Allinstation 
Decentralized storage là gì?
Khi nhắc tới việc lưu trữ dữ liệu, mọi người thường sẽ nghĩ tới những lựa chọn như:
- Ổ cứng vật lý: ổ HDD, SSD có dung lượng cao để lưu trữ các bộ phim hay 1 chiếc USB để lưu trữ những dữ liệu nhẹ.
- Dịch vụ lưu trữ đám mây tập trung (Centralized cloud storage): dữ liệu của chúng ta sẽ được lưu trữ trên một đám mây tập trung, thuộc sở hữu và được vận hành bởi một tổ chức, cá nhân khác (Google Drive, Amazon Web Services…) Khi ấy dữ liệu của chúng ta thuộc về những tổ chức này và đôi khi họ cũng không thể đảm bảo 100% an toàn cho dữ liệu của chúng ta.
Do đó, Decentralized Storage (Lưu trữ dữ liệu phi tập trung) ra đời với sứ mệnh cải tiến để nâng cấp và giảm thiểu những tiềm ẩn rủi ro đó. Storage là một hệ thống cho phép việc dữ liệu được lưu trữ trên một mạng lưới phi tập trung và mỗi thành phần thuộc mạng lưới này sẽ chịu trách nhiệm lưu trữ một phần dữ liệu và được khuyến khính để tham gia, duy trì và đảm bộ độ xác thực cho mạng lưới.
Không như các hệ thống lưu trữ đám mây tập trung, các máy chủ của mạng lưới này được sử dụng và lưu trữ bởi mọi người, thay vì một tổ chức hay cá nhân duy nhất.
Các vấn đề còn tồn đọng của hệ thống Lưu trữ tập trung
Vi phạm dữ liệu
Các giải pháp hiện tại đa phần là các dịch vụ của các Công ty công nghệ truyền thống, mang tính tập trung, sở hữu tính năng và dịch vụ hạn chế, cộng thêm với số lượng ngày càng tăng của các báo cáo về rò rỉ dữ liệu, ngày càng nhiều người muốn tìm kiếm đến các phương án thay thế khác.
Trong vòng vài năm qua, chúng ta đã chứng kiến một số vụ rò rỉ dữ liệu quan trọng. Một số ví dụ bao gồm:
- LinkedIn (dữ liệu của hơn 700 triệu người dùng bị rò rỉ)
- Sina Weibo (dữ liệu của hơn 500 triệu tài khoản bị rò rỉ)
- Tập đoàn Marriott International (dữ liệu của hơn 500 triệu khách hàng bị rò rỉ, một số dữ liệu có bao gồm thông tin thẻ tín dụng)
Các máy chủ lưu trữ được đặt tập trung là yếu tố góp phần lớn trong các vụ việc vi phạm dữ liệu bởi vì không có việc kiểm soát thiệt hại. Khi một ai đó ở trong hệ thống, họ có thể xâm phạm và tải xuống tất cả các bản ghi dữ liệu.
Ngoài ra, nhiều cuộc tấn công DDoS được thực hiện vào các cơ sở dữ liệu bảo mật yếu kém có thể khiến cho toàn bộ cơ sở dữ liệu sụp đổ, dữ liệu của hàng triệu người dùng tan vào mây khói.
Chi phí cao
Chi phí truyền băng thông trở nên đắt đỏ hơn, chi phí để gia tăng bảo mật dữ liệu (bởi vì dễ bị tấn công hơn) cũng tăng cao. Người dùng cuối là những người trực tiếp chịu thiệt.
Dữ liệu “cá nhân” không thực sự cá nhân
Cách vận hành của hệ thống này biến các dữ liệu “cá nhân” của bạn không còn chỉ là của bạn nữa, nó thuộc những công ty, tập đoàn mà bạn đặt niềm tin sử dụng dịch vụ lưu trữ của họ. Hơn nữa, những tổ chức này thực tế có quyền kiểm duyệt và giám sát những dữ liệu mà họ có trong tay. Mặc dù đem lại một số lợi ích nhưng có thể ảnh hưởng đến tính tự do và cởi mở của xã hội.
Tại sao lại cần kết hợp với công nghệ Blockchain
Hãy nghĩ lại thời điểm khi mà chia sẻ tệp ngang hàng P2P còn phổ biến, torrent và các dịch vụ như Limewire được sử dụng để tải xuống các tệp dữ liệu. Đây là một hệ thống được duy trì để mọi người có thể lưu trữ các bản sao của tệp và gửi (gửi một phần nhỏ của tệp đó) cho những người tham gia khác trong mạng. Tuy nhiên, hồi ấy chưa hề có cơ chế khuyến khích nào được đưa ra để có thể giữ những người tham gia duy trì trực tuyến, dẫn đến việc tải xuống các tệp tin bị chậm trễ hẳn.
Decentralized storage hoạt động theo cách tương tự nhưng có một số điểm khác biệt chính. Ở đây, một cơ chế khuyến khích dựa trên token được tạo ra để giữ cho mạng lưới hoạt động trơn tru, cũng như công nghệ mã hoá và mật mã nâng cao giúp người dùng có thể bảo vệ quyền riêng tư của họ.
Cơ chế hoạt động của Decentralized storage
Trong hệ thống Decentralized storage, các tệp dữ liệu được lưu trữ trên nhiều máy tính (gọi là nút hoặc node) trên một mạng lưới phi tập trung. Giống như việc lưu trữ đám mây thông thường, khi bạn cần đến tệp dữ liệu, bạn có thể yêu cầu và nhận tệp. Yêu cầu tệp của bạn hoạt động tương tự như BitTorrent và các ứng dụng P2P khác, cho phép bạn tải xuống từng mảng của tệp dữ liệu đó từ những người tham gia trong mạng lưới cho tới khi bạn nhận được tệp đầy đủ.
Ban đầu nghe sơ qua thì nhiều người có thể hiểu rằng những người tham gia khác trong mạng lưới cũng sở hữu tệp dữ liệu của mình và có thể họ sẽ truy cập vào. Tuy nhiên điều này là không đúng, những người đang nắm giữ tệp của bạn không có nghĩa là họ có quyền truy cập vào chúng. Hệ thống Decentralized storage sẽ tự động mã hoá các tệp lại và chỉ có bạn là người nắm giữ khoá mã hoá (encryption key), đảm bảo người duy nhất truy cập được tệp là chính bạn. Hơn nữa, thông qua một quá trình sharding, không một người nào nắm giữ các tệp của bạn có toàn bộ đầy đủ tệp, bổ sung thêm 1 lớp bảo mật vững chắc bảo vệ người dùng.
Thêm nữa, không như hệ thống Centralized cloud storage giữ dữ liệu ở một điểm trung tâm tại vị trí mà không ở gần với bạn (dẫn tới việc người dùng tranh giành băng thông với nhau), bản chất của Decentralized storage có nghĩa là việc phân phối và truy xuất dữ liệu sẽ được xử lý bởi các nút gần đó, bất kể vị trí thực tế của bạn là ở đâu. Điều này dẫn đến tốc độ truyền cao hơn do tối ưu được băng thông mạng nội bộ.
So sánh Centralized storage và Decentralized storage
Tính bảo mật
Với Centralized storage, dữ liệu được lưu trữ trên các máy chủ tập trung tại một số nơi, biến cơ sở dữ liệu này lọt vào tầm mắt của các hacker. Mặc dù dữ liệu trên cũng đã được mã hoá nhưng nếu cơ sở dữ liệu bị tấn công thì các dữ liệu cũng không được an toàn. Việc đặt tập trung các máy chủ lại cũng khiến cho khả năng chịu tác động của thiên tai trở nên kém đi, dẫn tới cả cơ sở dữ liệu có thể sụp đổ nếu chịu ảnh hưởng của thiên tai.
Đối với Decentralized storage, các dữ liệu sở hữu rất nhiều lớp bảo mật thông qua các việc như: được lưu trữ ở nhiều node trên mạng lưới, các dữ liệu được chia nhỏ và mã hoá; encryption key… Các vấn đề về thiên tai cũng không thể gây tác động nghiêm trọng tới việc vận hành của toàn bộ mạng lưới. Hiện tại đến giờ chưa có báo cáo về các vụ tấn công lớn liên quan tới các Decentralized storage, công nghệ này vẫn cần một thời gian để có thể chứng minh khả năng bảo mật của nó.
Tính hiệu quả
Với Centralized storage, bởi vì dữ liệu được lưu trữ tập trung ở trên các máy chủ cố định mà traffic thì có hạn, điều này khiến cho hệ thống có thể gặp vấn đề nghẽn mạng khi có quá nhiều người truy cập, ảnh hưởng tới tốc độ tải/ lưu tệp và trải nghiệm người dùng.
Đối với Decentralized storage, như đã nói ở phần trên, tệp dữ liệu được chia thành nhiều mảng nhỏ hơn và lưu trữ ở nhiều node thuộc mạng lưới, cho phép gánh nặng lưu trữ dung lượng giờ đây được san sẻ cho các người tham gia trong mạng lưới chứ không chỉ tập trung vào một cụm máy chủ như hệ thống Centralized storage, đồng thời tình trạng tắc nghẽn mạng lưới cũng được giảm đi đáng kể.
Về chi phí
Nhìn nhận thực tế thì mức phí lưu trữ của Centralized storage vẫn thấp hơn so với Decentralized storage bởi vì Decentralized storage chưa đạt được số lượng node lý tưởng và mô hình hoạt động của mỗi mạng lưới lưu trữ là khác nhau. Để đạt được số lượng node lý tưởng hiện vẫn đang là vấn đề nhức nhối đối với Decentralized storage bởi vì không như Centralized storage được các tổ chức lớn chống lưng và vận hành, Decentralized storage cho phép mọi người đều có khả năng làm node nhưng cần phải có kiến thức nhất định về kỹ thuật và việc vận hành node cũng khá phức tạp.
Một số dự án phát triển về Decentralized storage
Mặc dù mảnh ghép lưu trữ dữ liệu đã xuất hiện từ lâu tuy nhiên cho tới gần đây khi Blockchain càng có tính áp dụng cho đời thường, không gian Crypto ngày càng phát triển với nhiều dự án có nhu cầu chuyển dữ liệu từ các máy chủ tập trung lên Decentralized storage như Axie Infinity thì người dùng mới nhận ra được tầm quan trọng của vấn đề lưu trữ dữ liệu trong môi trường này. Hiện tại số lượng dự án phát triển về mảng này vẫn còn khiêm tốn, dưới đây là những cái tên nổi bật có thể nhắc tới:
- Filecoin: là dự án làm về mảng lưu trữ dữ liệu hàng đầu trong thế giới Crypto, được biết tới như là dự án đầu tiên làm về mảng này và khả năng ứng dụng giao thức phân phối mã nguồn mở (IPFS) để thay thế HTTP.
Tham khảo: Tổng quan hệ sinh thái Filecoin – Giải pháp lưu trữ dữ liệu phi tập trung
- Arweave: là một dự án về mảng lưu trữ dữ liệu sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Access, cung cấp một kho lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn đầu tiên trên thế giới. Bởi vì người dùng trả phí 1 lần để có thể lưu trữ vĩnh viễn 1 tệp dữ liệu nên chi phí trên nền tảng này đang rất đắt (để có thể lưu trữ 1 tệp có dung lượng 1 GB, người dùng sẽ tốn tầm 0.21 AR Token tương đương với gần 6 USD)
- Storj: là một dự án tập trung vào mảng Cloud Storage, mang tới một trải nghiệm lưu trữ dữ liệu tốt, ổn định với người dùng. Token STORJ được sử dụng để trả cho các host đã chia sẻ bộ nhớ lưu trữ trên mạng lưới.
- MaidSafe: Tương tự như Filecoin, Maidsafe đảm bảo rằng tất cả những file được upload lên mạng lưới SAFE của họ đều được mã hóa hoàn toàn. Hơn nữa, các file sẽ không được lưu trữ trên bất kỳ một server nào ngăn cản bên thứ ba truy cập vào dữ liệu của anh em.
Lời kết
Để mảng lưu trữ dữ liệu này trở thành một trend mới thì có thể nói là “gần như không thể” bởi vì nhiều người không thật sự cần đến hay bị thu hút bởi công nghệ lưu trữ dữ liệu phi tập trung cũng như những khả năng tuyệt vời mà công nghệ này có thể đem lại cho người dùng. Tuy nhiên xét về bối cảnh phát triển của không gian Crypto, khi mà Web 3.0 đang được nhận định là một xu thế của tương lai, rất nhiều dự án đang ngày càng phát triển, mở rộng quy mô và rất cần đảm bảo các yếu tố cơ bản để duy trì trải nghiệm cũng như đảm bảo an toàn về dữ liệu cho người dùng, ý tưởng về lưu trữ phi tập trung thật sự là rất cần thiết đối với các dự án trên.
Ngoài ra, vấn đề về khả năng mass-adoption (phổ cập rộng rãi) tới mọi người về công nghệ Blockchain cũng dần dần được giải quyết khi mà các dự án làm về lưu trữ dữ liệu cũng đang có một hướng đi nhằm lôi kéo người dùng truyền thống sang sử dụng dịch vụ của họ.
Vẫn còn một chặng đường dài để công nghệ này có thể đạt tới giới hạn cuối cùng, hy vọng Allinstation đã cung cấp cho anh em những thông tin bổ ích về công nghệ Decentralized storage này, tìm kiếm được một mảnh ghép tiềm năng mới để đầu tư và có được những góc nhìn mới về công nghệ Blockchain và khả năng mà công nghệ này mang tới cho mọi người.
