星驰云算GOSTAR分布式存储平台Swarm项目分析

Posted 2021-06-26 IT观测

星驰云算GOSTAR分布式存储平台Swarm项目分析

谈到区块链和分布式计算，最重要的是共识算法(整个网络如何达成一致的决策)和智能合约(实现我们在中心化世界中日常使用的应用)。但是，谈及日常应用程序，这些属性还不足以支持当今世界的需求。如果我们只依靠上述这两项，就难以想象像在 Netflix 上那样观赏喜爱的电影或电视剧、像在脸书上那样存储或分享值得纪念的视频或照片，或在区块链上玩喜爱的在线游戏(如 DOTA)。

我们缺少一个强大、安全和去中心化的内容存储以及分发系统，服务于当今的应用程序，Swarm就为解决这一问题而生。

Swarm是什么？

Swarm 是分布式存储平台和内容分发服务，是以太坊 web3 栈的本地基础层服务。Swarm 的主要目标是提供充分分散和冗余存储的以太坊公共记录，尤其是存储和分发 DApp 的代码和数据以及区块链数据。从经济角度来看，它允许参与者有效汇集他们的存储容量和带宽资源，以给网络的所有参与者提供这些服务，同时接受以太坊的激励。

Swarm 更广泛的目标，是为去中心化的 web 应用程序(DApp)开发人员提供基础设施服务，特别是：消息传递、数据流、点对点记账、可变资源更新、存储保险、监管扫描和修复、支付渠道和数据库服务。

从终端用户的角度来看，Swarm 和万维网的差别不大，除了上传不托管在特定的服务器上。Swarm 提供了一个点到点的存储和服务解决方案，它具有 DDos 抗性、零停机、容错和审查及自我维持的特性，它内置了激励系统，通过点对点记账，允许用户为交易资源进行支付。Swarm 旨在和以太坊的 devp2p 多协议网络层以及以太坊区块链进行深度集成，以进行域名解析(利用 ENS)、服务支付和内容可用性保证。

请注意： 为了解析 ENS 域名，Swarm 节点必须要连接到以太坊区块链上(主网或测试网)。

Swarm 使用 计数器模式加密技术 来加密和解密内容。当上传内容到 Swarm 时，该上传的数据被分为 4KB 大小的块。这些块都将用独立的随机生成的加密密钥来编码。这个加密过程在本地 Swarm 节点上发生，没被加密的数据不与其他节点共享。单个块(和整个内容)的引用将是编码数据哈希值和加密密钥的组合。这意味着引用将比标准无加密的 Swarm 引用长一些(不是 32 个字节，而是 64 个字节)。

当你的节点将你的内容的加密块与其他节点同步时，它不与其他节点共享完整的引用(或任何方式的解密密钥)。这意味着其他节点无法访问你的原始数据，此外，它们也无法侦测到同步的块是否经过加密。

检索数据时，只在本地 Swarm 节点上将它解密。在整个检索过程中，这些块以加密的形式遍历网络，参与的对等节点无法解密它们。它们只在用于下载的 Swarm 节点上进行解密和重组。

注意事项：

Swarm 支持加密。由于无法撤销上传，因此强烈建议不上传未加密的敏感和私密数据。用户应该避免上传非法的、有争议的或不道德的内容。

Swarm 目前即支持加密也支持未加密的 swarm up 命令，通过使用 --encrypt 参数来标识。将来可能有变化。

加密功能是非确定性的(因为每个上传请求生成的密钥是随机的)，API 的用户不应该依赖结果的幂等性;这样，在启用加密的情况下，同样的内容两次上传到 Swarm 所产生的引用是不同的。

PSS

PSS(Postal Service over Swarm，Swarm 上的 Postal 服务)是 Swarm 上的消息传递协议，具有强大的隐私功能。PSS API 通过在该 API Reference 中所描述的 JSON RPC 接口公开，我们在这里只解释基本概念和功能。

PSS 仍然是个实验性的功能，正在积极开发中，可从 Swarm 的 POC3 开始使用。预计有些事情会有所变化。

基础知识

通过 PSS，可以发送消息给 Swarm 网络上的任何节点。消息的路由方式和块的检索申请方式一样。PSS 消息不使用块哈希引用，而是在覆盖地址空间中指定目标，与消息的有效负载无关。如果该目标是一个完整的覆盖地址就可以将其描述为一个特定的节点，或者如果它只部分指定其一，则可以描述为邻居。消息通过 DevP2P 对等连接使用 forwarding kademlia 算法进行转发，forwarding kademlia 算法则通过使用 kademlia 路由的中继节点之间的半***点对点 TCP 连接传递消息。在目标邻居内，该消息利用 Gossip 进行广播。

由于 PSS 消息是加密的，因此，最终收件人可以解密该消息。可以用非对称或对称加密方式进行加密。

消息有效负载通过接收节点分发给消息处理器，并通过 API 分发给订阅用户。

目前，PSS 不保证消息的订购(尽***努力传递)，也不保证消息的传递(也即，不缓存和中继给离线节点的消息)。

隐私功能

得益于端到端的加密，PSS 也适合私人通信。

PSS 使用了 forwarding kademlia 算法，对发送者进行匿名化处理。

利用部分寻址，pss 提供收件人匿名的可调范围：目标邻居越多，所显示的预期收件人覆盖地址的前缀越小，就越难识别真正的收件人。另一方面，由于暗路由(dark routing)效率低，因此在匿名性和消息传递延迟及带宽(还有因此产生的成本)之间需要折衷，而这留给应用程序来选择。

如果使用 Handshakes 模块，则提供前向保密。

DApp 注意事项

敏感内容一定要加密!对于加密内容，上传的数据是“受保护的”，也即，只有那些知道对根块(文件的 Swarm 哈希值和加密密钥)引用的人可以访问该内容。因为发布该引用(在 ENS 上或用 MRU)需要一个额外步骤，只要用户使用加密，就可以轻松地得到保护，防止粗心地发布。Swarm 会删除没有明确受到保护的内容，这是因为 Swarm 中限制了存储容量，Swarm 最终会将这些节点转到垃圾箱内 。

直到实施存储保险(请参 阅路径图 以了解更多)之前，测试网不保证持久保存上传的内容。所有参与的节点都被视为没有任何义务的自愿服务，以其意愿删除内容。这样，在激励系统运行之前，用户在任何情况下都不应该将 Swarm 视作安全存储介质。

Swarm是持久数据结构(Persistent Data Structure)，因此，在 Swarm中没有删除或移除操作的概念。这是因为内容被传播到被激励服务它的Swarm节点。

参与方式

由星辰海基金、星驰云算、中科集团、法诺股份、十方控股、恒泰艾普、鑫苑置业等海内外上市公司及国资联合投资的GOSTAR星驰云算节能数据中心 ，将致力于打造亚洲最大的Swarm超级云算中心，一期8000平米的Swarm矿场，仅仅只是一个开端，在未来，GOSTAR星驰云算将在东莞，抚州，宿迁，萧山，贵州等地，打造多个百P，千P级别的GOSTAR星驰云算节能云算矿池。秉承Swarm绿色区块链的发展理念，GOSTAR星驰云算将利用自身资本优势，改善目前区块链的浪费冗余的证明机制，解决电力以及计算机资源的过度消耗问题，开启绿色节能挖矿新模式，从而赋能区块链产业发展，引领Swarm绿色节能生态。

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