2019 年 5 月 6 日，TokenGazer 與 OKex 聯合發佈了去中心化雲存儲行業報告。TokenGazer 研究團隊從技術評估和市場數據對去中心化雲存儲進行了考察，認爲該領域目前尚處在發展的初期，有待大規模應用的檢驗。無論是在技術上，還是在市場上，去中心化雲存儲都距離成熟尚有較長的距離。
原文標題：《TokenGazer & OKex Research：去中心化雲存儲行業報告》
1 快速增長的雲存儲市場
在過往的商業歷史中，世界領先的公司一直因以物質爲主的建設獲得成功，比如像 IBM、美國鋼鐵、通用電氣、沃爾瑪和福特等一些偉大公司。但隨着數字化、網絡化的發展，商業社會變得非常不同，現在成功的公司正越來越多地構建在以數字組成的產品和服務之上 —— 蘋果、亞馬遜和微軟等公司已經超越以物質爲主進行建設的傳統公司。
數字化、網絡化的建設過程中，公司和個人正在產生越來越多的數據。據統計，從 2010 年到 2020 年，世界每年創造的數據量在以 42% 的複合增長率增長；到 2020 年將達到每年產生 44ZB （1 ZB = 1012 TB）的數據量 [1]。
全球數據量增長狀況，來源：The International Data Center (IDC)
上圖中，結構化數據是指高度組織化的數據，主要由具有定義其含義的行和列的表組成，如電子表格和數據關係庫等；而非結構數據除此之外的其他數據，包括電子郵件、電子書籍、Word 文檔、音頻、視頻等等。
全球數據量的爆發式增長使得數據的存儲成爲一個越來越重要的問題。持續增長的數據存儲需求，推動着整個存儲市場的快速發展。雲存儲是指通過集羣應用、網絡技術或分佈式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的系統。簡單來說，雲存儲就是將儲存資源放到雲上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可連網的裝置連接到雲上方便地存取數據。[2]
雲存儲的概念在提出後就得到了衆多關注和支持，衆多互聯網巨頭不斷進入這個領域。從內部部署存儲遷移到雲存儲一直是過去十年的主題，雲存儲市場發展迅猛，並且呈現加速發展的趨勢。從下圖我國雲存儲市場從 2012 年 —— 2017 年的發展情況可以清晰地看到這種趨勢。
2017 年，中國雲儲存行業市場規模約 13.55 億美元，同比 2016 年的 7.08 億美元增長了 91.38%，其中企業級雲儲存行業規模 13.37 億美元，個人用戶雲儲存行業規模約 0.19 億美元。從全球的情況來看，到 2022 年，會有超過 72％的全球組織將從內部數據中心遷移到雲，從而鞏固雲存儲的增長。所有企業對低成本數據備份、存儲和保護的需求不斷增加，再加上處理通過增加移動技術使用而產生的數據的必要性，有利於雲存儲的採用。雲存儲市場規模預計將從 2017 年的 307 億美元增長到 2022 年的 889.1 億美元，預測期內（2017-2022）的複合年增長率（CAGR）爲 23.7％[3]。
2 雲存儲市場的分類
雲存儲實際上是在雲計算 (Cloud Computing) 概念上延伸和發展出來的一個新的概念，當雲計算系統運算和處理的核心是大量數據的存儲和管理時，雲計算系統中就需要配置大量的存儲設備，那麼雲計算系統就轉變成爲一個雲存儲系統，所以雲存儲是一個以數據存儲和管理爲核心的雲計算系統 [4]。
根據雲存儲的部署模型，我們可把它分爲公共雲存儲、私有云存儲和混合雲存儲：
① 公共雲存儲
公共雲存儲是部署雲存儲的最常用方式。公共雲存儲的所有存儲資源，如硬件、軟件和其他支持基礎架構，均由雲提供商擁有和管理；用戶和其他用戶共享相同的硬件、存儲和網絡設備，通過網絡獲取服務。以亞馬遜的 S3、微軟的 Azure 等爲代表的企業雲存儲服務，以及以 Dropbox 爲代表的個人雲存儲服務都是公共雲存儲的示例。
公共雲的優點是：
- 成本較低 – 無需購買硬件或軟件，只需服務付費；
- 無需維護 – 服務提供商提供維護；
- 擴展性強 – 可按業務需求配置存儲資源。
② 私有云存儲
私有云存儲由一個企業或組織專用的存儲資源組成。私有云存儲的設備可以位於公司或組織的現場數據中心，也可以託管給第三方服務提供商。在私有云存儲中，服務和基礎架構始終保持在專用網絡上，硬件和軟件僅專用於其所有者的公司或組織。通過這種方式，私有云可以使組織更容易定製其資源以滿足特定的 IT 要求。私有云經常被政府機構、金融機構以及任何其他具有關鍵業務運營的中大型組織使用，以加強對其環境的控制。
私有云的優點：
- 靈活性高 – 爲滿足特定的業務需求，組織可以自定義其雲環境；
- 安全性強 – 不會與其他人共享改進的安全資源，可以實現更高級別的控制和安全性。
③ 混合雲存儲
混合雲存儲將私有云存儲與公共雲存儲相結合，因此組織可以獲得兩者的優勢。據預測，混合雲存儲預計將在未來五年內佔據整個雲存儲市場的重要份額。在混合雲存儲中，數據可以在私有云和公共雲之間轉移，擁有更大的靈活性和更多的部署選項 —— 例如可以將公共雲用於高容量低安全性的需求，將私有云用於財務報告等敏感數據的存儲。
混合雲的優點：
- 安全自主 – 組織可以爲敏感數據維持私有基礎架構；
- 靈活性高 – 企業可以在私有云自定義雲環境，也可以在需要時使用公共雲的資源；
- 成本效益 – 通過擴展到公共雲的能力，組織只需在需要時支付額外的計算能力所產生的費用。
3 雲存儲市場主要玩家與現狀
目前，全球雲存儲市場的主要玩家有亞馬遜、微軟、谷歌、阿里、甲骨文、IBM、VMware、惠普、騰訊、Rackspace 、EMC、Dropbox 等。
Gartner 每年會發佈一個全球雲服務魔力象限，對雲服務市場上的主要玩家進行嚴格評估。根據 2018 年 Gartner 的評估，亞馬遜、微軟和谷歌是雲服務全球市場的領導者，阿里、甲骨文 和 IBM 在利基市場扮演重要角色。
全球雲服務魔力象限，圖片來源：Gartner
進入 Gartner 全球雲服務魔力象限的企業僅有六個，一方面是因爲 Gartner 的評估嚴格，另一方面是因爲雲存儲服務是一個壟斷嚴重的市場。根據 2018 年的統計數據，亞馬遜佔全球近 50% 的市場份額，超過緊隨其後的微軟、谷歌、 IBM 三家市場份額的總和，它們共同壟斷全球約 70% 的市場。
2018 年雲服務市場分佈情況，圖片來源：unixarena.com
4 雲存儲行業面臨的問題
① 數據隱私與安全性問題
根據 McAfee 的調查 [5]，目前有很多企業對雲存儲的安全性和隱私性持保留意見，其中 66.5% 的響應認爲敏感數據上傳到雲端是雲存儲面臨的威脅，55.9% 的響應認爲第三方賬戶泄露是雲存儲面臨的威脅。
企業對雲存儲面臨威脅的迴應，數據來源：McAfee
福布斯的報告 [6] 顯示出企業同樣的擔憂，大約只有 23% 的企業完全信任公共雲存儲服務商能夠保護他們的數據隱私和數據安全。在這種背景下，混合雲表現出較強的增長。
② 網絡帶寬侷限
在本地儲存數據，組織可以非常快速地訪問數據，但是在公共雲中，組織需要依賴公共互聯網的上傳和下載帶寬。根據 Cloudian 的調查，33％的組織出於對帶寬性能的擔憂，認爲需要在內部保留一些數據；而 DataCore 調查也顯示，32％ 的組織將雲存儲的傳輸性能視爲一個問題 [7]。
帶寬侷限在雲存儲遷移方面也是一個問題。通過 Internet 連接傳輸數 TB 的數據可能需要數週時間。在由 Velostrata 贊助的 Dimensional Research 報告中，有 44% 接受調查的 IT 專業人士表示：數據傳輸速度緩慢是雲存儲遷移出現問題的罪魁禍首。
③ 價格問題
較低的成本雖然是許多組織把數據放在雲端的重要驅動因素，但云存儲並不總是比本地存儲更便宜，特別是如果組織已經擁有可以繼續使用多年的傳統存儲設備的情況下。此外，許多使用公共雲的組織發現很難優化成本。根據 Cloudian 報告，55％的組織表達了對雲存儲成本的擔憂 [7]。
另一方面，雖然許多社論聲稱新技術和競爭的加劇在過去幾年中大幅降低了雲成本，但根據 Storj Lab 提供的數據，雲存儲的價格實際每年下降不到 10%[8]。
主要雲存儲項目價格隨時間變化圖，圖片來源：Storj Blog
TokenGazer 研究團隊通過互聯網檔案 (web.archive.org) 查詢了谷歌雲存儲報價網頁最早的快照（2014 年 12 月 23 日），通過對比谷歌雲存儲目前的報價，我們發現在這兩個時間點上谷歌的雲存儲的價格一致，與 Storj Lab 給出的數據同步。
Google 雲存儲價格對比，數據來源：web.achieve.com & cloud.google.com
5 去中心化存儲的優勢與挑戰
隨着區塊鏈技術的興起，與區塊鏈技術相結合的去中心化雲存儲吸引了創業者和投資者的目光。
MIT Sloan Blockchain Technologies 課程中提出一種觀點，認爲區塊鏈技術的重要作用是降低驗證成本和降低網絡效應成本，因此判斷一個行業是否有必要採用區塊鏈技術可以從「驗證成本」和「網絡效應成本」來進行評價。MIT 的觀點提供了一個對區塊鏈項目戰略方向進行初步判定的便捷方式。
根據 MIT 的觀點，判斷一個行業是否有必要採用區塊鏈技術可以從項目打破網絡效應的成本以及降低驗證成本的難度兩個維度進行評估，直觀來看就是看項目所處的領域是否存在巨頭，以及實現最後一公里的難度是否較高。雲存儲領域寡頭壟斷嚴重，說明打破其網絡效應的成本較高；目前去中心化雲存儲仍面臨着一定的技術難題，降低驗證成本有一定的挑戰，因此該領域目前處於下面的位置。
去中心化雲存儲在「網絡效應-驗證成本四象限」中的位置
基於以上理由，TokenGazer 對去中心化雲存儲始終保持關注，並且認爲去中心化存儲是目前比較明確的區塊鏈應用方向，或將成爲未來互聯網（WEB 3）的基礎設施之一。
5.1 優勢
去中心化雲存儲相比傳統的雲存儲具備以下優勢：
① 隱私保護
傳統的公共雲存儲，用戶的數據交由第三方進行管理，曾多次暴露出隱私問題。去中心化雲存儲，在通常情況下，存儲服務的提供者僅存儲用戶的數據片段，並且數據片段是加密的，用戶通過相應密鑰擁有對數據完全掌控權。對隱私保護的需求，是推動私有云和混合雲發展的主要動力，目前後者的發展勢能要遠高於公有云，而通過去中心化雲存儲，組織和個人能夠實現比私有云和混合雲級別更高的隱私保護。在傳統雲存儲服務中，人們需要信任第三方不作惡；而在基於區塊鏈的去中心化雲存儲服務中，有望實現第三方無法做惡 / 作惡不經濟。
② 安全性高
傳統的雲存儲通常通過在區域內的數據中心傳播文件來實現冗餘。這使得每個數據中心都成爲一個巨大的失敗點。在去中心化雲存儲中，數據存儲在全球範圍內智能地分發的數十個甚至成千上萬個獨立節點上，很難導致數據真正的丟失。
③ 成本低
前面講到，成本是雲存儲發展的重要驅動因素，但云存儲並不總是比本地存儲更便宜。如果組織已經擁有可以繼續使用多年的傳統存儲設備，那麼它採用雲存儲的成本就會較高；去中心化雲存儲能夠將它的存儲資源貨幣化，獲得收入，從而降低存儲成本。從宏觀上來看，根據統計全球絕大多數存儲設備的運行容量低於 25％[8]，如果將世界上大量未利用的存儲空間用去中心化雲存儲的方式利用起來，湧入雲存儲市場的供應將有效地降低雲存儲價格。
④ 可擴展性強
根據 IDC 的數字宇宙研究報告，全球信息總量每過兩年就會增長一倍。個人和企業對數據存儲的需求將會對存儲的可擴展性提出越來越高的要求，已存的巨頭們在可擴展性上以及其他方面很難匹配數據增長帶來的需求變化。去中心化雲存儲能夠在技術架構以及經濟激勵上整合未利用的存儲資源，在可擴展性上有着天然的優勢。
⑤ 帶寬限制低
數據傳輸性能是雲存儲主要指標之一。許多企業將對雲存儲的帶寬性能表示擔憂，如果在某一時間段，對存儲數據的請求較多，可能會造成企業對客戶服務的延時。對於傳統的雲存儲而言，這種限制往往體現在上行帶寬上，而去中心化雲存儲幾乎不存在這樣的限制，因爲在去中心化雲存儲中數據是分開存儲在不同節點上的，在訪問或下載數據時能夠同時使用節點的上行帶寬。
⑥ 可信合約
某些去中心化存儲項目、組織或個人可以基於業務流程創建可自動執行的可信合約，能夠有效降低信任成本、交易摩擦，提高商業效率。
5.2 挑戰
去中心化雲存儲目前仍面臨以下挑戰：
① 大規模應用的可靠性
由於去中心化雲存儲仍處於早期開發階段，目前尚未證明相關平臺在大規模上是可靠的。
② 數據的合法性
由於去中心化雲存儲對數據的存儲通常是加密的且分佈在不同的存儲節點，所以這些平臺在理論上是抗審查的。也就是說哪怕某些存於平臺的數據是違法的，也可能免於審查，這會引發合規性的問題。
6 去中心化雲存儲概覽
目前去中心化的雲存儲項目主要有 Filecoin、Storj、Sia、MaidSafe、Swarm、Lambda、Genaro、Casper API、Sharder、BitTorrent 等，其中有部分項目已經發行通證並且流通：
主要去中心化雲存儲項目通證情況
從以上項目來看，目前去中心化雲存儲平臺的通證總市值約 4.23 億美元，不足傳統雲存儲市場的 1%。
從市值來看，去中心化雲存儲尚處在非常初期的階段，還未得到市場的承認。實際上在上述項目中，BitTorrent、MaidSafe 以及 Lambda 都尚未提供可用的存儲服務，另外其他比較受矚目的、通證未流通的去中心化雲存儲項目 Filecoin 和 Swarm 都仍處在開發階段。
主要去中心化雲存儲項目市值與總佔有率
上圖是已上線的主要去中心化雲存儲項目的市值情況以及他們在加密貨幣總市值中佔有率的變化情況。現在很多區塊鏈項目對去中心化雲存儲有着需求，但從圖中我們看到，去中心化雲存儲項目的總市值的在加密貨幣市場中佔比很低，目前約 0.24%。根據 TokenGazer 研究團隊的調研，目前有些區塊鏈項目受限於去中心化雲存儲的發展制約，不得不採取次優的替代方案。去中心化雲存儲發展亟待突破，這也表明，去中心化雲存儲還有這較大的發展空間。
7 去中心化雲存儲項目簡介
① IPFS
Filecoin 是由 Protocol Labs 創建的。Protocol Labs 在其首席執行官 Juan Benet 的帶領下已經創建了 IPFS，即星際文件系統。IPFS，是一種點到點的分佈式文件系統。通過底層協議可以讓存儲在 IPFS 上的文件在全世界任何一個地方快速的獲取，且不受防火牆的干擾，可以讓我們讀取文件速度更快，更加安全，並且更加開放，需要注意的是 IPFS 既不是項目名稱也不是代幣名稱，而是一種旨在成爲顛覆 HTTP 的下一代互聯網傳輸協議。
Filecoin 是建立在 IPFS 上的激勵層，也是爲了激勵用戶而開發的 IPFS 官方唯一通證。在 IPFS 中，成爲一名生態參與者可以獲得 Filecoin 的通證激勵。Filecoin 通過通證激勵的模式在 IPFS 上構建一個去中心化存儲市場，主要是爲了提供安全、可信的獎勵與懲罰機制。但是需要注意的是，IPFS 是一個開放式的系統，任何人都可以基於 IPFS 進行開發，對於 IPFS 的技術普及和應用，Filecoin 並不是唯一的解決方案。
Protocol Labs 團隊通過 Filecoin 的通證銷售籌集了 2.05 億美元資金。如此雄厚的資金武裝，可以讓 Protocol Labs 負擔得起對優秀人才的僱傭和積極的市場策略。在 Filecoin 的投資者中，有 Andreessen Horowitz、USV、Sequoia Capital、Naval Ravikant 等知名機構 [10]，TokenGazer 研究團隊認爲，由於利益驅動，這些機構將爲 Filecoin 提供與同類項目相比更大的競爭優勢。
② Swarm
Swarm 是一種內置於以太坊 Web3 堆棧中的文件存儲協議。Swarm 的功能與 Filecoin 相似，也是爲 IPFS 提供激勵層，但它是內生集成於以太坊的。
Swarm 的優勢在於它與以太坊的內在集成，後者正在聚集大量的開發人員，正在建立對去中心化存儲存在需求的協議或 DApp 的更豐富的生態。這是 Swarm 的優勢，也是它的劣勢 —— Swarm 只能直接與以太坊網絡一起使用，而 Filecoin 很可能與以太坊和其他平臺集成，比如 EOS、Tezos 等，這會成爲 Filecoin 的一個優勢。
在開發完成整個協議之前，Swarm 可能不會對大多數用戶有用。由於 Swarm 的啓動時間可能會比 Filecoin 更晚，如果 Filecoin 首先進入市場並且可以與以太坊很好地集成，那麼 Swarm 在正式發佈後可能會面臨較難的局面。
③ Sia
Sia 是由 Nebulous Labs 開發的去中心化雲存儲項目，目前已經投入運行。 Sia 是 TokenGazer 研究團隊所考查的去中心化雲存儲中唯一採用工作量證明挖礦進行通證分發的。另外 Sia 團隊同時還創建並銷售了用於挖 Siacoin （SC）的 ASIC 礦機。
去中心化雲存儲項目的發展不僅困難而且是昂貴的，團隊需要一定的資金支持。Sia 團隊除了通過售賣礦機獲得收入外，還會從系統服務中抽成。具體做法是，每當用戶和託管服務提供商在 Sia 上籤訂合同時，託管服務提供商必須存入押金以確保良好的服務，而用戶需要支付服務費用，Sia 軟件將對押金和用戶支出收取 3.9％ 的抽成，並支付給 Siafunds 的持有人，其中 Siafunds 是 Sia 協議的次要通證，其中的 90% 由 Nebulous Labs 持有。
與一次性從投資人 / 投資機構那裏募集資金以支持項目發展不同，Sia 選擇了較長期的獲取資金的模式。TokenGazer 研究團隊認爲，Sia 這種獲取資金的模式實際上類似於收取平臺費，雖然在傳統商業模式裏是經過驗證的，但前提需要建立一定的網絡效應；這種模式相比於其他一次性募資的去中心化雲存儲平臺會使得 Sia 的服務有額外的結構成本，有可能會使其價格上缺乏競爭力，在平臺發展的早期不利於構建網絡效應。不過該判斷目前還沒有充足的數據支撐，需繼續觀察。
④ BitTorrent
BitTorrent 公司在被 Tron 基金會收購後，在 Tron 上發行了同名 TRC10 通證 BitTorrent (BTT)。
BitTorrent 公司希望通過 BTT 的通證激勵方案解決 BitTorrent 協議的共享文件組存在的耐久性問題；同時，BitTorrent 公司希望通過轉化 BitTorrent 協議的用戶爲 BTT 生態提供助力。但 TokenGazer 團隊認爲，該過程存在較大的挑戰，因爲造成 BitTorrent 協議低效的用戶實際是不傾向於付費的，不管是以法幣還是通證的形式；不過 BitTorrent 協議全球採用廣泛，能夠給 BTT 的推廣給予極大的助力，有助於構建圍繞 BTT 網絡生態。
去中心化雲存儲是 BitTorrent 白皮書中提到的未來主要方向之一，但目前並沒有披露它在雲存儲方面的技術和通證方案。基於行業認知，TokenGazer 認爲 BitTorrent 在去中心化雲存儲方面落地預計還需要較長的時間，現在評估爲時過早。
⑤ Lambda
Lambda 是由中國團隊建立的去中心化雲存儲項目，其測試網已發佈，通證也已經在市場流通。
Lambda 的 5 名創始人均是技術出身，擁有計算機理科學歷背景，曾都是 OneAPM 藍海訊通公司的核心成員。值得披露的是 OneAPM 藍海訊通公司在 2016 年掛牌新三板，並在之前的一年多時間內獲得三輪共計 2.6 億元投資，但公司近幾年都處於虧損狀態，其股票藍海訊通（838699）也持續下跌，如今已經暫停轉讓。
Lambda 採用多層鏈設計，包括一條主鏈，多條同構工作鏈。多層鏈設計主要目的是方便完成數據庫設計，主鏈實現基本功能作爲總賬本，工作鏈實現特定功能，數據庫的更新升級只需要調整工作鏈，無需變動主鏈。爲了協調多層鏈，Lambda 系統中存在多種角色，包括驗證人、提名人、釣魚人。從系統結構上和系統角色來看，TokenGazer 研究團隊認爲 Lambda 團隊可能在一定程度上參考了 Polkadot 的設計。這種設計相對複雜，運行的有效性需要進一步觀察。
⑥ MaidSafe
MaidSafe 是 TokenGazer 所考察的去中心化雲存儲項目中成立最早的。實際上，MaidSafe 並不只是一個去中心化雲存儲項目，它的願景是構建全新的互聯網基礎設施。
爲了構建互聯網基礎設，MaidSafe 更注重可擴展性。爲了提高項目的可擴展性，MaidSafe 使用非區塊鏈共識模型，該模型專爲可擴展性而設計，是項目所特有的。可擴展性對於去中心化項目是非常重要，這是可能會成爲 MaidSafe 的一個優勢。另外，MaidSafe 尤其注重個人用戶的隱私安全，優先於其他所有用戶，這也可能讓它獲得這個利基市場的市場份額 [10]。
但是，MaidSafe 開發多年仍未正式啓動，TokenGazer 研究團隊認爲該項目有較高水平的技術風險；另外，如果它在較長時間內仍不能正式啓動的話，可能會對未來市場的發展有較大影響。
⑦ Storj
Storj 是由 Storj Labs 開發的基於以太坊的分佈式雲存儲協議，目前項目已經投入運行。
根據 TokenGazer 團隊的考察，Storj Labs 在對去中心化存儲的探索和實踐確實積累了較多的經驗，並且 Storj Labs 在探索過程中非常注重產品的使用體驗，爲存儲節點和用戶提供了中間可用性產品。出於這些原因，Storj 似乎比現有競爭對手更有可能吸引消費者。
在發展過程中，Storj Labs 曾控制着非技術用戶訪問網絡的唯一途徑（Bridge），雖然這使得 Storj 的用戶體驗更便捷，但也存在中心化風險。在 Storj Labs 發佈的 V3 版本中，Storj 將允許任何用戶運行自己的衛星（代替原來的 Bridge），也可以通過第三方的衛星（如 Storj Labs 的衛星，之前稱之爲橋）來創建賬戶、獲得相應服務。這表明了 Storj 的進一步去中心化。
Storj Labs 曾進行過兩輪融資，分別約爲 50 萬美元和 3000 萬美元，爲項目的發展提供了充足的資金。目前 Storj 發展良好，TokenGazer 研究團隊認爲它是在 Filecoin 進場之前最有可能開闢並保持市場份額的項目。
⑧ Genaro
Genaro 是建立在自主開發的公有鏈上的去中心化雲存儲項目。在 Genaro 公有鏈上，開發者可以部署智能合約、創建 DApp，並且存儲 DApp 所需的數據。
目前 Genaro 已經投入運行，併發布了 Genaro Eden 去中心化存儲產品。Genaro Eden 由 Storj Labs 提供支持，根據其官網信息，Genaro 將其去中心化雲存儲網絡與 Storj Labs 的技術和資源整合在一起，二者建立長期合作伙伴關係。
以上是對主要去中心化雲存儲項目調研的簡述。在本報告接下來的部分，TokenGazer 研究團隊選取了 Filcoin、Sia、Storj 進行對比，爲投資人拆解去中心化雲存儲項目的評估要點。
8 去中心化雲存儲評估要點
8.1 存儲證明 & 共識機制
存儲證明是去中心化雲存儲需要解決的一個重要問題，其目的是保障存儲服務提供者正確地存儲數據，並用以衡量存儲服務提供者的工作量。
2007 年 Ateniese 等人提出數據持有證明（Provable data possession，PDP）的方案，這個方案允許用戶 V 將數據 D 發送到服務器 P，然後用戶 V 可以重複檢測服務器 P 是否存儲着數據 D。PDP 在雲存儲和其他存儲外包設置中很有用。
同年，Juels 等人提出檢索證明（Proof of retrievability，PoRet）的方案，該方案與 PDP 近似，但是允許提取數據 D，也就是說提供可檢索性。PDP 允許驗證者 V 檢測服務器 P 是否存儲着數據 D，但是服務器 P 可能提交有效的 PDP 證明，但是一直持有數據 D 不釋放。PoRet 通過使證明（proof）本身泄漏數據 D 片段的方式來解決這個問題，這樣驗證者 V 可以發出一些挑戰，然後從證明中重建數據 D。
2015 年，Dziembowski 等人提出空間證明（Proof of space，PoSpace），該方案中證明人 P 使驗證者 V 相信 P 已經花費了存儲資源。PoSpace 方案是 PoW 機制，其中消耗的資源不是算力，而是存儲空間。
2017 年，Benet 等人提出更加可行的時空證明（Proof of Spacetime，PoSt），該方案中證明人 P 使驗證者 V 相信 P 已經花費了「時空」（存儲空間和時間）。
存儲證明繼承關係圖
共識機制是區塊鏈最核心的部分之一，主要解決在區塊鏈網絡中權利分配和避免作弊的問題，保障區塊鏈網絡的 1）一致性，即任意節點的提案能夠在約定的協議下被其他節點認可；2）可終止性，即必須在有限的時間內給出一致性結果；3）合法性，即提案必須是系統內的節點提出來的。
對於自己開發公鏈的去中心化雲存儲項目而言，共識機制是一個評估要點，因爲它決定了區塊鏈的業務吞吐量、交易速度、不可篡改性等。
在 Filecoin 協議中，存儲提供者使用複製證明（PoRep）來向客戶證明數據已經被複制到唯一專用的物理存儲中，而用戶使用時空證明（PoSt）來檢查存儲提供者是否存儲着自己的數據。Filecoin 的存儲證明相較於 Sia 和 Storj 更爲嚴格。
區塊鏈的共識機制方面，Filecoin 採用基於時空證明的有用功（useful work）共識算法，稱爲預期共識（Expected Consensus，EC）。網絡選擇礦工來創建區塊，礦工被選中的概率與其當前存儲空間在整個網絡中的比例有關，在每個紀元（epoch）選舉一小部分的領導者（leaders），預期的領導者數量是 1 個，但是有些紀元可能是 0 個或者多個領導者。領導者創建區塊並向網絡廣播。
每個紀元區塊鏈延長一個或多個區塊，如果該紀元沒有領導者，則產生空區塊。在每個紀元，每個礦工檢查自己是否被選中，這與 Algorand 類似。Filecoin 將網絡參與者的影響力模塊化爲功率（power，功率與貢獻的存儲量有關），提出了一種功率容錯機制，即假定網絡中的大部分功率都是誠實的。礦工需要不斷的向網絡提交時空證明，只有被網絡中的大部分功率驗證通過後時空證明才能添加到區塊鏈。
Sia 在白皮書上介紹了它的證明存儲節點存儲數據的算法以及面對不同攻擊的方案，但除此之外，針對其存儲證明的細節，沒有較多公開信息。同 Filecoin 一樣，Sia 自主開發了公鏈。Sia 區塊鏈採用 PoW 共識機制，並且製造並銷售了相應的 ASIC 礦機。TokenGazer 研究團隊認爲 PoW 共識機制限制了 Sia 雲存儲的拓展性，使其在大規模應用方面存在挑戰；並且雖然 Sia 公司通過 ASIC 專用礦機綁定了 Sia 礦工的利益，但 Sia 對礦工的吸引力本子上來自 SC 的價格，而 SC 的價格從長遠來看依賴於 Sia 存儲業務的發展，因此 Sia 在長遠發展上面臨困境。
Storj 使用可檢索證明和可恢復證明進行存儲的驗證，並使用一個聲譽系統存儲節點進行約束。Storj 最初在 Counterparty 發行通證，後將通證遷移到以太坊上。目前 Storj 的區塊鏈部分建立在以太坊上，沒有搭建自己的公鏈，所以不需要相應的共識機制。
8.2 價值主張 & 市場模型
TokenGazer 研究團隊認爲，去中心化雲存儲的價值主張和市場模式對其未來的發展有着重要影響，甚至決定着它們的市場類型和市場規模。
① IPFS
Filecoin 旨在幫助 IPFS 取代 HTTP 構建更好的網絡。IPFS 團隊認爲 HTTP 存在效率低且成本高、中心化限制創新等問題，並構建 IPFS 解決這些問題。IPFS 能夠實現每個文件及其中的所有塊都被賦予一個稱爲加密哈希的唯一指紋；能夠消除網絡上的重複；網絡中每個節點僅存儲它感興趣的內容，以及一些索引信息；在查找文件時，可以通過網絡找到存儲內容的節點；每個文件都可以使用人類可讀的名稱找到（使用 IPNS 分佈式命名系統）。IPFS 作爲一個去中心化的協議，需要對支持網絡的節點進行激勵才能保障網絡的運行，Filecoin 作爲 IPFS 的激勵層解決節點激勵的問題。
從價值主張上，Filecoin 和 IPFS 一致，就是構建更好的互聯網。基於這種價值主張和相應的技術架構，Foincoin/IPFS 面向的市場相比 Storj 和 Sia 也是更廣闊的。Filecoin 作爲激勵層將促進 IPFS 在公共資源存儲、企業存儲、個人存儲等市場的應用。
在 Filecoin 去中心化存儲網絡中，存在兩個市場分別是存儲市場（Storage market）和檢索市場（Retrival market）。其中存儲市場中的信息記錄在區塊鏈中，而檢索市場則是鏈下市場。在這兩個市場中有四種參與者：文件存儲需求方（客戶）、文件存儲提供方（存儲礦工）、信息檢索需求方（客戶）、信息檢索提供方（檢索礦工）。
存儲市場相當於一個去中心化的存儲服務的交易所，文件存儲需求方和文件存儲提供方分別在交易所內廣播自己的需求或服務，最後根據市場價格完成訂單。整個過程由區塊鏈記錄信息，隨後進行實際的數據與報酬的交換。由於用戶對檢索服務的是效應要求非常高，爲了用戶體驗，目前的 Filecoin 的檢索市場是鏈下市場。在檢索市場中，信息檢索提供方爲信息檢索需求方提供資源位置，後者根據得到的位置獲取資源並向信息檢索提供方支付 FIL 作爲報酬。
② Sia
Sia 致力於成爲領先的去中心化雲存儲平臺，促進和保護用戶的自由。
在 Sia 的價值主張裏，去中心化、抗審查是很重要的成分，在其平臺上存儲或提供存儲服務，無需註冊個人信息，也無需信任第三方。與其他去中心化雲存儲項目一樣，Sia 也將來利用未充分利用的硬盤容量，爲用戶和主機提供更好的經濟效益。
Sia 的存儲市場是完全去中心化的，存儲價格由市場中的文件存儲需求方（客戶）和文件存儲提供方（存儲礦工）的供需關係決定，Sia 通過智能合約確保存儲交易。需要注意的是，在前面的介紹中我們也有提及，每當用戶和託管服務提供商在 Sia 上籤訂合同時，託管服務提供商必須存入押金以確保良好的服務，而用戶需要支付服務費用，Sia 軟件將對押金和用戶支出收取 3.9％ 的抽成，並支付給 Siafunds 的持有人，其中 Siafunds 是 Sia 協議的次要通證 90% 由 Nebulous Labs 持有。這種收費模式是 Sia 項目方的收入來源之一，用以保證項目的迭代開發，但 TokenGazer 研究團隊認爲此舉也爲 Sia 的存儲服務引入了額外的結構成本。
目前 Sia 已經運行，但其存儲市場仍然較小。TokenGazer 研究團隊認爲主要原因是其存儲網絡的可訪問性、可用性依然存在加大的改善空間，且沒有開發市場的有力舉措。
③ Storj
Storj 在強調通過去中心化的方案降低雲存儲成本的同時，非常關注用戶體驗，我們認爲這是它有力的價值主張之一。
不同於 Filcoin 和 Sia，Storj 消除了加密貨幣的門檻，並採取穩定的定價策略，用戶可以以美元支付服務，而不同擔心 Storj 通證的價格波動。但 TokenGazer 研究團隊認爲，Storj 此舉在降低使用門檻、提升易用性的同時也降低了 Storj 通證的實用性，即有可能出現項目發展良好但通證需求不高的情況，降低 Storj 通證捕獲價值的能力。近期 Storj 開放了 Developer Library，有利於開發者把 Storj 作爲存儲層構建更多面向用戶的應用。
與 Filecoin 和 Sia 直接點對點的交易不同， 在文件存儲需求者（客戶）和文件存儲提供者（存儲節點）之間，Storj 存在一個衛星（Satellite）角色，主要執行存儲節點發現、節點地址信息緩存、對象元數據存儲、存儲節點信譽維護、包括支付存儲節點等工作。這種做法犧牲了一定的去中心化，提升了 Storj 網絡的性能和用戶體驗。
目前 Storj 在運行中，存儲容量具有一定的規模。爲了更好地提供服務，同時開發客戶與存儲節點市場，Storj 執行雙品牌戰略：Stroj 作爲存儲節點品牌，致力於存儲節點市場的開發；而 Tardigrade 作爲客戶品牌，致力於用戶市場的開發。Tokengazer 研究團隊認爲，這對於去中心化雲存儲市場的開發是有利的。
8.3 通證銷售 & 通證分配
Filecoin 在 2017 年進行了私募和公開銷售，共籌集 2.57 億美元；Storj 在 2014 年和 2017 年分別通過公開銷售募集資金 50 萬美元和 3000 萬美元；Sia 沒有進行通證銷售，但通過銷售礦機、挖礦以及存儲服務抽成獲取資金，具體情況難以獲知。
TokenGazer 研究團隊將 Filecoin、Sia 和 Storj 的通證情況整理如下：
Filecoin 將 70% 通證分配給未來生態中的礦工。根據 Filecoin 的共識機制，提供較多存儲服務的礦工將更有可能獲得區塊獎勵，而除此存儲服務提供者還會獲得來自客戶的服務費用，TokenGazer 研究團隊認爲這將有助於 Filecoin 快速建立去中心化雲存儲市場，但也可能會造成權力（出塊權）的集中。
Siacoin 全部通證經 PoW 挖礦產出，目前顯然面臨着中心化問題：其中一個礦池的算力佔比高達 72.74%，排名第二的礦池算力佔 26.48%，其他礦池算力佔比不足 1%。算力佔比最高的 Luxor 礦池是 Sia 官方推薦的礦池，經 TokenGazer 瞭解，二者有一定的利益關係——Luxor 將挖礦收益的 10% 給到 Sia 團隊。在 2018 年 10 月，由 Sia 團隊發起，實施了硬分叉來抵制比特大陸和 Innosilicoin 的 ASIC 礦機的壟斷。硬分叉過後將只有使用 Sia 母公司 Nebulous 的 Obelisk 硬件設備的礦工能夠在該區塊鏈網絡中進行挖礦，TokenGazer 認爲這是目前壟斷局面的主要原因。這種中心化的局面下，Sia 區塊鏈上的數據已不再是去信任的，違背了 Sia 自身的價值主張。
Storj 目前有 29% 的通證在市場流通，其他基本上是運營儲備，其中包括 11% 常規運營和 58% 長期運營儲備，後者處於鎖定狀態。值得注意的是，運營儲備和長期運營儲備均有 Storj Labs 掌控，主要用途之一是發放存儲節點的報酬，其他用途和釋放計劃，目前 Storj Labs 沒有明確的說明。
從項目的募資情況來看，Filecoin 的資金最爲充足，能夠負擔得起優秀的人力資源和有力的市場營銷；Sia 團隊資金來源過於依賴礦機出售和挖礦，這可能是其通證分配中心化的根本原因；Storj 早期募資充足，其項目也穩步發展。
從通證分配情況來看，Filecoin 的分配方案比較合理，且是去中心化的分配方案，有利於項目的長期發展；Sia 已經過於中心化，且由於礦機的屬性，該局面較難改善；Storj 通證在分配上設置較爲合理，但在執行上依賴於 Storj Labs 的履約，存在中心化風險。
8.4 影響力 & 生態建設
① 開發者社區
CRPs 爲 CryptoCompare 提出的 Code Repository Points，爲 Watches、Stars、Forks 的函數，代表着項目在 GitHub 社區的影響力水平。Sia 得分較高，可能與它代碼較早開源有關係，但截至 TokenGazer 研究圖案度進行數據統計，它的代碼已經有九個月沒有更新了。Filecoin 得分略高於 Storj，二者的代碼均在 TokenGazer 研究團隊統計時 24 小時內有更新。
另外值得注意的是，在一個月前 TokenGazer 研究團隊在 Storj 項目研究報告中曾做過同樣的統計，兩次統計對比顯示 Filecoin 和 Storj 的均有 200 左右的提升，而 Sia 得分略有下降。這在一定程度上反映了這三個項目在開發者社區影響力發展的趨勢。
② 社交媒體
在個社交媒體，Sia 的關注度也較高，其次是 Storj，最後是 Filecoin。
8.5 市場採用 & 成本對比
TokenGazer 研究團隊對 Filecoin、Sia 和 Storj 的雲存儲供應價格和市場使用情況進行了調研，以探究他們的市場狀況和競爭力。其中由於 Filecoin 尚未上線，TokenGazer 僅能 夠查詢它的測試網情況， 但經過判定，它的測試網數據無法作爲有效的數據。
Filecoin、Sia、Storj 的雲存儲的供應價格與其他主要雲存儲供應商（去中心化 & 傳統）的價格對比如下：
雲存儲價格對比，數據來源：各平臺公開數據
在計算時，TokenGazer 研究團隊假設每月存儲爲 1TB，數據傳輸爲 100G，PUT 請求爲 40 萬，GET 請求爲 400 萬。
Storj 在價格方面相比於傳統雲存儲供應商有較大的競爭力。並且在 Storj 平臺上只需爲自己使用的資源付費，而傳統雲存儲供應商則需要爲預定的存儲空間支付全部費用，在這一點上，Storj 也體現出成本優勢，對用戶會有很大的吸引力。
SiaCoin 根據其官網數據估算，它在成本方面不僅遠遠低於傳統雲存儲供應商，也大幅度低於 Storj 。但 TokenGazer 研究團隊經調研，發現 SiaCoin 的實際存儲價格並不能像其網站提供的價格計算器計算出的價格那麼低。根據 Space Duck 的測試 [11]，在一個場景中，其平臺價格接近每 4.50 美元 /TB/ 月，另一個場景下價格爲 5.13 美元 /TB/ 月，還有場景下價格爲 3 億美元 /TB/ 月（確實是上億）。雖然正常情況下， SiaCoin 的價格依然較低，但 Space Duck 的測試也暴露出它的可用性問題；同時 TokenGazer 研究團隊還認爲如果服務價格較低，或許對平臺中提供存儲和帶寬服務的節點的激勵會不足。
另外，根據公開數據 Sia 存儲網絡中目前共有 278 個存儲節點，存儲容量爲 1.9PB，使用量爲 0.2PB；而 Storj 的 V2 版本在 2018 年初達到了 100PB 的使用量，併爲存儲節點（60%）、衛星（30%）、開源軟件合作方（10%）按比例提供收入。另經峯值測試，Storj V2 能容納全球 150000 個存儲節點和 150PB 存儲容量。目前，Storj 已發佈 V3 版本，重構 V2 版本以達到 1EB 以上的存儲容量。
9 總結
隨着人們對數據存儲的需求日益提升，全球雲存儲市場將繼續不斷髮展。在此背景下，由於相比傳統雲存儲的許多優勢，去中心化雲存儲有望佔據一定的利基市場，甚至在較長期的未來成爲主流。
TokenGazer 研究團隊從技術評估和市場數據對去中心化雲存儲進行了考察，認爲該領域目前尚處在發展的初期，有待大規模應用的檢驗。無論是在技術上，還是在市場上，去中心化雲存儲都距離成熟尚有較長的距離。
具體到項目，我們認爲 Filecoin 在技術架構、通證經濟、市場生態等方面都具備較大的優勢，或能引領去中心化雲存儲的發展，但它是否能如期上線仍待觀察。在目前已運行的去中心化雲存儲市場中，TokenGazer 研究團隊認爲 Storj 是佼佼者，有望在 Filecoin 推出前佔據一定的市場。雖然 Storj 是我們認爲在 Filecoin 之外最可能成功的項目，但其通證分配和通證經濟機制存在一定的缺陷，有可能出現項目發展良好但通證需求不高的情況，投資者需清楚其中的風險。
參考資料
[1] 百度百科詞條：雲存儲
[2] Digital Data Storage is Undergoing Mind-Boggling Growth
[3] Cloud Storage Market by Type, Deployment Model, Organization Size, Vertical And Region – Global Forecast to 2022
[4] Custom Applications and IaaS Trends 2017
[5] Cloud Market in 2018 and Predictions for 2021
[6] 2017 State Of Cloud Adoption And Security
[7] Cloud Storage Management: Benefits and Challenges
[8] Storj White Paper Executive Summary
[9] The Digital Universe in 2020
[10] The State of Decentralized Storage
[11] Sia Load Test Result 2: Real Data Scenario – Space Duck
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