王東臨：論YottaChain存儲(chǔ)公鏈的價(jià)值

1、王東臨：論 YottaChain存儲(chǔ)公鏈的價(jià)值YottaChain是新加坡 YottaChain基金會(huì)發(fā)行的存儲(chǔ)公鏈，由去中心化 存儲(chǔ)系統(tǒng)YTFS和區(qū)塊鏈激勵(lì)層 YTAChain兩大部分組成。YTFS存儲(chǔ)數(shù)據(jù)， YTAChain記賬并運(yùn)行智能合約。Yotta是全世界最大的公制單位，大約相當(dāng)于10億PR目前全人類幾千年來(lái)的所有數(shù)據(jù)總和大約是 0.01Yotta左右，但由于數(shù)據(jù)的快速增長(zhǎng)（每 2年左右甚至更短時(shí)間就會(huì)翻倍），就會(huì)在我們的有生之年增加到 1Yotta左 右。YottaChain的愿景就是屆時(shí)能提供 Yotta級(jí)別的存儲(chǔ)，可以承載全人類 的數(shù)據(jù)。YottaChain創(chuàng)始人王東臨是一個(gè)跨

2、界人才，既是存儲(chǔ)（10年）和密碼學(xué) 應(yīng)用（20年+）的雙料科學(xué)家，在這兩個(gè)領(lǐng)域都有多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)發(fā)明， 也是To B （數(shù)萬(wàn)家企業(yè)客戶）和To C （百萬(wàn)日活用戶）的企業(yè)家，還參與過(guò) 立法、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定（主持制定中國(guó)第一個(gè)國(guó)際認(rèn)可的軟件標(biāo)準(zhǔn)）等治理相 關(guān)工作，全球有200多項(xiàng)專利，發(fā)明了多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)。YottaChain同樣具備FileCoin開(kāi)創(chuàng)的數(shù)字貨幣有商品屬性和共享資源 挖礦的良性模式這兩大優(yōu)勢(shì)，而且在存儲(chǔ)專業(yè)性、商用價(jià)值和工程實(shí)現(xiàn)上更 有優(yōu)勢(shì)。YottaChain是2018年8月才啟動(dòng)的項(xiàng)目，是知名存儲(chǔ)公鏈中最晚一個(gè) 啟動(dòng)的，但卻是最早提供商用存儲(chǔ)服務(wù)的。2019年6月29

3、日，滿足商業(yè)應(yīng)用需求的YottaChain全球公測(cè)上線，支持S3對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)，可無(wú)縫對(duì)接對(duì) 象存儲(chǔ)商用市場(chǎng)，是全球第一條可商用的存儲(chǔ)公鏈，在性價(jià)比上有明顯優(yōu)勢(shì)。YottaChain還獨(dú)家擁有密文去重的專利技術(shù)，在區(qū)塊鏈存儲(chǔ)行業(yè)有明顯 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。YTAChainYTAChain是基于EOS（弋碼修改的，完全兼容所有 EOS的DAPPYTAChain也繼承了 EOS的超級(jí)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，126個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)分布在全球各個(gè)區(qū)域，其中21個(gè)是出塊的主超級(jí)節(jié)點(diǎn)，可靠性和安全性與 EOS®當(dāng)YottaChain采用YTA和資源通證組成的雙層通證模型，使得穩(wěn)定性和流 動(dòng)性兼得：資源通證是錨定資源的低波動(dòng)通

4、證，例如HDLM是錨定硬盤空間的通證， 存儲(chǔ)礦工每貢獻(xiàn)1GBs儲(chǔ)空間，就增發(fā)1個(gè)HDD其價(jià)值相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)行數(shù) 量錨定系統(tǒng)硬盤總空間，用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要支付 HDD礦工挖礦也獲得的是 HDDYTA是權(quán)益通證，在YottaChain體系內(nèi)有貨幣屬性，是所有資源通證的 定價(jià)單位。用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要用 YTA來(lái)購(gòu)買HDD礦工也用HDEa成YTA變 現(xiàn)。YTA殳行數(shù)量有上限，隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大每個(gè)YTA的價(jià)值會(huì)相應(yīng)增加。YTAChain包括記賬挖礦和存儲(chǔ)挖礦兩種挖礦模式。超級(jí)節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)提供 記賬服務(wù)，獲得記賬挖礦獎(jiǎng)勵(lì)，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（即存儲(chǔ)礦機(jī)）為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)服務(wù)，獲得存儲(chǔ)挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。記賬挖礦采用類似EOS勺

5、DPO洪識(shí)，YTAChain對(duì)DPO洪識(shí)算法做了一 定的改進(jìn)：每年增發(fā)數(shù)量遞減（EOS1遞增），增發(fā)總量合計(jì)永遠(yuǎn)不超過(guò)10億YTA 由于YTA的經(jīng)濟(jì)模型決定其價(jià)值是長(zhǎng)期上漲的，因此雖然每年增發(fā)數(shù)量遞減， 增發(fā)的價(jià)值卻是在迅速上升除了出塊獎(jiǎng)勵(lì)和投票獎(jiǎng)勵(lì)外，增加基礎(chǔ)獎(jiǎng)勵(lì)部分，作為每個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)運(yùn) 行超級(jí)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的補(bǔ)貼，消除排名靠后的節(jié)點(diǎn)入不敷出不能提供穩(wěn)定超級(jí) 節(jié)點(diǎn)服務(wù)的隱患YottaChain的超級(jí)節(jié)點(diǎn)除了運(yùn)行 YTAChain的BP程序，還運(yùn)行YTFS的 元數(shù)據(jù)管理程序，存儲(chǔ) YTFS元數(shù)據(jù)，包括每臺(tái)礦機(jī)保存的每個(gè)數(shù)據(jù)分片的 Hash值，這就為YTAChain的存儲(chǔ)挖礦共識(shí)提供了極大的便利條件

6、。Hash大生就有無(wú)法偽造卻容易驗(yàn)證的特點(diǎn)，再加上YTAChain的一個(gè)數(shù)據(jù)分片只有16KB用Hash值挑戰(zhàn)應(yīng)答的方式很容易就能驗(yàn)證存儲(chǔ)礦機(jī)是否真實(shí)保存了 數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)是否正確。在此基礎(chǔ)上，YTAChain的存儲(chǔ)挖礦共識(shí)采用改良心跳共識(shí)， 基于分布式 存儲(chǔ)心跳監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上做了如下改進(jìn)：不僅監(jiān)測(cè)是否存活，還監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否存在，是否正確，用Hash值挑戰(zhàn)應(yīng) 答方式實(shí)現(xiàn)不僅防故障，還要防作惡，與挖礦相關(guān)的憑證都必須簽名礦機(jī)之間在SN調(diào)度下交叉監(jiān)測(cè)，降低SN負(fù)載和FileCoin 一樣，YTAChain也有存儲(chǔ)礦工的抵押機(jī)制（即服務(wù)質(zhì)量保 證金）。與其它公鏈要礦工轉(zhuǎn)抵押金給系統(tǒng)賬號(hào)不同，YTAChai

7、n設(shè)計(jì)了預(yù)授權(quán)機(jī)制，礦工抵押后YTA仍然在礦工錢包里，只是被凍結(jié)，系統(tǒng)賬號(hào)有權(quán)在 預(yù)授權(quán)范圍內(nèi)劃賬。YTAChain在礦機(jī)端只有共識(shí)機(jī)制，不需要保存區(qū)塊數(shù)據(jù)，從而將硬盤空 間節(jié)約出來(lái)盡可能用于礦工挖礦賺錢。YTAChain設(shè)計(jì)了完整的治理結(jié)構(gòu)，以“去創(chuàng)始人化”作為目標(biāo)，以全體 通證持有者選舉出來(lái)的治理委員會(huì)作為規(guī)則制定者，通過(guò)代碼規(guī)格委員會(huì)、 編碼委員會(huì)和代碼頒布委員會(huì)的互相制衡的機(jī)制實(shí)現(xiàn)從立法規(guī)則到代碼的 轉(zhuǎn)化，以超級(jí)節(jié)點(diǎn)委員會(huì)作為日常行政管理的組織，創(chuàng)始人僅保留規(guī)則解釋 權(quán)?？傊ㄟ^(guò)一套覆蓋所有事項(xiàng)、互相制衡的治理體系，確保一切權(quán)力歸 通證持有者，所有治理機(jī)構(gòu)都必須為通證持有者的利益服務(wù)

8、。YTFS可商用的去中心化存儲(chǔ)YTFS是全球第一個(gè)可商用的去中心化存儲(chǔ)，其核心技術(shù)指標(biāo)和成本都在 商用市場(chǎng)具備強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。YTFS設(shè)計(jì)時(shí)，遵循了 “滿足商業(yè)目的前提下盡量降低工程難度”的原則，以達(dá)成商業(yè)目標(biāo)而不是炫技作為首要目標(biāo)。YTFS定下的商業(yè)目標(biāo)是：比AWS/Microsoft/Google/阿里云/騰訊云等IT巨頭在核心技術(shù)指標(biāo)上 要有碾壓優(yōu)勢(shì)成本上要有明顯優(yōu)勢(shì)與現(xiàn)有中心化存儲(chǔ)主要接口完全兼容，每年幾百億美元的存儲(chǔ)應(yīng)用可以無(wú)縫接入YTFS最初是才T算在IPFS基礎(chǔ)之上增加數(shù)據(jù)持久性保障機(jī)制、數(shù)據(jù)安全 性保障機(jī)制和密文去重技術(shù)來(lái)改造的，但在工程實(shí)現(xiàn)上遇到諸多困難，中途 決定全部重寫IPF

9、S,重新規(guī)劃了一個(gè)全新的架構(gòu)，只在P2P通訊保留LibP2P, 最終總共不到一年時(shí)間就提交公測(cè)。在工程實(shí)現(xiàn)上，YTFS充分利用了超級(jí)節(jié)點(diǎn)的存在，將元數(shù)據(jù)管理嵌入到 超級(jí)節(jié)點(diǎn)中，使得工程實(shí)現(xiàn)難度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。YTFSa數(shù)據(jù)可靠性保障機(jī)制，能對(duì)數(shù)據(jù)持久性、服務(wù)可用性、數(shù)據(jù)一致 性、容災(zāi)性都起到強(qiáng)有力的保障，而且數(shù)據(jù)冗余率極低：每個(gè)數(shù)據(jù)塊N+32（N<=128件數(shù)據(jù)分片，每個(gè)數(shù)據(jù)分片保存在不同地域的 不同礦機(jī)上保存同一個(gè)數(shù)據(jù)塊的最多160臺(tái)礦機(jī)中，即使任意32臺(tái)礦機(jī)同時(shí)故障 也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)礦機(jī)之間在SN調(diào)度下互相交叉做心跳監(jiān)測(cè)，一旦一臺(tái)礦機(jī)出現(xiàn)故障則 SN安排其它礦機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)重建只有在第一

10、臺(tái)礦機(jī)故障后、完成數(shù)據(jù)重建前，同數(shù)據(jù)塊還有32臺(tái)礦機(jī)也同時(shí)出現(xiàn)故障，才會(huì)丟失數(shù)據(jù)僅計(jì)算硬盤故障因素的話，比IT巨頭的持久性高64個(gè)數(shù)量級(jí)（1億億億 億億億億億倍）只要這些礦機(jī)都是分布在不同地域的，就天然自帶容災(zāi)性每一個(gè)數(shù)據(jù)塊都是分布在160個(gè)地域的，可容忍多大32個(gè)地域同時(shí)出 現(xiàn)斷網(wǎng)宕機(jī)等故障或?yàn)?zāi)難都仍然能保證服務(wù)可用性，比 IT巨頭的服務(wù)可用 性也是提高很多個(gè)數(shù)量級(jí)摒棄了極容易出現(xiàn)腦裂的多副本模式，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊都是用 RS編碼和 Hash算法橫向和縱向雙維度強(qiáng)力檢錯(cuò)、 糾錯(cuò)、糾刪的，從而杜絕了數(shù)據(jù)不一 致的可能性hashhash131071hash數(shù)據(jù)冗余率只有125%比IT巨頭使用的經(jīng)典三

11、副本的300喊據(jù)冗余率 降低了一半以上YTFSW數(shù)據(jù)安全體系，實(shí)現(xiàn)了全程加密、無(wú)縫加密、零知識(shí)加密，并有 專業(yè)的密鑰管理系統(tǒng)，和密文去重技術(shù)，保證除了數(shù)據(jù)所有者外其它人聯(lián)合 作惡也偷不走用戶數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)采用AES-256加密，不掌握密鑰無(wú)法破解每個(gè)數(shù)據(jù)塊的密鑰都不相同，都是實(shí)時(shí)隨機(jī)生成，確保生成之前沒(méi)人知 道以用戶公鑰用ECC-25劭口密存儲(chǔ)密鑰，保存在SN,無(wú)用戶私陰時(shí)無(wú)法破 解以數(shù)據(jù)明文計(jì)算出密鑰，用來(lái)加密存儲(chǔ)密鑰，保存在SN,用于密文去重用不同Hash算法分別計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)塊明文 Hash值和每個(gè)數(shù)據(jù)分片密文 Hash值，通過(guò)雙重Hash來(lái)徹底解決Hash碰撞問(wèn)題，同時(shí)也能防止假冒數(shù)據(jù) 攻擊

12、YTFS僅數(shù)據(jù)冗余低，更有標(biāo)志性的獨(dú)家密文去重專利技術(shù)， 可以在保 證零知識(shí)加密的前提下實(shí)現(xiàn)跨用戶數(shù)據(jù)去重，將存儲(chǔ)成本降低5-10倍。另外，YTFS對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)友好，可以充分利用邊緣節(jié)點(diǎn)在制冷成本、帶寬成本、 制造成本和房租成本和運(yùn)維成本上的巨大優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步降低系統(tǒng)總成本。目前YTFS設(shè)立的幾大商業(yè)目標(biāo)都已實(shí)現(xiàn)：有數(shù)據(jù)可靠性保障機(jī)制，數(shù)據(jù)持久性、服務(wù)可用性、數(shù)據(jù)一致性和容災(zāi) 性都至少超越IT巨頭1萬(wàn)倍以上有數(shù)據(jù)安全體系，杜絕中心化平臺(tái)作惡的可能性，在數(shù)據(jù)安全性上達(dá)到 工程意義和商業(yè)意義的絕對(duì)安全通過(guò)密文去重技術(shù)、低數(shù)據(jù)冗余率和邊緣節(jié)點(diǎn)友好性，即使 IT巨頭有 一定的采購(gòu)成本優(yōu)勢(shì)，也可以在存儲(chǔ)成本

13、上有至少 5-10倍的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的S3對(duì)象存儲(chǔ)接口，并計(jì)劃提供 NAS存儲(chǔ)接口，可以無(wú) 縫對(duì)接數(shù)百億美元的對(duì)象存儲(chǔ)和 NAS#儲(chǔ)市場(chǎng)在架構(gòu)上，YTFS主要由SN （超級(jí)節(jié)點(diǎn)的一部分）、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)（DN俗稱 存儲(chǔ)礦機(jī)）和用戶端組成。其中 SN有126個(gè)，主要負(fù)責(zé)元數(shù)據(jù)管理；存儲(chǔ) 礦機(jī)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)分片，YTFS支持多達(dá)1億臺(tái)礦機(jī)；存儲(chǔ)用戶端對(duì)上層應(yīng)用 提供存儲(chǔ)服務(wù)接口。除此之外，還可以有不限數(shù)量的元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn) （MN,可以 視為SN元數(shù)據(jù)的緩存。YTFST展層包括S3網(wǎng)關(guān)、NAS»關(guān)等。在每一次上傳數(shù)據(jù)時(shí)，都要對(duì)數(shù)據(jù)先壓縮再切塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊最大2MB 用自適應(yīng)壓縮算法保證壓縮不超過(guò)分塊

14、的邊界；然后對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行AES加密和RS®碼分片，每個(gè)數(shù)據(jù)分片固定16K耿小，冗余分片數(shù)量固定為32, 一個(gè)數(shù)據(jù)塊最多128+32=160分片；最后多線程同時(shí)上傳所有分片到不同礦 機(jī)，元數(shù)據(jù)保存在SN在此過(guò)程中，還穿插進(jìn)行本用戶去重、全局文件去重 和數(shù)據(jù)塊去重三重去重，對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)免去上傳操作，而且可以與相同數(shù)據(jù)的 用戶共同分擔(dān)存儲(chǔ)費(fèi)用。由于每個(gè)文件都要保存在至少100多臺(tái)礦機(jī)上，用戶與礦工之間一對(duì)一 洽談成交的模式不具備現(xiàn)實(shí)可操作性，YTFS采用系統(tǒng)根據(jù)公開(kāi)公正透明算法 自動(dòng)分配礦機(jī)的方式，根據(jù)權(quán)重決定每臺(tái)礦機(jī)獲得數(shù)據(jù)分片的概率，權(quán)重因 素包括歷史錯(cuò)誤率、帶寬、剩余空間大小、所在

15、礦池權(quán)重、抵押空間大小等 因素。YTFS的礦機(jī)端程序（即存儲(chǔ)引擎）由于要運(yùn)行在數(shù)量最多的設(shè)備上， 按 照業(yè)務(wù)邏輯簡(jiǎn)單、對(duì)礦機(jī)配置要求低的原則設(shè)計(jì)，并盡可能降低資源損耗, 提高可用于挖礦的比率。YTFS采用數(shù)據(jù)分片大小固定但數(shù)據(jù)分片數(shù)不固定的冗余編碼方式，使得 存儲(chǔ)引擎只需要保存16K固定大小數(shù)據(jù)分片，大大降低數(shù)據(jù)管理復(fù)雜度，也 避免了空間浪費(fèi)。YTFS*保存數(shù)據(jù)分片時(shí)無(wú)需文件系統(tǒng)直接讀寫裸硬盤，不僅縮短數(shù)據(jù)路 徑提升性能，而且還減少故障點(diǎn)，同時(shí)也減少文件系統(tǒng)對(duì)硬盤空間的占用， 進(jìn)一步提高可用于挖礦賺錢的比例。YottaChain 的優(yōu)勢(shì)YottaChain在繼承IPFS/FileCoin 所有

16、優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，克服了其主要的不 足，包括：? 增加了數(shù)據(jù)可靠性保障機(jī)制，可以有效保障所有數(shù)據(jù)的持久性、數(shù)據(jù)安 全性、數(shù)據(jù)一致性和容災(zāi)性? 增加了數(shù)據(jù)安全性體系，可以做到商業(yè)意義和工程意義上的數(shù)據(jù)絕對(duì)安 全? 支持密文去重，使得在不影響數(shù)據(jù)安全性和倫理性的前提下可以通過(guò)數(shù) 據(jù)去重大幅度降低存儲(chǔ)成本? 雙層通證設(shè)計(jì)使得YTA在二級(jí)市場(chǎng)上的波動(dòng)不會(huì)影響用戶購(gòu)買存儲(chǔ)服務(wù) 的價(jià)格穩(wěn)定性? 有完備的智能合約功能，完全兼容 EOS? 支持傳統(tǒng)存儲(chǔ)接口，無(wú)縫對(duì)接現(xiàn)有存儲(chǔ)市場(chǎng)? 有完備的治理結(jié)構(gòu)? 提高礦工硬盤利用率，對(duì)同等容量的礦機(jī)，可用來(lái)挖礦掙錢的比重高? 工程實(shí)現(xiàn)難度低，已經(jīng)率先提交公測(cè)? 除了 CDNff場(chǎng)外，還可適用于持久化存儲(chǔ)市場(chǎng)（市