P是否存储着数据 D,但是服务器 P 可能提交有效的 PDP 证明,但是一直持有数据 D 不释放。PoRet 通过使证明(proof)本身泄漏数据 D 片段的方式来解决这个问题,这样验证者 V 可以发出一些挑战,然后从证明中重建数据 D。

2015年,Dziembowski 等人提出空间证明(Proof of space,PoSpace),该方案中证明人 P 使验证者 V 相信 P 已经花费了存储资源。PoSpace 方案是 PoW 机制,其中消耗的资源不是算力,而是存储空间。

2017年,Benet 等人提出更加可行的时空证明(Proof of Spacetime,PoSt),该方案中证明人 P 使验证者V相信P已经花费了“时空”(存储空间和时间)。


存储证明继承关系图


共识机制是区块链最核心的部分之一,主要解决在区块链网络中权利分配和避免作弊的问题,保障区块链网络的 1)一致性,即任意节点的提案能够在约定的协议下被其他节点认可;2)可终止性,即必须在有限的时间内给出一致性结果;3)合法性,即提案必须是系统内的节点提出来的。

对于自己开发公链的去中心化云存储项目而言,共识机制是一个评估要点,因为它决定了区块链的业务吞吐量、交易速度、不可篡改性等。



在 Filecoin 协议中,存储提供者使用复制证明(PoRep)来向客户证明数据已经被复制到唯一专用的物理存储中,而用户使用时空证明(PoSt)来检查存储提供者是否存储着自己的数据。Filecoin 的存储证明相较于 Sia 和 Storj 更为严格。

区块链的共识机制方面,Filecoin 采用基于时空证明的有用功(useful work)共识算法,称为预期共识(Expected Consensus,EC)。网络选择矿工来创建区块,矿工被选中的概率与其当前存储空间在整个网络中的比例有关,在每个纪元(epoch)选举一小部分的领导者(leaders),预期的领导者数量是1个,但是有些纪元可能是0个或者多个领导者。领导者创建区块并向网络广播。

每个纪元区块链延长一个或多个区块,如果该纪元没有领导者,则产生空区块。在每个纪元,每个矿工检查自己是否被选中,这与 Algorand 类似。Filecoin 将网络参与者的影响力模块化为功率(power,功率与贡献的存储量有关),提出了一种功率容错机制,即假定网络中的大部分功率都是诚实的。矿工需要不断的向网络提交时空证明,只有被网络中的大部分功率验证通过后时空证明才能添加到区块链。

Sia 在白皮书上介绍了它的证明存储节点存储数据的算法以及面对不同攻击的方案,但除此之外,针对其存储证明的细节,没有较多公开信息。同 Filecoin 一样,Sia 自主开发了公链。Sia 区块链采用 PoW 共识机制,并且制造并销售了相应的 ASIC 矿机。TokenGazer 研究团队认为 PoW 共识机制限制了 Sia 云存储的拓展性,使其在大规模应用方面存在挑战;并且虽然 Sia 公司通过 ASIC 专用矿机绑定了 Sia 矿工的利益,但 Sia 对矿工的吸引力本子上来自 SC 的价格,而 SC 的价格从长远来看依赖于 Sia 存储业务的发展,因此 Sia 在长远发展上面临困境。

Storj 使用可检索证明和可恢复证明进行存储的验证,并使用一个声誉系统存储节点进行约束。Storj 最初在 Counterparty 发行通证,后将通证迁移到以太坊上。目前 Storj 的区块链部分建立在以太坊上,没有搭建自己的公链,所以不需要相应的共识机制。


8.2 价值主张&市场模型

TokenGazer 研究团队认为,去中心化云存储的价值主张和市场模式对其未来的发展有着重要影响,甚至决定着它们的市场类型和市场规模。



① IPFS

Filecoin 旨在帮助 IPFS 取代 HTTP 构建更好的网络。IPFS 团队认为 HTTP 存在效率低且成本高、中心化限制创新等问题,并构建 IPFS 解决这些问题。IPFS 能够实现每个文件及其中的所有块都被赋予一个称为加密哈希的唯一指纹;能够消除网络上的重复;网络中每个节点仅存储它感兴趣的内容,以及一些索引信息;在查找文件时,可以通过网络找到存储内容的节点;每个文件都可以使用人类可读的名称找到(使用IPNS分布式命名系统)。IPFS 作为一个去中心化的协议,需要对支持网络的节点进行激励才能保障网络的运行,Filecoin 作为 IPFS 的激励层解决节点激励的问题。

从价值主张上,Filecoin 和 IPFS 一致,就是构建更好的互联网。基于这种价值主张和相应的技术架构,Foincoin/IPFS 面向的市场相比 Storj 和 Sia 也是更广阔的。Filecoin 作为激励层将促进 IPFS 在公共资源存储、企业存储、个人存储等市场的应用。

在 Filecoin 去中心化存储网络中,存在两个市场分别是存储市场(Storage market)和检索市场(Retrival market)。其中存储市场中的信息记录在区块链中,而检索市场则是链下市场。在这两个市场中有四种参与者:文件存储需求方(客户)、文件存储提供方(存储矿工)、信息检索需求方(客户)、信息检索提供方(检索矿工)。

存储市场相当于一个去中心化的存储服务的交易所,文件存储需求方和文件存储提供方分别在交易所内广播自己的需求或服务,最后根据市场价格完成订单。整个过程由区块链记录信息,随后进行实际的数据与报酬的交换。由于用户对检索服务的是效应要求非常高,为了用户体验,目前的 Filecoin 的检索市场是链下市场。在检索市场中,信息检索提供方为信息检索需求方提供资源位置,后者根据得到的位置获取资源并向信息检索提供方支付 FIL 作为报酬。


② Sia

Sia 致力于成为领先的去中心化云存储平台,促进和保护用户的自由。

在 Sia 的价值主张里,去中心化、抗审查是很重要的成分,在其平台上存储或提供存储服务,无需注册个人信息,也无需信任第三方。与其他去中心化云存储项目一样,Sia 也将来利用未充分利用的硬盘容量,为用户和主机提供更好的经济效益。

Sia 的存储市场是完全去中心化的,存储价格由市场中的文件存储需求方(客户)和文件存储提供方(存储矿工)的供需关系决定,Sia 通过智能合约确保存储交易。需要注意的是,在前面的介绍中我们也有提及,每当用户和托管服务提供商在 Sia 上签订合同时,托管服务提供商必须存入押金以确保良好的服务,而用户需要支付服务费用,Sia 软件将对押金和用户支出收取 3.9% 的抽成,并支付给 Siafunds 的持有人,其中 Siafunds 是 Sia 协议的次要通证 90% 由 Nebulous Labs 持有。这种收费模式是 Sia 项目方的收入来源之一,用以保证项目的迭代开发,但 TokenGazer 研究团队认为此举也为 Sia 的存储服务引入了额外的结构成本。

目前 Sia 已经运行,但其存储市场仍然较小。TokenGazer 研究团队认为主要原因是其存储网络的可访问性、可用性依然存在加大的改善空间,且没有开发市场的有力举措。


③ Storj

Storj 在强调通过去中心化的方案降低云存储成本的同时,非常关注用户体验,我们认为这是它有力的价值主张之一。

不同于 Filcoin 和 Sia,Storj 消除了加密货币的门槛,并采取稳定的定价策略,用户可以以美元支付服务,而不同担心 Storj 通证的价格波动。但 TokenGazer 研究团队认为,Storj 此举在降低使用门槛、提升易用性的同时也降低了 Storj 通证的实用性,即有可能出现项目发展良好但通证需求不高的情况,降低 Storj 通证捕获价值的能力。近期 Storj 开放了 Developer Library,有利于开发者把 Storj 作为存储层构建更多面向用户的应用。

与 Filecoin 和 Sia 直接点对点的交易不同, 在文件存储需求者(客户)和文件存储提供者(存储节点)之间,Storj 存在一个卫星(Satellite)角色,主要执行存储节点发现、节点地址信息缓存、对象元数据存储、存储节点信誉维护、包括支付存储节点等工作。这种做法牺牲了一定的去中心化,提升了 Storj 网络的性能和用户体验。

目前 Storj 在运行中,存储容量具有一定的规模。为了更好地提供服务,同时开发客户与存储节点市场,Storj 执行双品牌战略:Stroj 作为存储节点品牌,致力于存储节点市场的开发;而 Tardigrade 作为客户品牌,致力于用户市场的开发。Tokengazer 研究团队认为,这对于去中心化云存储市场的开发是有利的。


8.3 通证销售&通证分配



Filecoin 在2017年进行了私募和公开销售,共筹集2.57亿美元;Storj 在2014年和2017年分别通过公开销售募集资金50万美元和3000万美元;Sia 没有进行通证销售,但通过销售矿机、挖矿以及存储服务抽成获取资金,具体情况难以获知。

TokenGazer 研究团队将 Filecoin、Sia 和 Storj 的通证情况整理如下:



Filecoin 将 70% 通证分配给未来生态中的矿工。根据 Filecoin 的共识机制,提供较多存储服务的矿工将更有可能获得区块奖励,而除此存储服务提供者还会获得来自客户的服务费用,TokenGazer 研究团队认为这将有助于 Filecoin 快速建立去中心化云存储市场,但也可能会造成权力(出块权)的集中。

Siacoin 全部通证经 PoW 挖矿产出,目前显然面临着中心化问题:其中一个矿池的算力占比高达72.74%,排名第二的矿池算力占26.48%,其他矿池算力占比不足1%。算力占比最高的 Luxor 矿池是 Sia 官方推荐的矿池,经 TokenGazer 了解,二者有一定的利益关系——Luxor 将挖矿收益的 10% 给到 Sia 团队。在2018年10月,由 Sia 团队发起,实施了硬分叉来抵制比特大陆和 Innosilicoin 的 ASIC 矿机的垄断。硬分叉过后将只有使用 Sia 母公司 Nebulous 的 Obelisk 硬件设备的矿工能够在该区块链网络中进行挖矿,TokenGazer 认为这是目前垄断局面的主要原因。这种中心化的局面下,Sia 区块链上的数据已不再是去信任的,违背了 Sia 自身的价值主张。

Storj 目前有 29% 的通证在市场流通,其他基本上是运营储备,其中包括11%常规运营和58%长期运营储备,后者处于锁定状态。值得注意的是,运营储备和长期运营储备均有 Storj Labs 掌控,主要用途之一是发放存储节点的报酬,其他用途和释放计划,目前 Storj Labs 没有明确的说明。

从项目的募资情况来看,Filecoin 的资金最为充足,能够负担得起优秀的人力资源和有力的市场营销;Sia 团队资金来源过于依赖矿机出售和挖矿,这可能是其通证分配中心化的根本原因;Storj 早期募资充足,其项目也稳步发展。

从通证分配情况来看,Filecoin 的分配方案比较合理,且是去中心化的分配方案,有利于项目的长期发展;Sia 已经过于中心化,且由于矿机的属性,该局面较难改善;Storj 通证在分配上设置较为合理,但在执行上依赖于 Storj Labs 的履约,存在中心化风险。


8.4 影响力&生态建设


① 开发者社区

CRPs 为 CryptoCompare 提出的 Code Repository Points,为 Watches、Stars、Forks 的函数,代表着项目在 GitHub 社区的影响力水平。Sia 得分较高,可能与它代码较早开源有关系,但截至 TokenGazer 研究图案度进行数据统计,它的代码已经有九个月没有更新了。Filecoin 得分略高于 Storj,二者的代码均在 TokenGazer 研究团队统计时24小时内有更新。

另外值得注意的是,在一个月前 TokenGazer 研究团队在 Storj 项目研究报告中曾做过同样的统计,两次统计对比显示 Filecoin 和 Storj 的均有200左右的提升,而 Sia 得分略有下降。这在一定程度上反映了这三个项目在开发者社区影响力发展的趋势。


② 社交媒体



在个社交媒体,Sia 的关注度也较高,其次是 Storj,最后是 Filecoin。


8.5 市场采用&成本对比

TokenGazer 研究团队对 Filecoin、Sia 和 Storj 的云存储供应价格和市场使用情况进行了调研,以探究他们的市场状况和竞争力。其中由于 Filecoin 尚未上线,TokenGazer 仅能够查询它的测试网情况, 但经过判定,它的测试网数据无法作为有效的数据。

Filecoin、Sia、Storj 的云存储的供应价格与其他主要云存储供应商(去中心化&传统)的价格对比如下:


云存储价格对比

数据来源:各平台公开数据


在计算时,TokenGazer 研究团队假设每月存储为 1TB,数据传输为 100G,PUT 请求为40万,GET请求为400万。

Storj 在价格方面相比于传统云存储供应商有较大的竞争力。并且在 Storj 平台上只需为自己使用的资源付费,而传统云存储供应商则需要为预定的存储空间支付全部费用,在这一点上,Storj 也体现出成本优势,对用户会有很大的吸引力。

SiaCoin 根据其官网数据估算,它在成本方面不仅远远低于传统云存储供应商,也大幅度低于 Storj 。但 TokenGazer 研究团队经调研,发现 SiaCoin 的实际存储价格并不能像其网站提供的价格计算器计算出的价格那么低。根据 Space Duck 的测试[11],在一个场景中,其平台价格接近每4.50美元/TB/月,另一个场景下价格为5.13美元/TB/月,还有场景下价格为 3亿美元/TB/月(确实是上亿)。虽然正常情况下, SiaCoin 的价格依然较低,但 Space Duck 的测试也暴露出它的可用性问题;同时 TokenGazer 研究团队还认为如果服务价格较低,或许对平台中提供存储和带宽服务的节点的激励会不足。

另外,根据公开数据 Sia 存储网络中目前共有278个存储节点,存储容量为 1.9PB,使用量为0.2PB;而 Storj 的 V2 版本在2018年初达到了 100PB 的使用量,并为存储节点(60%)、卫星(30%)、开源软件合作方(10%)按比例提供收入。另经峰值测试,Storj V2 能容纳全球150000个存储节点和150PB存储容量。目前,Storj 已发布 V3 版本,重构 V2 版本以达到 1EB 以上的存储容量。


9 总结

随着人们对数据存储的需求日益提升,全球云存储市场将继续不断发展。在此背景下,由于相比传统云存储的许多优势,去中心化云存储有望占据一定的利基市场,甚至在较长期的未来成为主流。

TokenGazer 研究团队从技术评估和市场数据对去中心化云存储进行了考察,认为该领域目前尚处在发展的初期,有待大规模应用的检验。无论是在技术上,还是在市场上,去中心化云存储都距离成熟尚有较长的距离。

具体到项目,我们认为 Filecoin 在技术架构、通证经济、市场生态等方面都具备较大的优势,或能引领去中心化云存储的发展,但它是否能如期上线仍待观察。在目前已运行的去中心化云存储市场中,TokenGazer 研究团队认为 Storj 是佼佼者,有望在 Filecoin 推出前占据一定的市场。虽然 Storj 是我们认为在 Filecoin 之外最可能成功的项目,但其通证分配和通证经济机制存在一定的缺陷,有可能出现项目发展良好但通证需求不高的情况,投资者需清楚其中的风险。


参考资料

[1] 百度百科词条:云存储

[2] Digital Data Storage is Undergoing Mind-Boggling Growth

[3] Cloud Storage Market by Type, Deployment Model, Organization Size, Vertical And Region - Global Forecast to 2022

[4] Custom Applications and IaaS Trends 2017

[5] Cloud Market in 2018 and Predictions for 2021

[6] 2017 State Of Cloud Adoption And Security

[7] Cloud Storage Management: Benefits and Challenges

[8] Storj White Paper Executive Summary

[9] The Digital Universe in 2020

[10] The State of Decentralized Storage

[11] Sia Load Test Result 2: Real Data Scenario - Space Duck


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