Хранение информации в блокчейне

В настоящее время самым популярным не локальным решением для хранения информации являются облачные хранилища (Google Disk, Dropbox, Mega) и базы данных (MySQL, MongoDB). Однако компании могут контролировать содержание этих хранилищ и ваша информация может подвергаться цензуре.

В этой статье мы разберём способы хранения информации в блокчейне, их плюсы и минусы.

Взаимодействие пользователя с базой данных

На практике взаимодействие пользователя с хранилищем сводится к трём шагам:

1. Пользователь загружает данные на сервер компании с помощью десктоп или веб-приложения;
2. Компания вносит информацию о новых данных в центр обработки информации;
3. Для получения доступа к своим данным, пользователь отправляет запрос в центр обработки данных, который предоставляет доступ к информации.

Несомненно, у этой модели есть ряд преимуществ:

• CRUD — акроним, обозначающий четыре основные функции, используемые при работе с базами данных: создание (create), чтение (read), модификация (update), удаление (delete). Это стандартная модель взаимодействия пользователя с базой данных.
• Зачастую, скорость обработки информации зависит только от пользовательской скорости интернета

В остальном же подобные централизованные хранилища являются не самым надёжным хранилищем файлов — их регулярно взламывают, а информацию о загруженных вами файлах передают третьим лицам.

Хранилища данных на блокчейне

Использование блокчейна для записи информации является не самой лучшей идеей, поскольку блок — структурная единица блокчейна — имеет ограниченный размер. Например, размер блока биткоина равен 1 мегабайту, то есть отправить в блокчейн файл, размер которого превышает 1 мегабайт, не представляется возможным.. Также необходимо учесть стоимость отправки такого файла в блокчейн.

Рассмотрим блок сети биткоина #637352.

Комиссия за добавление всех транзакции в блок составила 0,47462040 BTC или $4372. Предположим, что этот блок “полный”, то есть равен 1 мегабайту. Получается, что для отправки файла, размером 1 Mb нужно заплатить больше $4000. Также стоит помнить, что этот файл могут видеть все.

Однако для передачи коротких сообщений блокчейн биткоина отлично подходит. Средний размер предложения в английском языке имеет размер 15-20 слов, одно слово, в среднем, состоит из 6 символов. Итого получаем около 140 символов в одном предложении или 140 байт информации при мощности алфавита 256 символов.

В итоге получаем $0,5 за сообщение + комиссия за перевод средств.

Одноранговые файловые системы

Самой популярной одноранговой файловой системой является IPFS или Межпланетная файловая система. Эта блокчейн-технология выстроена на протоколе BitTorrent, который подразумевает разбивку файлов на осколки и их хранение в нескольких экземплярах на компьютерах участников системы.

У этого подхода несколько преимуществ:

• файл будет скачан пользователями, только если он кому-то интересен;
• популярные файлы скачиваются/раздаются очень быстро;
• данные адресно зависимы, поэтому подделать внутреннее содержание файла невозможно;
• это одноранговое решение (peer-to-peer).

Из недостатков можно отметить, что загрузка файла в сеть происходит только если пользователь находится онлайн, и такая система обслуживает исключительно статичные данные. Кроме того, получить доступ к файлу можно лишь зная его имя.

Блокчейн в этой схеме используется в качестве посредника, который связывает участников между собой и отвечает за проверку подлинности и целостности файлов.

Децентрализованные облачные хранилища

По сути это обычные облачные хранилища, аналогичные Dropbox. Только данные размещаются не на серверах компаний, а на устройствах пользователей, которые сдают их в аренду.

Используя подобные решения, для отправки информации другим участникам сети не нужно постоянно быть онлайн. Достаточно один раз загрузить файл в облачное хранилище.Такие хранилища стабильны, быстры и имеют огромные емкости.

Однако они подходят только для обслуживания статичных данных и не поддерживают поиск по содержанию. Кроме того, они не бесплатны, поскольку люди арендуют оборудование друг у друга.

Storj и Sia

Эти компании работают по принципу торговых площадок. Они обещают дешевое, быстрое и безопасное хранилище, однако это не означает, что их услуги дешевле, чем у таких гигантов, как Google, Amazon или DropBox. Просто они получают прибыль не только с арендных ставок, но и с комиссий по проведению транзакций, связанных с загрузкой и извлечением данных.

Схема работы Storj и Sia — это, по сути, посредничество между теми, кто сдает винчестеры в аренду, и теми, кто их арендует. Блокчейн используется в качестве реестра сделок, финансовых расчетов и проверки подлинности файлов в базах данных. При этом сами данные пользователей хранятся вне блокчейна и могут быть удалены или стать недоступными в любое время, если арендодатели решат удалить файлы или просто отключит своё устройство от сети.

Filecoin

Платформа, в основе которой те же идеи, что и в Storj или Sia. Разница лишь в двух деталях:

• Площадка намерена стимулировать узлы средней емкости, чтобы избежать угрозы централизации со стороны крупных игроков и нестабильности со стороны мелких игроков.
• Система будет стараться найти узлы для хранения данных как можно ближе к пользователям, арендующим эти узлы. Это позволит увеличить скорость загрузки и скачивания, а также уменьшит вероятность ошибок во время передачи данных.

С помощью этих нововведений, а также уникального алгоритма консенсуса, стимулирующего увеличение дискового пространства в сети, Filecoin намерен обойти Google и Amazon по емкости хранилищ в ближайшие несколько лет.

Maidsafe

Основная идея Maidsafe — создание полностью зашифрованной P2P-сети, которая будет являться базой данных для анонимного обмена информацией через зашифрованные слои — аналог Tor для облачных хранилищ. Это станет возможным благодаря трем элементам Maidsafe:

• Self-шифрование: данные, шифрующие сами себя. Когда файл загружается в сетевую структуру Maidsafe, он разбивается на множество небольших осколков, которые самостоятельно зашифровываются и распространяются по сети. В такой форме файл становится нечитаемым для всех, кроме владельца.
• Децентрализованное кэширование данных. Данные в SAFE Network будут храниться по всему миру, а не на серверах одной компании или сети компаний. Это позволит сделать платформу автономной и повысит уровень защищенности информации.
• Доступность данных. Сеть постоянно создает и поддерживает дубликаты всех файлов, которые она хранит. Эта функция ведет к избыточной информации, что должно защитить ее от потери вследствие отключения отдельных узлов.

Вывод

Использование блокчейна для хранения информации обладает некоторыми минусами, например скорость загрузки файла из хранилища Sia будет значительно ниже, чем из Dropbox, однако это компенсируется безопасностью данных пользователя.

В настоящее время ведутся разработки по ускорению работы с файлами и увеличению надёжности работы децентрализованных файловых хранилищ, например в данном направлении работает проект Filecoin, который привлек $275 млн. в 2017 году.