ذخیره‌سازی غیرمتمرکز(Decentralized Storage): تعریف، مزایا و پروژه‌های برجسته

در دنیای دیجیتال که وابستگی به داده‌ها هر روز بیشتر می‌شود، ذخیره‌سازی امن، قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه یک ضرورت است. روش‌های سنتی ذخیره‌سازی، وابسته به سرورهای متمرکز هستند که خطراتی مانند هک، سانسور و از بین رفتن داده‌ها را به همراه دارند. ذخیره‌سازی غیرمتمرکز اما انقلابی در این حوزه ایجاد کرده و با استفاده از فناوری بلاکچین، امکان ذخیره، رمزگذاری و توزیع داده‌ها را در میان کاربران مختلف فراهم می‌کند. در این روش، داده‌ها به قطعات کوچک‌تر تقسیم شده و در فضاهای خالی سیستم‌های متصل به شبکه ذخیره می‌شوند. این رویکرد نه‌تنها امنیت و حریم خصوصی را تقویت ، بلکه از هزینه‌های بالا و کنترل‌های متمرکز نیز جلوگیری می‌کند. در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، نگاهی عمیق به مفهوم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، مزایای آن و پروژه‌های پیشرو در این حوزه خواهیم داشت.

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز چیست؟

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز (Decentralized storage) روشی نوآورانه برای ذخیره داده‌ها بر پایه شبکه‌های بلاکچینی است که به‌جای وابستگی به یک سرور متمرکز، اطلاعات را میان گره‌های مختلف توزیع می‌کند. این مدل، امنیت و قابلیت اطمینان بالاتری فراهم کرده زیرا از تمرکز قدرت در اختیار یک نهاد خاص جلوگیری کرده و احتمال از دست رفتن اطلاعات را کاهش می‌دهد. کاربران در این سیستم مالکیت و کنترل کامل بر داده‌های خود داشته و برای مدیریت آن نیازی به اعتماد به یک واسطه ندارند.

تفاوت‌های اصلی بین ذخیره‌سازی متمرکز و غیرمتمرکز

با افزایش نیاز به ذخیره‌سازی امن و کارآمد، رقابت بین سیستم‌های متمرکز و غیرمتمرکز شدت گرفته‌است. ذخیره‌سازی متمرکز اگرچه رایج‌تر است، اما مشکلاتی مانند خطر حملات سایبری، محدودیت‌های دسترسی و از کار افتادن سرورها را به همراه دارد. در مقابل، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز با استفاده از فناوری بلاکچین و شبکه‌های همتابه‌همتا، امنیت و استقلال بیشتری برای کاربران فراهم می‌کند. در ادامه، تفاوت‌های کلیدی این دو روش را بررسی می‌کنیم.

۱. امنیت و حریم خصوصی داده‌ها

در سیستم‌های متمرکز، داده‌ها در یک سرور یا مجموعه‌ای از سرورهای تحت کنترل یک شرکت ذخیره شده که احتمال سرقت اطلاعات و حملات سایبری را افزایش می‌دهد. در مقابل، سیستم‌های غیرمتمرکز، داده‌ها را رمزگذاری کرده و در میان هزاران گره توزیع می‌کنند. این روش نه‌تنها خطر نفوذ را کاهش می‌دهد، بلکه کنترل کامل داده‌ها را به کاربران بازمی‌گرداند. اغلب پروژه‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز از رمزگذاری سطح نظامی AES-256 استفاده می‌کنند که امنیت را تا حد قابل توجهی افزایش می‌دهد.

۲. مقاومت در برابر سانسور و خرابی

در ذخیره‌سازی متمرکز، سرورها در موقعیت‌های جغرافیایی مشخصی قرار دارند و اگر اختلالی در آن‌ها رخ دهد، کاربران به داده‌های خود دسترسی نخواهند داشت. این مساله در سیستم‌های غیرمتمرکز برطرف شده زیرا داده‌ها در چندین نقطه ذخیره شده‌اند و هیچ نهاد خاصی امکان کنترل یا حذف آن‌ها را ندارد. حتی اگر چندین گره از کار بیفتد، داده‌ها همچنان در دسترس خواهند بود.

۳. مالکیت و کنترل داده‌ها

در مدل متمرکز، کاربران برای ذخیره اطلاعات خود به شرکت‌های واسطه اعتماد می‌کنند، در حالی که در سیستم غیرمتمرکز مالکیت کامل داده‌ها در اختیار کاربران قرار دارد. برای مثال، در پروژه غیرمتمرکز استوریکس (StorX) تنها مالک داده و افراد مجاز امکان دسترسی به آن را دارند که این موضوع حریم خصوصی را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

۴. بهینه‌سازی سرعت دسترسی به داده‌ها

در ذخیره‌سازی متمرکز، سرعت بازیابی اطلاعات به عواملی مانند پهنای باند و توان سرور بستگی دارد اما در سیستم‌های غیرمتمرکز، داده‌ها از نزدیک‌ترین گره‌ها بازیابی شده و همین موضوع باعث افزایش سرعت و کاهش تاخیر در دسترسی می‌شود. StorX این قابلیت را با توزیع داده‌ها در سطح جهانی و انتخاب هوشمند نزدیک‌ترین گره‌ها برای بازیابی اطلاعات بهبود داده‌است.

مزایای استفاده از ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز به عنوان یک فناوری نوظهور، در حال تغییر چشم‌انداز سنتی ذخیره‌سازی داده‌ها است. برخلاف مدل‌های متمرکز که به سرورهای محدود وابسته هستند، این سیستم از شبکه‌ای گسترده از گره‌ها بهره می‌برد و مزایای متعددی را ارائه می‌کند. در ادامه، برخی از مهم‌ترین مزایای این رویکرد بررسی می‌شود.

۱. قابلیت اطمینان بالا

در سیستم‌های غیرمتمرکز، داده‌ها به جای ذخیره در یک سرور واحد، در میان گره‌های مختلف توزیع می‌شوند. این روش از افزونگی داده استفاده کرده و نسخه‌های پشتیبان متعددی ایجاد می‌کند. در صورت خرابی سخت‌افزار یا از دست رفتن داده، نسخه‌های جایگزین موجود در شبکه، مانع از نابودی اطلاعات خواهند شد. علاوه بر این، هر قطعه از داده‌های تکه‌تکه‌شده به‌صورت مجزا رمزگذاری شده که امنیت بیشتری را در برابر حملات سایبری فراهم می‌سازد.

۲. کاهش هزینه‌های ذخیره‌سازی

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز نیاز به سخت‌افزارهای گران‌قیمت را کاهش داده و از ظرفیت ذخیره‌سازی بلااستفاده در سراسر جهان بهره‌برداری می‌کند. این سیستم، وابستگی به مراکز داده بزرگ را از بین برده و با توزیع داده‌ها میان گره‌های مستقل، هزینه‌های زیرساختی را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، رقابت میان میلیون‌ها گره ارائه‌دهنده فضا، باعث کاهش قیمت ذخیره‌سازی در مقایسه با سرویس‌های ابری متمرکز می‌شود.

۳. سرعت بالاتر در دسترسی به داده‌ها

در سیستم‌های متمرکز، افزایش ترافیک باعث کاهش سرعت دسترسی به داده‌ها می‌شود اما در مدل غیرمتمرکز، اطلاعات از گره‌های مختلف و نزدیک‌ترین مسیرهای موجود دریافت می‌شود. این فناوری، علاوه بر حذف نقطه ضعف سرورهای مرکزی، سرعت دانلود و بازیابی داده‌ها را بهبود می‌بخشد.

۴. تعادل بار در شبکه

یکی از چالش‌های ذخیره‌سازی متمرکز، فشار بالای درخواست‌ها روی یک سرور خاص است. در سیستم‌های غیرمتمرکز، داده‌های پرکاربرد می‌توانند به‌صورت محلی در گره‌ها ذخیره شده و از درخواست‌های مکرر به سرور جلوگیری کنند. این فرآیند، بار پردازشی شبکه را توزیع کرده و عملکرد کلی را بهینه می‌سازد.

۵. قیمت‌گذاری منصفانه

در مدل‌های سنتی، ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی ابری می‌توانند هزینه‌های بالایی برای خدمات خود تعیین کنند. در سیستم‌های غیرمتمرکز اما رقابت میان میلیون‌ها گره ارائه‌دهنده فضا، باعث تنظیم قیمت‌ها بر اساس عرضه و تقاضا شده و هزینه‌های غیرمنطقی را از بین می‌برد. در این بازار رقابتی، تنها گره‌های باکیفیت قادر به ادامه فعالیت خواهند بود.

۶. امنیت و حریم خصوصی قوی‌تر

یکی از مهم‌ترین مزایای ذخیره‌سازی غیرمتمرکز، افزایش سطح امنیت و حریم خصوصی است. در این مدل، داده‌ها به قطعات کوچک تقسیم شده و هر قسمت با استفاده از کلیدهای رمزنگاری به‌صورت مجزا رمزگذاری می‌شود. این ساختار، احتمال نفوذ و سرقت اطلاعات را کاهش داده و برخلاف مدل‌های متمرکز، اطلاعات شخصی کاربران را در اختیار سرورهای واسطه قرار نمی‌دهد.

معایب استفاده از ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

با وجود مزایای متعدد، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز همچنان با چالش‌هایی روبه‌رو است. این فناوری در مراحل اولیه توسعه قرار دارد و برای رسیدن به پذیرش گسترده، باید برخی موانع را پشت سر بگذارد. در ادامه، مهم‌ترین محدودیت‌های این سیستم بررسی می‌شود.

۱. عدم اعتماد کسب‌وکارها و کاربران

یکی از چالش‌های اصلی، نبود یک نهاد نظارتی برای تضمین امنیت و بازیابی داده‌های از دست رفته است. در سیستم‌های متمرکز، شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات مسئولیت داده‌های کاربران را بر عهده دارند اما در مدل غیرمتمرکز، چنین تضمینی وجود ندارد. بسیاری از کسب‌وکارها هنوز برای اعتماد کامل به این سیستم، نیاز به شفافیت و ضمانت‌های بیشتری دارند.

۲. پیچیدگی در توسعه و اجرای شبکه

راه‌اندازی یک سیستم ذخیره‌سازی غیرمتمرکز مبتنی بر بلاکچین، مستلزم پیاده‌سازی یک مکانیسم اجماع قوی مانند Proof-of-Storage (PoS) است. این مکانیسم وظیفه بررسی صحت و یکپارچگی داده‌های ذخیره‌شده را بر عهده دارد. اجرای چنین فرآیندهایی نیاز به تخصص بالا داشته و توسعه‌دهندگان با چالش‌های پیچیده‌ای در طراحی آن مواجه هستند.

۳. مشکلات مربوط به مهاجرت به سیستم جدید

بسیاری از کسب‌وکارها به دلیل مشکلات عملکردی، تمایلی به انتقال داده‌های خود به یک سیستم غیرمتمرکز ندارند. این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی رشد قرار دارد و ممکن است در برخی موارد، از نظر کارایی و سرعت، نسبت به سرویس‌های ذخیره‌سازی سنتی ضعف‌هایی داشته‌باشد. با این حال، توسعه‌دهندگان در حال بهینه‌سازی این سیستم برای رقابت با فناوری‌های رایج هستند.

۴. چالش‌های امنیتی

هرچند ذخیره‌سازی غیرمتمرکز از رمزگذاری قوی استفاده می‌کند اما همچنان در معرض حملات سایبری قرار دارد. هکرها ممکن است با ایجاد گره‌های مخرب، به اطلاعات دسترسی پیدا کرده یا به شبکه آسیب بزنند. به همین دلیل، محققان در حال توسعه راهکارهایی برای افزایش ایمنی این سیستم و مقابله با حملات احتمالی هستند.

۵. زمان‌بر بودن پذیرش گسترده

اگرچه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز توانایی حل مشکلات مدل‌های متمرکز را دارد اما برای پذیرش عمومی باید کیفیت خدمات آن به سطحی فراتر از راهکارهای سنتی برسد. این فناوری هنوز در مراحل اولیه است و برای تبدیل‌شدن به یک استاندارد جهانی، نیاز به زمان بیشتری دارد. با این حال، روند رشد آن نشان می‌دهد که در آینده‌ای نزدیک، به یک گزینه اصلی در صنعت ذخیره‌سازی تبدیل خواهد شد.

پروژه‌های برجسته در حوزه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

با پیشرفت فناوری بلاک‌چین، پروژه‌های متعددی در زمینه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز توسعه یافته‌اند که هر یک با رویکردهای منحصربه‌فرد خود، به بهبود امنیت، حریم خصوصی و کارایی در ذخیره‌سازی داده‌ها کمک می‌کنند. در ادامه، به معرفی برخی از این پروژه‌های برجسته می‌پردازیم.​

۱. فایل‌کوین (Filecoin)

فایل‌کوین یک شبکه ذخیره‌سازی فایل غیرمتمرکز و همچنین یک شبکه اشتراک‌گذاری همتابه‌همتا است که بر روی سیستم فایل بین‌سیاره‌ای (IPFS) ساخته شده است. این پروژه از روش کدگذاری پاکشی (erasure encoding) برای تقسیم فایل‌ها به قطعات کوچک‌تر و افزودن داده‌های افزونه استفاده می‌کند. سپس این قطعات در سراسر شبکه فایل‌کوین توزیع می‌شوند. توکن بومی این شبکه FIL نام دارد که به‌عنوان پاداش برای ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی و دسترسی به شبکه استفاده می‌شود.​

۲. کراست نتورک (Crust Network)

کراست نتورک یک برنامه ذخیره‌سازی و محاسباتی غیرمتمرکز است که از روش تکرار داده‌ها به‌جای کدگذاری پاکشی استفاده می‌کند. این بدان معناست که شبکه، فایل‌های واریز شده را تکرار کرده و در مکان‌های مختلف ذخیره‌سازی توزیع می‌کند. توکن بومی این شبکه CRU نام دارد که برای سهام‌گذاری، حاکمیت، پرداخت هزینه‌های تراکنش، خرید خدمات و پاداش به ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.​

۳. سیا (SIA)

سیا یک برنامه ذخیره‌سازی داده غیرمتمرکز است که هدف آن ایجاد یک بازار ذخیره‌سازی ابری بدون نیاز به اعتماد است. این پروژه از روش کدگذاری پاکشی برای تقسیم و توزیع فایل‌ها در مکان‌های مختلف ذخیره‌سازی در شبکه سیا استفاده می‌کند. توکن بومی این شبکه SC نام دارد که برای پرداخت هزینه‌های ذخیره‌سازی، پاداش به ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی و به‌عنوان وثیقه برای ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.​

۴. آرویو (Arweave)

آرویو یک پروتکل است که امکان ذخیره‌سازی دائمی داده‌ها را فراهم می‌کند و هدف آن تبدیل‌شدن به یک اکوسیستم همتابه‌همتا است که کاربران و ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی را به هم متصل می‌کند. این پروژه از روش تکرار داده‌ها برای ذخیره‌سازی استفاده می‌کند و از الگوریتم گواه اثبات دسترسی برای اطمینان از تکرار مداوم داده‌ها بهره می‌برد. توکن بومی این شبکه AR نام دارد که برای پرداخت هزینه‌های ذخیره‌سازی و پاداش به ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.​

۵. استورج (Storj)

استورج یک سرویس ذخیره‌سازی ابری غیرمتمرکز است که هدف آن ارائه ذخیره‌سازی فایل بدون نیاز به مجوز با تمرکز بر حریم خصوصی و امنیت است. این پروژه از روش کدگذاری پاکشی برای تقسیم و توزیع فایل‌ها در میان نودهای متعدد در شبکه استورج استفاده می‌کند. توکن بومی این شبکه STORJ نام دارد که برای پرداخت هزینه‌های ذخیره‌سازی، پاداش به ارائه‌دهندگان ذخیره‌سازی و به‌عنوان واسطه تبادل برای نودهای ماهواره‌ای استفاده می‌شود.​

این پروژه‌ها نشان‌دهنده تنوع و نوآوری در حوزه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز هستند و هر یک با رویکردهای خاص خود، به بهبود امنیت، حریم خصوصی و کارایی در ذخیره‌سازی داده‌ها کمک می‌کنند.

آیا ذخیره‌سازی غیرمتمرکز جایگزین سرویس‌های ابری خواهد شد؟

ذخیره‌سازی غیرمتمرکز امنیت بالاتر، کاهش هزینه‌ها و استقلال از نهادهای متمرکز را فراهم می‌آورد، اما چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری، سرعت و پذیرش عمومی هنوز حل‌نشده باقی مانده‌اند. سرویس‌های ابری سنتی زیرساخت‌های گسترده و تجربه کاربری بهینه‌ای ارائه می‌دهند که در حال حاضر، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز از نظر عملکردی به آن سطح نرسیده‌است. با پیشرفت فناوری و بهینه‌سازی مکانیسم‌های اجماع، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز می‌تواند سهم بیشتری از بازار را تصاحب کند. با این حال، احتمال همزیستی این دو مدل وجود دارد، به‌گونه‌ای که شرکت‌ها و کاربران بر اساس نیازهای خود از هر دو گزینه بهره ببرند.

گام‌های بعدی در توسعه ذخیره‌سازی غیرمتمرکز

به‌طور کلی، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز برای دستیابی به پذیرش گسترده نیاز به حل چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری، سرعت بازیابی داده و امنیت شبکه دارد. بهینه‌سازی مکانیسم‌های اجماع، کاهش هزینه‌های تراکنش و افزایش کارایی شبکه‌های همتابه‌همتا از گام‌های کلیدی برای پیشرفت این فناوری محسوب می‌شود. علاوه بر این، ایجاد رابط‌های کاربری ساده و قابل‌دسترس برای کاربران غیرحرفه‌ای می‌تواند به گسترش استفاده از این سیستم کمک کند. همکاری با شرکت‌های بزرگ فناوری و یکپارچه‌سازی با سرویس‌های ابری سنتی نیز می‌تواند روند پذیرش را تسریع کند. در نهایت، با توسعه الگوریتم‌های رمزنگاری پیشرفته و بهبود روش‌های ذخیره‌سازی داده، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز پتانسیل تبدیل‌شدن به یک استاندارد جدید در صنعت مدیریت داده را خواهد داشت.

سوالات متداول: