PP.io的三個階段，「強中心」——「弱中心」——「去中心」

什麼是PP.io？

PP.io是我和Bill發起的存儲項目，目的在於爲開發者提供一個去中心化的存儲和分發平臺，能作到更便宜，更高速，更隱私。

固然作去中心化存儲的項目也有好幾個，FileCoin，SiaCoin，MaidSafe等，可是仔細看看他們流出的資料，官網，白皮書，文章以及各個社區的言論，能夠看出他們注重這幾點，徹底去中心化，安全性，徹底的社區化治理，幾乎像比特幣同樣地宣傳區塊鏈精神，以便於把幣的價值經過共識作起來。甚至能夠說，這些項目都是把存儲項目純粹看成區塊鏈項目來作得， 可是這樣能把去中心化存儲作好嗎？

首先要定義，什麼是「作好去中心化存儲」？

首先，去中心化存儲也是數據的網絡存儲，數據存儲和比特幣等數字貨幣實際上是不一樣的。

數字貨幣是錢，錢對安全性的要求很是高。每當我支付出一筆錢出去，我手上的錢就會變少，而錢支付的快和慢不是那麼重要。

數據網絡存儲是使用場景，在互聯網上處處都須要數據存儲。對於我的用戶而言，蘋果的iCloud，Google Drive, 微軟的OneDrive就是數據存儲；而對於開發者而言，AWS S3和微軟的Axure就是對開發者的存儲服務。存儲是真正須要使用的產品，因此服務質量很是重要，貴了，慢了，數據丟了，網盤服務關停了，都有多是用戶不使用的理由。在這個場景下，存儲價格合理，服務質量高，就很是重要了。因此存儲價格合理，服務質量高，纔是真正地作好去中心化存儲。

能夠再看看前面提到的幾個項目，他們輸出的資料、官網、白皮書、文章中幾乎沒有提到過服務質量(QoS)。甚至在社區裏還有人抱怨，去中心化存儲的價格相對於傳統雲存儲的價格，不但沒有變低，反而還高了不少。

再仔細一想，去中心化存儲是如今纔出現的嗎？其實不是，早就有了，如BitTorrent，Emule以及我以前設計的PPTV （數據早就存在不少節點上，而且廣闊地部署在全網，而後相互免費共享）。它們本質就是去中心化存儲。

因此我在設計PP.io項目的時候，想法和Filecoin、SiaCoin等幾個項目有很大的不一樣。我是把傳統P2P項目的精髓結合區塊鏈項目的特色來作，提出以用戶服務質量爲導向的去中心化存儲項目。 也由於如此，PP.io項目的實施過程並上來就直接徹底去中心，而要經歷3個階段，」強中心「、」弱中心「、」徹底去中心「。

你沒有看錯，咱們沒有一開始就直接徹底去中心。這不一樣於如今的區塊鏈項目。下面詳細說一下，我是怎麼思考的。

首先個人觀點：區塊鏈解決的是信任問題，不是數據存儲問題。因此我在設計PP.io的時候，不會將存儲文件放在鏈上，在鏈上只存放資產，合約，證實等和激勵相關的信息。數據存放在分散的存儲節點節點上，使用P2P存儲技術來分配和調度，不存入區塊鏈，數據是能夠被全部者刪除的，但也只能被數據全部者刪除。就像比特幣，只有全部者能發起轉帳同樣。

從本質上來講，PP.io擁有兩個系統：

1. 一個是分佈式存儲系統，是由P2P存儲技術構建，以Qos爲導向，目標是作出不低於AWS S3的Qos(服務質量)
2. 另一個是區塊鏈系統，是由區塊鏈技術構建，以經濟激勵爲導向，目標是作出良性的市場經濟，讓真正價廉物美的服務商得到收益

圖1：分佈式存儲系統 和 區塊鏈系統

這裏，我解釋一下我說的「中心」是什麼意思。

首先，我在設計PP.io的時候，存儲方面從頭至尾都是去中心的，數據永遠存放在去中心化的網絡中。可是一個高效的P2P系統並非只有存儲節點，還有一些中心化的服務器。這些服務器是用於管理大量的索引信息，跟蹤信息等，讓節點之間相互發現對方，讓節點之間相互協調。就像Bitorrent系統中的Tracker服務器角色。這些服務器是不存放數據的，可是若是沒有這些中心化服務器，P2P網絡會變得很是低效。PP.io系統中也存在這樣的角色，這就是我所謂的「中心」。

簡單地說，區塊鏈，激勵，存儲都是始終去中心的， 只有相似於Bittorrent的Tracker角色，才須要經歷3個階段。

這裏，我先詳細介紹一下PP.io中的存儲角色:

1. 用戶節點：PP.io的消費者，經過消耗必定的PP.io Coin，來得到存儲或下載數據的服務。
2. 發佈源節點：發佈內容服務的節點，屬於一種特殊的用戶節點，它們一般不下線，且可以長期提供下載服務；發佈源節點相似於IPFS
3. 存儲節點：經過提供存儲空間和帶寬服務來得到PP.io Coin激勵的節點。
4. 檢索調度節點：可同時提供檢索和調度兩種服務, 並可得到PP.io Coin激勵的節點，檢索功能方便爲用戶快速定位到指定數據的位置，調度功能管理數據的上傳和下載，並根據供需關係調整存儲數據副本的流動。
5. 監督節點：承擔存儲證實中的驗證任務並可得到激勵的節點，監督節點確認存儲節點的總存儲容量，驗證用戶數據存儲下載，檢查存儲時空和下載帶寬的有效性；

其餘去中心化存儲，如FileCoin, MaidSafe，都沒有單獨的監督節點角色，都要用他們的礦工節點兼作監督節點。咱們覈算了礦工節點的性能，若是承擔監督工做，會有大量的密碼學工做，就會要求全部礦工配置更高。FileCoin裏面的礦工做用，有點相似PP.io裏面的存儲節點，咱們PP.io爲了下降存儲節點的門檻，將提供存儲服務的角色和監督角色分開，因此將監督節點獨立出來了。

差很少介紹了基本信息後，我該詳細介紹PP.io將來發展的3個階段了。

「強中心」階段 "Strong center" phase

這些節點是去中心化的：用戶節點，發佈源節點，存儲節點。

這些節點是中心化的：檢索調度節點，監督節點。

除此以外，咱們還有一個結算中心，也是中心化的。負責計算節點之間的Token的支付。

這個階段，區塊鏈只有一條主鏈。主鏈上咱們只存放資產信息，也就是用戶有多少幣，相應的轉帳記錄。

圖2：「強中心」階段的架構圖

其實，StorJ如今也處於這個狀態，它的分佈式存儲是本身作得，它的激勵直接使用的是以太坊上的ERC20代幣。它是靠中心化統計，而後每月按時給礦工發工資的方式來激勵的。

「弱中心」階段

這些節點是去中心化的：用戶節點，發佈源節點，存儲節點

這些節點是聯盟部署的：檢索調度節點，監督節點。

聯盟部署就是必須有PP.io的許可才能加入並部署這樣節點。這樣作的目地是使用人爲的方式來避免這些節點做惡，從而下降這個階段的開發難度。

以前的結算中心服務器，在這階段演化成了一組側鏈，每條側鏈上有多個節點交替產生區塊。由出塊節點作結算，其餘節點對結算的結果作驗證。側鏈和主鏈之間分別作共識，側鏈和主鏈之間經過預言機機制來通信。

這條側鏈咱們稱爲合約鏈。若是這條側鏈的性能不夠，能夠分裂出多條合約鏈。

這個階段，區塊鏈只有一條主鏈和多條合約鏈構成，資產，合約，證實均寫在區塊鏈上。可是合約鏈相關的節點是必須有受權才能部署的，簡單地說，合約鏈處於聯盟鏈狀態。

圖3：「弱中心」階段的架構圖

「去中心」階段

這個階段，全部節點都是去中心化的。這是PP.io的最終狀態，以前在」弱中心「狀態下聯盟部署的節點，如檢索調度節點，監督節點在這個階段就沒有接入限制了，任何人均可以加入PP.io網絡並進行部署這些節點。

這個階段，區塊鏈依然保持一條主鏈和多條合約鏈構成。合約鏈也不在是聯盟鏈，變成了公鏈。區塊鏈共識算法也會在這段階段實現最終共識算法。

圖4：「去中心」 階段的架構圖

這裏我詳細解釋了PP.io的三個階段。這篇文章我先說到這裏，可能你有很多問題。不要着急，下一篇文章我會講解爲何要把PP.io設計成三個階段。

 

文章做者：Wayne Wong

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