去中心化存储“新贵”CESS 解决了哪些行业痛点？

CESS 阅读 1718 2022-09-16 12:00:06

作者：CESS

自从 2021 年年中的 Filecoin 和下半年 Arweave 的疯狂之后，去中心化存储行业进入了冷静期，庞大的存储资源储备和零星的实际应用形成了鲜明的对比，Filecoin 网络 EB 级别的存储资源中仅有不到 1% 的资源被有效利用了起来。对于未来过高的预期和骨感的现实或是造成热度降低的主要原因。

不过好的是，前车之鉴也成了后事之师，2022 年我们再度看到了基建赛道新选手的诞生。基于 Substrate 框架开发的CESS（Cumulus Encrypted Storage System）正是其中一员。总体来说，CESS 充分做到了对前辈的“取其精华，去其糟粕”，融合了多项行业领先的技术与机制设计，同时也不乏创新的存储机制，值得重点关注。

项目简介

Cumulus Encrypted Storage System（CESS)旨在成为第一个用于企业级商业应用的去中心化云存储。它是基于 Substrate 开源框架开发的高速、安全、可扩展的去中心化云存储网络，由区块链、存储网络、内容分发网络和应用层四层网络组成。CESS 采用随机选取轮值共识节点机制（R²S）来对网络资源和负荷进行协调，并通过多副本可恢复存储证明（PoDR²）、多类型数据确权（MDRC）、去中心化代理重加密等机制来保证数据的完整、安全、可溯源以及隐私性。此外，CESS 将支持 WASM 并兼容 EVM 智能合约，以实现其为 Web3 和大型商业应用构建安全高效的去中心化存储网络。

CESS 自行开发的区块链，采用了创新的随机选取轮值共识节点机制（R²S）。该机制的特点就是通过随机选取符合条件的节点在一定时间内成为负责出块等工作的共识节点，并在该时间窗口结束后重新进行随机选择。除了选取的随机性外，CESS 还为节点设置了信誉评分机制，一旦节点无法完成既定的任务或者蓄意作恶将会被剥夺轮值节点资格。

CESS 的存储既不是 Filecoin 这样点对点的订单模式，也不是 Arweave 这样所有数据无限备份的模式，而是共识节点负责将需要存储的数据进行加密、分片、冗余等预处理之后，随机分配给符合给存储矿工，存储矿工仅需要做好保证所存储数据的安全以及长期在线，无需进行额外的工作。

除了上述两层网络之外，CESS 还设计了数据分发网络，由缓存矿工与检索矿工组成，负责对于用户对需求数据时的快速响应与定位，以及对部分热门数据进行缓存来提高网络效率，有些类似于传统 CDN 的工作。

行业痛点与 CESS 的解决方案

去中心化存储协议的痛点其实并不少，具体包括了矿工集权与中心化、数据隐私难以保证以及数据上传成本高等问题。

矿工集权与中心化

首先是矿工权利过大的问题，这一点在 Filecoin 上体现的较为明显，Filecoin 的存储矿工同时也兼具着打包区块和确认交易这些事务，而其本身也是为网络提供服务的一方，既是运动员也是裁判员。如果说在这点上不够有说服力，那么 Filecoin 在前年开始推出的真实数据存储可以增加名义存储容量的活动，审核的机构中甚至有几家大型的矿企就显得非常夸张了。

Arweave 虽然并不存在这样的问题，但仍然有中心化的风险，该风险主要在于当全网存储容量较大时只有大矿工才能负担从而导致的中心化，以及矿工只存储对自己产生收益的数据而忽略历史交易等无收益的数据从而导致相应数据中心化的「矿工困境」。

CESS 针对以上两个问题均给出了解决方案，首先 CESS 将打包区块和提供存储服务的功能分开，使得存储矿工没有决定区块内所打包的交易的能力，存储矿工不会在网络中一家独大。此外，CESS 网络中，用户上传的任何数据都会随机分配给存储矿工，而不是由矿工自主选择，如此解决了中心化问题，实现了存储资源的高效利用，同时共识节点存储区块历史也解决了「矿工困境」。

总体来说，CESS 将所有需要存储的数据随机分配的机制在最大程度上实现了公平。

数据隐私问题

之前在推特上看到 Filecoin 和 Arweave 的对比，Filecoin 上存储的有效数据已达到 PB 级别，而 Arweave 相比则更少。如果说 Filecoin 通过零知识证明来解决了一定的隐私问题，使得只有存储服务商才能查看数据已算是提供了一定的隐私性，那么 Arweave 数据在链上就是毫无隐私可言。当然，很多公开的信息，例如音乐、视频等本来就是需要分享的内容可能受到的影响有限。

不过一旦当被服务方对数据隐私有要求的时候，现有的存储网络大多只能让用户自行加密，增加了业务的摩擦。CESS 在数据被存储之前就进行了加密和分片，保证了数据的隐私与安全。作为网络的默认选项，CESS 天生为数据赋予隐私保护，这使得 Web2 应用的支持成为可能。事实上，Web2 的应用也并非所有数据都对交互的效率有很高的要求，但对隐私的需求则是实实在在的，毕竟涉及商业机密。CESS 或许对基于区块链的存储为 Web2 应用提供服务提供了可能性。

数据上传成本高

网络上下行带宽不对等的问题在国内尤其严重，下载速度足够但很多时候上传的速度却很慢，如果想实现上下行对等则成本极高。所以据行业内人士透露，很多国内的 Filecoin 矿工甚至会关闭数据的上传（返回）通道，使得数据无法被用户下载从而来节约成本。

CESS 通过设计检索矿工与缓存矿工组成的内容分发网络，很大程度上缓解了这个问题。一方面，检索矿工可以快速定位数据位置并传输给用户，而缓存矿工则进一步将热门数据提前存储，为用户提供更加高效的体验。

可以看出，CESS 在机制的设计上经过了深思熟虑，规避掉了几乎所有现有去中心化存储项目可能遇到的问题。可以说，CESS 已经在最去中心化的情况下实现了最中心化的效率程度。在保证了网络各方公平、各司其职的基础之上，运用多层网络架构保证了存储可以实实在在为应用提供实时服务而并非存储单纯存储冷数据。当下 CESS 正在测试阶段，主网上线后，加上对 EVM 的兼容，期待这个存储公链的“新贵”之上可以更快形成繁荣的生态。