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标题: 京东金融李冠男：区块链存储扩展的三个方案 [打印本页]
作者: admin    时间: 2018-9-6 14:13
标题: 京东金融李冠男：区块链存储扩展的三个方案
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]本文源于京东金融区块链实验室技术专家李冠男分享的《基于Fabric的存储扩展实践》的主题演讲，他表示传统的中心化“云存储”存在很多问题，运用“分布式存储网络IPFS+区块链” 或许可以解决区块链天然不易存储大文件的问题。在实践的过程中，他提出了三个设计方案，希望能给大家一点启发。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]以下是李冠男的分享，由巴比特整理。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]大家都知道，区块链的故事开始于2008年中本聪发表《一种点对点的电子现金系统》，之后比特币横空出世。后来又出现了以太坊，随着市场热度的高涨，人们发现了区块链技术本身的应用价值，各种项目层出不穷，但是这其中的很多场景需要区块链具备文件存储能力。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]一般来讲，大家的第一反应是，我能不能把数据都存储在链上？但是现有的主流区块链，比特币就不用说了，以太坊上面存数据是非常昂贵的，按照Gas数据是5Gwei计算，存储1MB数据需要花费3.76ETH。Hyperledger Fabric因为是联盟链，把数据硬要存在上面也是可以的，但现在有个写死的限制，默认数据小于99M，如果大于的话，需要重新编译它的代码。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]所以可以看到，数据全部上链并不明智，也没有必要像存储交易数据一样，让千百兆的数据文件存储在每一个节点上。所以通常的做法是: 将文件存储在链外，在链上存储文件的hash ，这样文件其实依然是中心化存储，比如传统的“云存储“。

当前多采用的中心化“云存储”[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]什么是“云存储”？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]传统云存储是让用户上传自己的数据到云端，用户上传完毕后，由服务提供商将数据保存在他们的数据中心。这样用户无论何时何地想要访问这些信息的时候，只需要向数据中心发送一条请求，数据中心将数据发给用户。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]中心化的“云存储”存在以下问题：
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]典型的问题是数据中心都是大型服务器，它需要温控，并且严格维护，成本高昂，而且会有延迟，因为通常数据中心与用户不会距离很近。有人说，可以使用CDN，但问题是它的隐私策略是由服务提供商设计的，他们依然有办法访问和分享用户的个人数据，毕竟是不透明的。而且除了作恶的可能，只要有人工牵扯进去，就很可能会有意外的错误。比如员工误删数据库的事件并不罕见，GitLab事件让人记忆犹新...
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]采用“分布式存储网络”优点众多
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]所以我们需要采用分布式存储网络。这个技术并不新鲜，它有很多优点，存储的文件大小不受限制，可以无限扩展存储容量，而且成本低，不受地域限制，还是去中心化的，如果应用特点的技术，也可以保证它的内容不被篡改。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]如果将“分布式存储网络”和“区块链”技术结合起来，是不是就可以解决区块链天然不易存储大文件的这种问题？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]我选用的就是IPFS技术，中文叫做星际文件系统。

分布式存储IPFS——What？How？[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]IPFS是什么？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)] IPFS是分布式存储网络；  IPFS是一个点对点的超媒体协议，目的是让现有的网络更快、更安全、更开放；  IPFS有一个很疯狂的目标：致力于替代HTTP协议，为所有人建造一 个更好的网络 ；
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]那么它有什么特点呢？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]首先，存储在IPFS上的文件，是被打散存储的。就是说每个文件以及所有的文件块都有独一无二的指纹，这个指纹就是一个加密哈希值。其次，IPFS网络可以自动去除重复文件，也可以跟踪每个文件的版本历史 。而且每个网络节点只需要存储自己感兴趣的内容以及一些索引信息，这些索引信息的作用就是用来找到谁存储了什么 。当查找文件的时候，你可以使用Hash询问IPFS网络哪些节点存储了什么内容。最后，每个文件可以通过去中心化的命名系统IPNS获得对人友好的名字 而不是一串看花眼的hash。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]IPFS技术栈分为这么几层：
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]最底层当然是网络、然后是路由、交换层、特定的结构层、Merkledag、命名系统，最上面是应用。IPFS和区块链一样，是技术集大成者，它借鉴了很多相关的技术。最下面三层的作用是转移数据，往上的两层是定义数据，最上面当然就是使用数据了。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]在介绍完基础工具后，正式讲解我的尝试。

基于Fabric的存储扩展实践[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]首先，我明确了三个目标：
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]1．我希望Fabric能够暴露出 一组接口，使得外部可以通过Fabric使用IPFS；
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]2．我希望接下来Chaincode可以在有需要时也可以直接使用IPFS这个功能；
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]3．我希望这个过程中尽量少的修改现有Fabric代码。换句话说，我希望这是一种系统的能力，而不是一种特定的应用层手段。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]目标摆在这儿了，最直接的方式是以现有的go-sdk作为粘合剂，将Fabric和IPFS联合起来。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]最开始的想法是：对go-sdk进行二次开发，把与IPFS交互的逻辑封装其中，实际上在使用过程中，由sdk先请求 IPFS得到返回，再将返回结果作为交易内容写入Fabric ，和大部分现在的用法是一样的。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.88)]另外IPFS有的几个特点需要注意：一是它有自己的垃圾回收机制，当你写入某个节点的数据，只有经过称为“pin”的操作才能保证不被回收掉。二是不同节点之间不会自动备份同步数据，除非主动发起请求 。





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