复制证明与时空证明 —— 分布式存储技术

Posted 2021-04-02 EP云生态

分布式存储的共识机制使矿工能够参与提供和验证存储数据完整性的有用工作。换句话说，区块链本身将验证矿工执行的存储行为，这是分布式存储在其分布式网络的协议层中建立信任的方式。在分布式存储中，数据复制是其中的核心技术。

01.

分布式存储的原理

在集中存储模式下，我们根据数据服务提供商的承诺和相关协议选择信任数据存储服务公司，然后租用他们的物理服务器来托管和存储我们的数据。与集中式存储服务相比，分布式存储对用户的信任度较低。在分布式存储中，任何人都可以提供存储空间，这不能保证提供数据存储空间的人不会半途而废。因此，分布式存储需要在整个网络中建立信任关系，即使有人中途退出也不会影响运行机制。在几乎所有的公共区块链中，区块链上的数据存储都依赖于“共识”机制的存在，这种机制通过共识算法生成区块，保护区块数据的安全。同时，还建立了区块链矿商“按贡献确定收益”的制度。存储证明是区块链中达成共识的核心机制。

02.

 数据复制

数据复制技术是一种提高系统可靠性的技术。它可以保证存储在不同节点的相同数据的一致性，从而保证当一个节点退出或出现问题时，该数据可以保存并在其他节点上使用，从而保证数据安全性不丢失或损坏。

数据在类别上，大致可以根据据数据复制的一致性、数据复制的变更算法进行分类。

1.根据数据复制的一致性分类

同步复制：主要是主库与同库之间的关系（主库接受客户端的写入命令，然后将数据写入从库，从库主要负责从客户端读取数据），主要目的是使主库与同库的数据保持为最新的数据。

异步复制：和同步复制不同，在异步复制情况下，就算从库比较落后，主库还是能正常写入数据。

半同步复制：这是一个从库是同步，其它的从库未异步，保证主库和同步从库为最新数据。

2.根据数据复制的变更算法分类

从数据的变更算法角度，可将数据分为为基于节点的复制和无节点复制两类。

主从复制：也称基于节点的复制，包括单主复制、多主复制。

单主复制：即只通过一个主要节点的方式，数据写入命令发送给单个主要节点，该主要节点接收到命令后，再将数据写入跟随节点。

多主复制：即存在多个主要节点的方式，数据写入命令发送到多个主要节点，这些主要节点接收命令后，分别将数据写入跟随节点。   

无节点复制：也称为无主复制，数据写入命令发送给节点，节点接收到命令后，直接进行数据的写入。

03.

复制证明与时空证明   

复制证明：它是一种存储证明。存储矿工需要向验证者证明他或她将相应的数据存储在特定的设备上，而不是在一个设备上存储多个数据。该方法能有效地防止女巫攻击、外部数据源攻击、生成攻击等，有效地保证了数据安全。

时空证明：允许用户请求检查存储矿工是否在特定时间存储了用户的数据。换句话说，就是要求存储矿工提供存储证书，以证明他已在相应的时间存储了用户的数据。

在整个实施过程中，前期分为空间证明、数据持有证明、可搜索证明等多个阶段，整个系统是渐进的，要求越来越严格。

循序渐进之后，该系统可以防止各种攻击和欺诈，持续的良好运行。在这种递进证明制度中，“复制证明”和“时空证明”是最重要的两个因素，也是最有力的两个证明。

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