Τι είναι η αποκεντρωμένη αποθήκευση και πώς λειτουργεί;

Οι επιχειρήσεις αντιμετωπίζουν πολλά προβλήματα κατά την αποθήκευση δεδομένων σε εγκαταστάσεις. Υπάρχουν μεγάλα τεχνικά ζητήματα και ζητήματα κόστους όσον αφορά την κλιμάκωση της υποδομής προς τα πάνω και προς τα κάτω, και η διατήρηση των δικτύων περιοχών αποθήκευσης είναι μια πρόκληση. Κάποιος πρέπει επίσης να αντιμετωπίσει σύνθετα προβλήματα συμβατότητας και ασφάλειας δεδομένων. 

Αυτές οι προκλήσεις οδήγησαν στην εμφάνιση ενός μοντέλου αποθήκευσης cloud που προσφέρει επεκτασιμότητα, ευελιξία, ασφάλεια, εξοικονόμηση κόστους και απλότητα. Το Fortune Business Insights αναμένει ότι η παγκόσμια αγορά αποθήκευσης cloud θα αυξηθεί από 83.41 δισεκατομμύρια δολάρια το 2022 σε 376.37 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2029.

Η αποθήκευση στο σύννεφο επιτρέπει στους χρήστες να αποθηκεύουν δεδομένα σε τοποθεσία εκτός τοποθεσίας μέσω του δημόσιου Διαδικτύου ή της αποκλειστικής σύνδεσης ιδιωτικού δικτύου. Συμβατικά, οι λύσεις αποθήκευσης cloud, όπως το Dropbox, το Sync και το Google Drive, χρησιμοποιούν κεντρικούς παρόχους cloud, όπως το Amazon Web Services και το Azure για την αποθήκευση των δεδομένων τους. Το Dropbox είναι μια πλατφόρμα αποθήκευσης αρχείων και συνεργασίας που βασίζεται σε σύννεφο που επιτρέπει στους χρήστες να αποθηκεύουν, να έχουν πρόσβαση και να μοιράζονται αρχεία από οπουδήποτε, σε οποιαδήποτε συσκευή.

Με το Sync, οι χρήστες μπορούν εύκολα να μοιράζονται αρχεία με άλλους και να συνεργάζονται σε έργα, ακόμη και σε πραγματικό χρόνο. Η λύση παρέχει επίσης προηγμένες δυνατότητες ασφαλείας, όπως κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο και έλεγχο ταυτότητας δύο παραγόντων, για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών.

Το Google Drive είναι μια υπηρεσία αποθήκευσης και συγχρονισμού αρχείων που αναπτύχθηκε από την Google και επιτρέπει στους χρήστες να αποθηκεύουν και να έχουν πρόσβαση στα αρχεία τους, συμπεριλαμβανομένων εγγράφων, φωτογραφιών και βίντεο, από οποιαδήποτε συσκευή με σύνδεση στο διαδίκτυο.

Οι κεντρικές λύσεις, ωστόσο, έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα. Η αποθήκευση δεδομένων σε μια κεντρική τοποθεσία δίνει τεράστιες εξουσίες στον κεντρικό υπολογιστή κάποιου, όπως αποκάλυψη δεδομένων σε τρίτους χωρίς συναίνεση και απώλεια δεδομένων μέσω αστοχίας υλικού ή δικτύου και κυβερνοεπιθέσεων. 

Η αποκεντρωμένη αποθήκευση έχει αναδειχθεί ως βιώσιμη εναλλακτική λύση για τις κεντρικές επιλογές. Με την υποστήριξη της τεχνολογίας blockchain, οι εφαρμογές αποκεντρωμένης αποθήκευσης αποδεικνύονται πολύ χρήσιμες σε μια εποχή που οι επιχειρηματικές δραστηριότητες είναι άρρωστες σχετικά με την αποτελεσματικότητα στο χειρισμό δεδομένων.

Αυτό το άρθρο περιγράφει τι είναι η αποκεντρωμένη αποθήκευση και πώς λειτουργεί. Επίσης, συγκρίνει εν συντομία κεντρικές και αποκεντρωμένες λύσεις αποθήκευσης.

Τι είναι η αποκεντρωμένη αποθήκευση;

Η αποκεντρωμένη αποθήκευση είναι ένας τύπος λύσης αποθήκευσης που βασίζεται σε α αποκεντρωμένο δίκτυο που βασίζεται σε blockchain, αντί να βασίζεστε σε μια ενιαία κεντρική οντότητα. Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε διάφορους κόμβους σε ένα αποκεντρωμένο δίκτυο και όχι σε έναν μόνο διακομιστή υπό τον έλεγχο μιας ενιαίας αρχής. Αυτό αυξάνει την ασφάλεια και την αξιοπιστία διασφαλίζοντας ότι τα δεδομένα διαδίδονται και προστατεύονται από σφάλματα και άλλους πιθανούς κινδύνους. 

Οι επιλογές αποκεντρωμένης αποθήκευσης παρέχουν επίσης στους καταναλωτές πλήρη ιδιοκτησία και έλεγχο των δεδομένων τους, αντί να βασίζονται σε τρίτους για τη διαχείριση και τη διατήρησή τους. Το InterPlanetary File System (IPFS) και το StorX είναι μερικές περιπτώσεις αποκεντρωμένων συστημάτων αποθήκευσης.

Το IPFS είναι ένα αποκεντρωμένο δίκτυο αποθήκευσης αρχείων peer-to-peer που επιτρέπει στους χρήστες να αποθηκεύουν, να έχουν πρόσβαση και να μοιράζονται αρχεία με κατανεμημένο τρόπο, παρέχοντας αυξημένη ασφάλεια, απόρρητο και επεκτασιμότητα. Το StorX επιτρέπει σε οποιονδήποτε να κρυπτογραφεί, να κατακερματίζει και να διανέμει κρίσιμα δεδομένα σε πολλούς κόμβους φιλοξενίας παγκοσμίως. Κάθε αρχείο που είναι αποθηκευμένο στο StorX χωρίζεται σε πολλαπλά στοιχεία πριν από την κρυπτογράφηση και αποθηκεύεται σε ανεξάρτητους κόμβους αποθήκευσης που εκτελούνται από διαφορετικούς χειριστές που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο.

Δομημένο ως ομάδα αυτόνομων δικτύων αποθήκευσης, το StorX δεν έχει κανέναν χειριστή που να έχει πλήρη πρόσβαση στα δεδομένα που ανήκουν σε έναν μόνο χρήστη. Καθώς διαφορετικοί χειριστές διατηρούν θραύσματα δεδομένων, δεν υπάρχει κανένας κάτοχος που να ασκεί δυσανάλογη επιρροή, ενισχύοντας την ασφάλεια των δεδομένων. Το δίκτυο διαθέτει ενσωματωμένη προστασία απορρήτου για προσωπικά δεδομένα που ανήκουν σε συγκεκριμένους χρήστες.

Πώς λειτουργεί η αποκεντρωμένη αποθήκευση; 

Ας συνεχίσουμε με το παράδειγμα του StorX για να αποκτήσουμε μια εικόνα για τη λειτουργία μιας αποκεντρωμένης λύσης. Κάποιος χρησιμοποιεί ένα login και έναν κωδικό πρόσβασης για να ανεβάσει ένα αρχείο στο δίκτυο του StorX. Κάτω από την κουκούλα, το δίκτυο δημιουργεί ένα μοναδικό ιδιωτικό κλειδί, κρυπτογραφεί το αρχείο, διαχωρίζει το αρχείο σε πολλά τμήματα και το διανέμει μεταξύ ανεξάρτητων κόμβων παγκοσμίως.

Για να διασφαλιστεί ο πλεονασμός, το δίκτυο δημιουργεί πολλαπλά αντίγραφα αυτών των τμημάτων, τα οποία διασφαλίζουν ότι σε περίπτωση που ένας κόμβος δεν είναι διαθέσιμος, τα τμήματα δεδομένων μπορούν να ανακτηθούν από εναλλακτικούς κόμβους. Κάθε φορά που ένας χρήστης θέλει να ανακτήσει τα αρχεία, χρησιμοποιεί τα διαπιστευτήρια σύνδεσης για να ενεργοποιήσει τα ιδιωτικά κλειδιά και το φόντο για να συναρμολογήσει ξανά το αρχείο και να αποκτήσει πρόσβαση.

Το δίκτυο χρησιμοποιεί εγγενή διακριτικά SRX ως μέσο πληρωμής. Τα κέντρα δεδομένων με πλεονάζουσα χωρητικότητα αποθήκευσης λειτουργούν τους κόμβους αποθήκευσης. Σε τακτά χρονικά διαστήματα, παρέχουν απόδειξη αποθήκευσης στην πλατφόρμα. 

Μηχανισμός φήμης κόμβου αποθήκευσης

Για την εξακρίβωση προτύπων υψηλής ποιότητας στους κόμβους αποθήκευσης, το StorX διαθέτει έναν μηχανισμό φήμης κόμβου αποθήκευσης, μια εφαρμογή που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη, που διατηρεί τακτικό έλεγχο ποιότητας σε όλους τους κόμβους αποθήκευσης. Ο μηχανισμός εκχωρεί μια βαθμολογία ποιότητας σε κάθε κόμβο με βάση τον ποιοτικό έλεγχο που εκτελείται.

Παράγοντες που επηρεάζουν τον μηχανισμό της φήμης του κόμβου είναι η αποτελεσματικότητα του κόμβου, η ποιότητα και η θέση του και το ποσό πονταρίσματος SRX. Το SRX είναι το εγγενές νόμισμα του StorX και τροφοδοτεί το οικοσύστημα. Όσον αφορά την αποτελεσματικότητα, ο μηχανισμός λαμβάνει υπόψη ενημερωμένες παραμέτρους ασφαλείας και ενημερώσεις κώδικα του λειτουργικού συστήματος διακομιστή. Το σύστημα διασφαλίζει επίσης ότι οι κόμβοι δεν συγκεντρώνονται στον ίδιο πάροχο υπηρεσιών Διαδικτύου ή τοποθεσία. 

Λύσεις αποκεντρωμένης έναντι κεντρικής αποθήκευσης

Ο σχεδιασμός των αποκεντρωμένων πλατφορμών αποθήκευσης τις καθιστά καλύτερο στοίχημα από τα κεντρικά συστήματα. Χρησιμοποιώντας το StorX ως παράδειγμα, ας πάρουμε μια εικόνα για την απόδοσή τους:

Αποθήκευση κρίσιμων δεδομένων

Ενώ τα κεντρικά συστήματα αποθήκευσης είναι επιρρεπή σε πλαστογράφηση και περιορισμοί, ένα αποκεντρωμένο δίκτυο που περιλαμβάνει περισσότερους από 4,000 κόμβους παγκοσμίως καθιστά το StorX ικανό να αποθηκεύει κρίσιμα δεδομένα. Όλοι οι κόμβοι στο StorX είναι εταιρικού επιπέδου, πράγμα που σημαίνει ότι πρόκειται για υλικό σε επίπεδο διακομιστή που βρίσκεται σε ένα κέντρο δεδομένων ελάχιστου επιπέδου 3. Η ποιότητα του υλικού εκδηλώνεται στην ποιότητα της αποθήκευσης.

Το StorX περιορίζει τη χαρτογράφηση δεδομένων προσβάσιμων από το κοινό. Μόνο ο κάτοχος των δεδομένων ή τα άτομα στα οποία έχει παραχωρηθεί πρόσβαση μπορούν να ανακτήσουν τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στον λογαριασμό τους μέσω των ιδιωτικών κλειδιών.

Χρήση κρυπτογράφησης

Ορισμένα κεντρικά συστήματα αποθήκευσης προσπάθησαν να ανταγωνιστούν με αποκεντρωμένα συστήματα αποθήκευσης δημιουργώντας υβριδικές αποκεντρωμένες λύσεις που δεν διαθέτουν βασικά στοιχεία αποκέντρωσης — δηλαδή, μεταφέροντας τη λήψη αποφάσεων σε ένα διασκορπισμένο δίκτυο. 

Το StorX, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση περιεχομένου και μεταφοράς, γεγονός που καθιστά τα αποθηκευμένα δεδομένα πιο ασφαλή. Το StorX προσφέρει αποκεντρωμένη αποθήκευση cloud που αναπτύσσει κρυπτογράφηση στρατιωτικού επιπέδου AES-256 και τεχνικές κατακερματισμού, διασφαλίζοντας την ασφάλεια των δεδομένων καθώς κανένας κόμβος δεν διαθέτει πλήρη δεδομένα. 

Προηγμένη αποθήκευση cloud

Στη συμβατική αποθήκευση cloud, τα δεδομένα αποθηκεύονται σε έναν διακομιστή αρχείων που φιλοξενείται σε μία γεωγραφική τοποθεσία. Ωστόσο, τα αποκεντρωμένα δεδομένα κατακερματίζουν το αρχείο σε πολλά κομμάτια που διανέμονται σε διάφορες τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο. Καθώς η αποκεντρωμένη αποθήκευση δεν έχει κανένα σημείο αστοχίας, έχει την ικανότητα να αντέχει σε πολλαπλές ταυτόχρονες διακοπές λειτουργίας ή ακόμα και σε λογοκρισία.

Το StorX παρουσιάζει έναν μηχανισμό που συνδυάζει τα καλύτερα από τα δύο. Ενώ το αρχείο διανέμεται σε διαφορετικούς κόμβους, όλα αυτά είναι υλικό σε επίπεδο διακομιστή και όχι οποιοσδήποτε υπολογιστής. Οι χρήστες λαμβάνουν προηγμένη αποθήκευση cloud, η οποία είναι ένας συνδυασμός παραδοσιακού cloud και αποκεντρωμένης δομής δεδομένων. 

Ενισχυμένη ταχύτητα

Σε αντίθεση με τους συμβατικούς τρόπους αποθήκευσης όπου ένας μεγάλος όγκος δεδομένων αποθηκεύεται σε μία μόνο πηγή, η αποκεντρωμένη αποθήκευση έχει πολλούς κόμβους για την αποθήκευση δεδομένων. Στα κεντρικά συστήματα, η ταχύτητα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η συνδεσιμότητα, το εύρος ζώνης και ο αριθμός των επεξεργαστών που εκτελούνται στον διακομιστή. Ωστόσο, σε ένα αποκεντρωμένο σύστημα όπως το StorX, το σύστημα ερωτά το δίκτυο και ανακτά δεδομένα από τους πλησιέστερους κόμβους, με αποτέλεσμα βέλτιστες ταχύτητες ανάκτησης δεδομένων. 

Το μέλλον των αποκεντρωμένων συστημάτων αποθήκευσης

Τα αποκεντρωμένα συστήματα αποθήκευσης ενδέχεται να αυξηθούν σε δημοτικότητα στο μέλλον, καθώς προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα κεντρικής αποθήκευσης, όπως αυξημένη ασφάλεια, απόρρητο δεδομένων και βελτιωμένη αξιοπιστία. Έχουν επίσης τη δυνατότητα να μειώσουν το κόστος και να αυξήσουν την προσβασιμότητα στους πόρους αποθήκευσης.

Συγγενεύων: Internet of Things (IoT): Ένας οδηγός για αρχάριους

Επιπλέον, τα αποκεντρωμένα συστήματα αποθήκευσης αναμένεται να βελτιώσουν την επεκτασιμότητα, την ασφάλεια και τη χρηστικότητα στο μέλλον, καθιστώντας τα πιο ελκυστικά σε ένα μεγαλύτερο φάσμα χρηστών, συμπεριλαμβανομένων ατόμων και οργανισμών. Η ζήτηση για αποκεντρωμένες λύσεις αποθήκευσης αναμένεται να αυξηθεί με την επέκταση των συσκευών Internet of Things και άλλων αποκεντρωμένων συστημάτων, ωθώντας επιπλέον καινοτομία και έρευνα σε αυτόν τον τομέα.