將數據存儲在大型集中式數據中心會帶來性能、可用性和可伸縮性以及高資本或運營成本問題。集中的數據也會招致復雜的網絡攻擊。由于這些原因，公司正在尋找分散數據存儲的方法。區塊鏈存儲是一種方法。

區塊鏈存儲仍然是一項相對年輕的技術，但它的受歡迎程度正在提高。為了提高數據存儲的安全性和可靠性，潛在的企業用例已經開始出現。了解這項技術是如何工作的，是確定該技術是否適合您的組織的第一步。

區塊鏈存儲是如何工作的

區塊鏈是一種分布式分類賬技術，用于記錄兩個或多個參與方之間的交易。直到最近，這項技術還主要用于支持比特幣等加密貨幣，但現在它在其他領域也取得了進展。

區塊鏈分類賬作為一個分散的數據庫，用于維護每個交易的詳細信息。這些交易按時間順序加到分類賬上，并以一組數據塊的形式存儲。每個塊引用前面的塊以形成一個相互連接的鏈。

由于區塊鏈的分布式特性，它被吹捧為P2P、分散存儲的天然選擇。

分類賬分布在多個節點上，每個節點維護一個完整的副本。區塊鏈自動同步并驗證所有節點上的事務。該分類賬對所有參與成員都是透明的，并可由所有成員核查，從而消除了對中央權力機構或第三方核查服務的需要。

由于它的分布式特性，區塊鏈被吹捧為一種適合點對點(P2P)的分散存儲。在這個場景中，區塊鏈提供了創建地理上分散存儲資源的邏輯存儲池所需的結構，這些存儲池充當區塊鏈節點。

下圖概述了區塊鏈存儲的工作原理。

基于區塊鏈的存儲系統為存儲準備數據，然后將其分布在分散的基礎設施上，這個過程可以分為以下六個步驟：

1. 創建數據分片。存儲系統將數據分成更小的段，這個過程稱為分片。分片涉及到將數據分解為可管理的塊，這些塊可以分布在多個節點上。分片的確切方法取決于數據類型和進行分片的應用程序。關系數據庫的分片不同于NoSQL數據庫的分片或文件共享上的文件分片。

2. 每個分片都進行加密。然后，存儲系統對本地系統上的每個數據分片進行加密。內容所有者完全控制這個過程。我們的目標是確保除了內容所有者之外，沒有人能夠查看或訪問分片中的數據，無論數據位于何處，以及該數據是處于靜止狀態還是處于運動狀態。

3. 為每個分片生成一個哈希值。區塊鏈存儲系統根據分片的數據或加密密鑰生成一個唯一的哈希值——一個加密的固定長度輸出字符串。哈希值被添加到分類賬和分片元數據中，以將事務鏈接到存儲的分片。生成哈希值的確切方法因系統而異。

4. 復制每個分片。存儲系統復制每個分那篇，這樣就有足夠的冗余副本來確保可用性和性能，并防止發生性能下降和數據丟失的情況。內容所有者選擇為每個分片創建多少個副本，以及這些分片位于何處。作為這個過程的一部分，內容所有者應該為要維護的最小副本數量設置一個閾值，以確保不會丟失數據。

5. 分發復制的分片。P2P網絡將復制的分片分布到分散地理上的存儲節點，可以是區域的，也可以是全局的。多個組織或個人擁有存儲節點，他們租用額外的存儲空間，以換取某種補償——加密貨幣。沒有一個實體會擁有所有存儲資源或控制存儲基礎設施。只有內容所有者才能完全訪問其所有數據，無論這些節點位于何處。

6. 把交易記錄到分類賬上。存儲系統記錄區塊鏈分類賬中的所有事務，并跨所有節點同步該信息。分類賬存儲與交易相關的詳細信息，如分片位置、分片哈希值和租賃成本。因為分類賬是基于區塊鏈技術的，所以它是透明的、可驗證的、可追蹤的、防篡改的。

雖然步驟6是最后列出的，但是區塊鏈集成是一個正在進行的過程，具體的方法取決于存儲系統。例如，當存儲過程第一次開始時，它可能首先在區塊鏈分類賬中記錄事務。然后，當事務變得可用時，它將使用信息(如唯一哈希值或特定于節點的詳細信息)更新事務。然后，在參與節點驗證事務之后，系統在分類賬中將該事務標記為final，并鎖定它以防止更改。

這里描述的六個步驟是作為一種概念化的區塊鏈存儲過程方法。確切的方法將取決于特定存儲系統在給定用例中的實現方式，以及如何管理該數據存儲。