數據儲存市場轉向去中心化之原因
Amazon S3 這類服務的出現，徹底改變了數據儲存的方式，人們開始“上雲端” —將原本儲存於設備中的資料，上傳到各類線上存儲平台，我們稱之為＂雲端儲存＂。
雲端產業的快速發展令人印象深刻，但其實自雲端儲存出現以來，至今仍未有較大本質上的改變。目前雲端儲存的供應商，主要是擁有全球各大數據中心的大型企業，以及中小型 IT 公司。 而就目前看起來，下一波的產業轉型，很可能發生在點對點 (P2P) 的協作式儲存領域 — 也就是＂去中心化儲存網路＂。
其實，去中心化儲存的概念行之有年。 在 2010 年初，計算機科學家們便開始著手建立去中心化儲存網路。 值得一提的是，2014 年，Juan Benet 創立了 Protocol Labs，並於 2017 年，推出當時最大的 ICO 之一，募資高達 2.05 億美元的項目 — Filecoin
IPFS/Filecoin 和其他去中心化儲存協議，諸如 Sia、Storj、Arweave 和 DeNet 等，成為了去中心化運動的重要推手，亦是中介體系的終結者。
如同比特幣取代傳統銀行，去中心化儲存亦將取代中心化雲端儲存，捨棄中介服務（例如 AWS），改以 P2P 軟體和加密保護機制，建立新一代的儲存系統。
龐大的市場
與比特幣一樣，去中心化儲存擁有巨大的潛在市場 (TAM) 。 Lueth、Wegner 和 Hasan 的研究指出，公共雲端計算（public cloud computing）的潛在市場高達 2 萬億美元，樂觀的情況可上看 10 萬億美元，而保守估計也有 6 千億美元。 這些預測是基於 2021 年的數據推算，當時的市場規模約為 1570 億美元，公共雲端服務的使用量估計在 15–25%之間，預計未來將增長到 50–75%。
將人類最寶貴的數據資料，託管於去中心化儲存網路，這樣的嘗試，不僅是為了公共利益，也是參與未來千億美元市場的一次機會。
Web3 應用服務結合去中心化儲存網路，將產生更多機會，獲取更大的利益。 當我們的儲存方式從 Web2 進化到 Web3，試著了解其背後運作機制的演變，對人們來說非常重要。接下來將告訴您：為什麼 Web3 儲存才是未來。
市場狀態
自 2021 年初以來， NFT 進入主流市場並快速增長，人們對 Web3 的興趣亦逐漸提升，與此同時，以區塊鏈為基礎的去中心化存儲技術再次浮出檯面，獲得了大量關注並迅速傳播。 行業開發人員亦開始加緊腳步學習新的技術，試圖不依賴 AWS 這類中心化設施，以及其提供的儲存和運算服務。
結合區塊鏈技術的新世代雲端儲存系統，不僅符合 Web3 去中心化的精神，也比中心化的雲端儲存更具潛在技術優勢。儘管目前仍屬拓荒時期，但已有一些前景可期的新星項目。
就使用率和儲存量而言，Filecoin 是這新興市場中的霸主，被喻為 “P2P 版本的 AWS”或許並不誇張，因為它的可用儲存空間是其主要對手 — Storj 的八倍以上。 且其市值遠高於其他競爭者，如下圖所示。
在這個持續增量的市場上，Filecoin 只是其中的一個項目。還有能與 Filecoin 相匹敵的： Sia 、 Storj 以及永久儲存市場的領導品牌 Arweave。
任何一去中心化儲存協議，其背後的技術，皆是為了達成兩個終極目標：
- 資料可用性 — 當存取、使用雲端上的資料時，過程快速、正確且安全。
- 資料完整性 — 儲存於雲端上的資料，能夠始終保持其精確性及一致性。
除了上述之外，去中心化之於雲端儲存，還有其它更多好處。
去中心化儲存如何運作
要成為 Web3 架構的去中心化儲存系統，關鍵在於其必須使用“無須許可的節點網路”，也就是說，任何人都可以成為網路節點，貢獻儲存容量並獲得獎勵。
無須許可的去中心化儲存網路，創造了基於儲存供需的自由市場。 Filecoin、Sia 和 Storj …這類協議，透過積極利誘礦工進行冗餘備份（storage redundancy），讓市場機制得以發揮。而 Arweave 這類協議，則是假設市場競爭最終可達成冗餘備份，以致於其市場機制較隱晦。
透明、去中心化的 Web3 精神，是這些去中心化儲存協議的核心理念，能夠根據用戶喜好、使用場景，提供數種不同程度的方案，例如：
1. 抗審查 — 沒有任何人可以刪除你的內容，同時，自由市場機制亦代表數據不會僅由單方掌控。
2. 復原力 — 藉由自由市場機制達到冗餘儲存，保證資料完整性。考量到去中心化儲存比傳統中心化儲存更為複雜，冗餘儲存對於數據保護至關重要。
3. 低成本 — 理想情況下，自由市場競爭提升定價效率，能夠比中心化的雲端儲存成本更低。
在 Web3 去中心化的過程中，如何透過去中心化的方式保存大量數據，是當前主要的難題之一，同時也必須認知到，若將數據直接儲存在比特幣或以太坊這類主流的區塊鏈上，其成本極高，這些區塊鏈並不適合儲存大型檔案（例如，NFT 元數據和媒體檔）。舉個例子，若要在以太坊上儲存 1 GB 的數據，約需花費 2000 萬美元。
比特幣和以太坊為了運作上千個驗證節點，刻意限制其區塊大小和帳本容量增長率，並需要一定程度的運算能力及較高的冗於備份需求。且作為能夠容錯的去中心化共識系統，需要在所有主節點上複製、處理和儲存數據，以至於其並不適合作為大型雲端儲存的架構。
相比之下，像 Filecoin 這樣的儲存網路，則是將共識機制與文件儲存分開處理。以區塊鏈和智能合約作為激勵層，並用可驗證的共識機制來記錄當前儲存狀態。
去中心化儲存使用案例
NFT and Web3 儲存
儲存 NFT 元數據和超媒體（NFT metadata and hypermedia），是去中心化儲存的用例之一。 NFT 元數據主要是一個 JSON 檔案，內含有關該 NFT 的描述性資訊 ，例如：名稱、簡介、特徵、屬性、其超媒體所儲存的網路位置連結…等。
NFT 超媒體可以是任何一種圖形、聲音、影片格式，用來呈現數位藝術、個人圖像、數位收藏、音樂…等，也就是當人們在購買 NFT 時，所預期擁有的內容物。
2021 年初，NFT 明顯成為一種主流。 但由於區塊鏈並不適合儲存大型檔案（例如： NFT 的元數據和超媒體），許多 NFT 並未如預期般，以去中心化和安全的方式儲存。 為了保護 NFT 的內容和價值，我們必須使用去中心化存儲網路。
Web3 應用服務亦同，當前迫切需要一去中心化和可驗證的數據儲存網路。
開發工具
開發工具和其開發者社區，是去中心化儲存生態中，另一個快速發展的領域。 從整合式開發環境（IDE）、 Web 託管服務，以及改善儲存和使用體驗的各種工具…等方面來說，使用去中心化儲存可以大大精簡以下工作內容：
- 開發環境的設計;
- 網站託管流程;
- 自動化的儲存管理;
- 代碼儲存及其管理系統的設計;
- 檔案儲存、瀏覽和分享服務的開發.
新的使用方式
理論上，去中心化儲存適用於任何用例（use case），同時還具備一些獨特的優勢，像是不可變性（ immutability）、永久性（permanence）和紀錄追蹤（transaction tracking），依據儲存的性質不同，這些優勢可能更為顯著。 縱觀當前新興的去中心化儲存生態，未來還會有更多不同領域的應用服務加入其中，並整合去中心化、可持續的儲存系統，像是：
- 元宇宙/遊戲 (Gala Games);
- 社群網路/通訊服務 (Matrix);
- 內容平台 (Koii);
- 內容發布網路 (Myel);
- 永久存儲/Web2 datasets (Lighthouse.Storage);
- 聲音/影片 (Audius);
- 去中心身分 (ION);
- 去中心雲端運算平台 (Ceramic);
- 分潤機制代幣;
上述例子僅是一小部分。目前已知超過數百個項目，正在嘗試整合去中心化儲存系統（例如 DeNet 及其開放經濟 3.0 概念）。
結論
區塊鏈、加密貨幣導向的去中心化儲存正在蓬勃發展，在 2021–2022 年間其採用率快速增長，間接證明了去中心化儲存網路的技術和激勵機制的可靠性。
去中心化儲存網路的支持者和社群，會持續開發更多新功能。從目前技術成熟度來看，尚有很多參與生態建設的機會。
然而，我們必須等到去中心化儲存更加普及時，才能真正了解此系統是否可持續、可擴展和可靠，以及是否足夠應對未來高強度的 Web 服務。就目前來說，去中心化儲存所使用的技術，和其所能夠提供的優勢，例如：低延遲內容尋址（low-latency content addressing）、物件導向的鍵值數據庫（object-oriented key-value databases）、零知識證明（zero-knowledge proofs）和經濟遊戲機制（economic games）所帶來的去信任和保證，讓我們相信，去中心化儲存的目標最終可以實現，。
而我們也必須認知到，這些去中心化儲存協議是否成功，極度仰賴於搭建其上的應用服務。目前來說，NFT 和 Web3 應用數據的儲存，是少數較具代表性的用例，然而在可見的未來，隨著越來越多不同領域的新應用相繼出現，從聲音/影片到遊戲、計算…等。最終，去中心化儲存系統會成為整個雲端儲存產業不可或缺的一部分。
以上特別感謝 “去中心化存儲：入門”（Decentralized Storage: A Primer） 的作者 Hiroki Kotabe。
