PP.io的三个阶段，“强中心”——“弱中心”——“去中心”

什么是PP.io？

PP.io是我和Bill发起的存储项目，目的在于为开发者提供一个去中心化的存储和分发平台，能做到更便宜，更高速，更隐私。

当然做去中心化存储的项目也有好几个，FileCoin，SiaCoin，MaidSafe等，但是仔细看看他们流出的资料，官网，白皮书，文章以及各个社区的言论，可以看出他们注重这几点，完全去中心化，安全性，完全的社区化治理，几乎像比特币一样地宣传区块链精神，以便于把币的价值通过共识做起来。甚至可以说，这些项目都是把存储项目纯粹当作区块链项目来做得， 但是这样能把去中心化存储做好吗？

首先要定义，什么是“做好去中心化存储”？

首先，去中心化存储也是数据的网络存储，数据存储和比特币等数字货币其实是不同的。

数字货币是钱，钱对安全性的要求非常高。每当我支付出一笔钱出去，我手上的钱就会变少，而钱支付的快和慢不是那么重要。

数据网络存储是使用场景，在互联网上到处都需要数据存储。对于个人用户而言，苹果的iCloud，Google Drive, 微软的OneDrive就是数据存储；而对于开发者而言，AWS S3和微软的Axure就是对开发者的存储服务。存储是真正需要使用的产品，所以服务质量非常重要，贵了，慢了，数据丢了，网盘服务关停了，都有可能是用户不使用的理由。在这个场景下，存储价格合理，服务质量高，就非常重要了。所以存储价格合理，服务质量高，才是真正地做好去中心化存储。

可以再看看前面提到的几个项目，他们输出的资料、官网、白皮书、文章中几乎没有提到过服务质量(QoS)。甚至在社区里还有人抱怨，去中心化存储的价格相对于传统云存储的价格，不但没有变低，反而还高了很多。

再仔细一想，去中心化存储是现在才出现的吗？其实不是，早就有了，如BitTorrent，Emule以及我之前设计的PPTV （数据早就存在很多节点上，并且广阔地部署在全网，然后相互免费共享）。它们本质就是去中心化存储。

所以我在设计PP.io项目的时候，想法和Filecoin、SiaCoin等几个项目有很大的不同。我是把传统P2P项目的精髓结合区块链项目的特点来做，提出以用户服务质量为导向的去中心化存储项目。 也因为如此，PP.io项目的实施过程并上来就直接完全去中心，而要经历3个阶段，”强中心“、”弱中心“、”完全去中心“。

你没有看错，我们没有一开始就直接完全去中心。这不同于现在的区块链项目。下面详细说一下，我是怎么思考的。

首先我的观点：区块链解决的是信任问题，不是数据存储问题。所以我在设计PP.io的时候，不会将存储文件放在链上，在链上只存放资产，合约，证明等和激励相关的信息。数据存放在分散的存储节点节点上，使用P2P存储技术来分配和调度，不存入区块链，数据是可以被所有者删除的，但也只能被数据所有者删除。就像比特币，只有所有者能发起转账一样。

从本质上来说，PP.io拥有两个系统：

1. 一个是分布式存储系统，是由P2P存储技术构建，以Qos为导向，目标是做出不低于AWS S3的Qos(服务质量)
2. 另外一个是区块链系统，是由区块链技术构建，以经济激励为导向，目标是做出良性的市场经济，让真正价廉物美的服务商获得收益

图1：分布式存储系统 和 区块链系统

这里，我解释一下我说的“中心”是什么意思。

首先，我在设计PP.io的时候，存储方面从头到尾都是去中心的，数据永远存放在去中心化的网络中。但是一个高效的P2P系统并不是只有存储节点，还有一些中心化的服务器。这些服务器是用于管理大量的索引信息，跟踪信息等，让节点之间相互发现对方，让节点之间相互协调。就像Bitorrent系统中的Tracker服务器角色。这些服务器是不存放数据的，但是如果没有这些中心化服务器，P2P网络会变得非常低效。PP.io系统中也存在这样的角色，这就是我所谓的“中心”。

简单地说，区块链，激励，存储都是始终去中心的， 只有类似于Bittorrent的Tracker角色，才需要经历3个阶段。

这里，我先详细介绍一下PP.io中的存储角色:

1. 用户节点：PP.io的消费者，通过消耗一定的PP.io Coin，来获得存储或下载数据的服务。
2. 发布源节点：发布内容服务的节点，属于一种特殊的用户节点，它们通常不下线，且能够长期提供下载服务；发布源节点类似于IPFS
3. 存储节点：通过提供存储空间和带宽服务来获得PP.io Coin激励的节点。
4. 检索调度节点：可同时提供检索和调度两种服务, 并可获得PP.io Coin激励的节点，检索功能方便为用户快速定位到指定数据的位置，调度功能管理数据的上传和下载，并根据供需关系调整存储数据副本的流动。
5. 监督节点：承担存储证明中的验证任务并可获得激励的节点，监督节点确认存储节点的总存储容量，验证用户数据存储下载，检查存储时空和下载带宽的有效性；

其他去中心化存储，如FileCoin, MaidSafe，都没有单独的监督节点角色，都要用他们的矿工节点兼做监督节点。我们核算了矿工节点的性能，如果承担监督工作，会有大量的密码学工作，就会要求所有矿工配置更高。FileCoin里面的矿工作用，有点类似PP.io里面的存储节点，我们PP.io为了降低存储节点的门槛，将提供存储服务的角色和监督角色分开，所以将监督节点独立出来了。

差不多介绍了基本信息后，我该详细介绍PP.io未来发展的3个阶段了。

“强中心”阶段 "Strong center" phase

这些节点是去中心化的：用户节点，发布源节点，存储节点。

这些节点是中心化的：检索调度节点，监督节点。

除此之外，我们还有一个结算中心，也是中心化的。负责计算节点之间的Token的支付。

这个阶段，区块链只有一条主链。主链上我们只存放资产信息，也就是用户有多少币，相应的转账记录。

图2：“强中心”阶段的架构图

其实，StorJ现在也处于这个状态，它的分布式存储是自己做得，它的激励直接使用的是以太坊上的ERC20代币。它是靠中心化统计，然后每个月按时给矿工发工资的方式来激励的。

“弱中心”阶段

这些节点是去中心化的：用户节点，发布源节点，存储节点

这些节点是联盟部署的：检索调度节点，监督节点。

联盟部署就是必须有PP.io的许可才能加入并部署这样节点。这样做的目地是使用人为的方式来避免这些节点作恶，从而降低这个阶段的开发难度。

之前的结算中心服务器，在这阶段演化成了一组侧链，每条侧链上有多个节点交替产生区块。由出块节点做结算，其他节点对结算的结果做验证。侧链和主链之间分别做共识，侧链和主链之间通过预言机机制来通讯。

这条侧链我们称为合约链。如果这条侧链的性能不够，可以分裂出多条合约链。

这个阶段，区块链只有一条主链和多条合约链构成，资产，合约，证明均写在区块链上。但是合约链相关的节点是必须有授权才能部署的，简单地说，合约链处于联盟链状态。

图3：“弱中心”阶段的架构图

“去中心”阶段

这个阶段，所有节点都是去中心化的。这是PP.io的最终状态，之前在”弱中心“状态下联盟部署的节点，如检索调度节点，监督节点在这个阶段就没有接入限制了，任何人都可以加入PP.io网络并进行部署这些节点。

这个阶段，区块链依然保持一条主链和多条合约链构成。合约链也不在是联盟链，变成了公链。区块链共识算法也会在这段阶段实现最终共识算法。

图4：“去中心” 阶段的架构图

这里我详细解释了PP.io的三个阶段。这篇文章我先说到这里，可能你有不少问题。不要着急，下一篇文章我会讲解为什么要把PP.io设计成三个阶段。

 

文章作者：Wayne Wong

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