去中心化儲存

什麼是去中心化儲存？

去中心化儲存是一種將數位資訊儲存在多部由不同營運者獨立管理的電腦上的方式，而非依賴單一中央伺服器或雲端服務供應商。

在加密貨幣系統中，去中心化儲存常用於儲存去中心化應用程式檔案、代幣中繼資料、協議文件、媒體、備份、公開資料集，以及其他不適合直接儲存在區塊鏈上的資訊。

Ethereum 去中心化儲存文件說明，點對點儲存網路會將資料分散至由使用者營運的節點，而非仰賴單一組織。

資料可能以完整檔案、內容定址區塊、加密片段、複製副本或糾刪碼片段的形式儲存。

部分去中心化儲存網路透過自願參與運作；其他網路則使用加密貨幣付款、抵押品及密碼學證明，鼓勵長期維持資料可用。

去中心化儲存有助於提升韌性與使用者控制權，但不會自動保證資料永久保存、隱私、快速檢索或符合法規。

去中心化儲存如何運作？

使用者或去中心化應用程式會先準備要上傳的資訊。

軟體可能會將檔案分割成較小的區塊、計算密碼學雜湊值、加密資料、壓縮檔案，或建立復原片段。

接著，網路會將資訊分發至一個或多個儲存節點。

這些節點會使用硬碟、固態硬碟、伺服器或其他儲存系統保存分配到的內容。

有人要求存取內容時，網路會嘗試尋找仍持有可存取副本的節點。

提出要求的人會下載相關區塊，並確認這些區塊是否符合預期的密碼學識別碼。

部分協議也會透過區塊鏈交易記錄儲存協議、付款、抵押品或證明提交資料。

具體流程因系統而異，因為去中心化儲存是一大類技術，而非單一通用協議。

內容定址

許多去中心化儲存系統會根據資訊內容而非某一伺服器的位置來識別資料。

系統會根據資料計算密碼學雜湊值，並將其納入內容識別碼。

IPFS 內容定址文件說明，以相同設定處理的相同內容會產生相同的內容識別碼。

如果原始檔案有所變更，其內容識別碼通常也會隨之改變。

如此一來，使用者便能確認下載的內容是否與原先要求的資訊相同。

內容識別碼不會指出目前是哪個節點儲存該檔案。

它也不保證仍有可用副本會持續保持上線。

內容定址與位置定址

傳統網頁連結通常會指向預期存有資訊的位置。

如果該伺服器被移除、遭到審查、設定錯誤或無法使用，連結可能就會失效。

內容定址系統會要求特定資料，並可從任何可連線的節點取得相符副本。

這種方式可降低對單一伺服器的依賴，也讓未經授權的變更更容易被偵測。

然而，如果沒有任何連線中的節點繼續儲存或提供內容，內容定址檔案仍會無法使用。

去中心化儲存與區塊鏈儲存

區塊鏈儲存會將資料直接記錄在區塊鏈區塊或狀態中。

每個驗證節點都可能必須依照網路規則下載、驗證並保存該資訊。

因此，直接在鏈上儲存大型檔案可能成本高昂且效率不彰。

Ethereum 區塊鏈儲存指南區分了永久記錄在鏈上的資訊，以及透過鏈下儲存策略維護的資料。

去中心化儲存網路可在區塊鏈之外保存較大的檔案，同時由智能合約只儲存雜湊值、內容識別碼或其他參照資訊。

如此一來，區塊鏈可以驗證參照的是哪項內容，而不必儲存整個檔案。

鏈下儲存會產生可用性依賴，因為外部節點仍須保存所參照的資訊。

去中心化儲存與中心化雲端儲存

中心化雲端儲存由單一公司或組織控制與營運。

該服務供應商通常會決定價格、存取規則、基礎架構、帳戶權限及資料保留政策。

去中心化儲存則由多個節點或供應商分擔責任。

使用者可能可以選擇資料的儲存位置、透過密碼學驗證內容，並保留多個獨立副本。

中心化系統可能提供較簡便的支援、可預期的效能及熟悉的存取控制。

去中心化系統可能更具韌性，但可能需要較多技術知識、金鑰管理及檢索規劃。

儲存節點

儲存節點是為去中心化網路提供儲存空間的電腦。

節點可自願保存內容，也可能依據付費儲存協議保存內容。

部分節點也會轉送要求、提供下載、驗證證明，或參與區塊鏈共識。

IPFS 節點文件將節點描述為執行相容軟體，並能儲存及交換內容定址資料的參與者。

節點可以在個人電腦、專用伺服器、資料中心或分散式基礎架構上運作。

節點數量眾多，不一定代表儲存容量分布均勻。

複製

複製是指在不同儲存節點上保留同一份資訊的多個副本。

如果某個節點無法使用，其他節點可能仍能提供資料。

若副本分散在不同的獨立營運者、地理區域、網路服務供應商及硬體環境，複製機制會更有效。

如果多個副本都儲存在同一座資料中心，停電、法律干預或網路故障時可能同時失效。

使用者應監控實際檢索可用性，而不要假設所要求的複製會永遠維持啟用。

糾刪碼

糾刪碼會將資訊分割成資料片段，並建立額外的復原片段。

只要取得足夠數量的片段，就能重建原始檔案。

與保存多份完整副本相比，這種方式可能較節省儲存空間。

即使部分節點或片段無法使用，也可能仍可復原資料。

如果遺失或無法存取的必要片段太多，便無法重建資料。

系統必須保存編碼規則、完整性資訊及足夠數量的獨立片段。

固定保留與持續保存

部分點對點儲存節點會暫時快取內容，之後在需要空間時將其刪除。

固定保留（Pinning）會標記選定內容，讓節點在一般儲存清理期間繼續保留資料。

IPFS 持續保存文件區分了固定保留、持續保存與絕對永久保證。

使用者可以在個人節點固定保留資訊，或安排多個外部節點保存資訊。

只有在至少一名可連線的參與者持續儲存並提供內容時，內容才會保持可用。

重要檔案應複製至多個獨立節點，並另行備份。

儲存協議

採用激勵機制的儲存網路可能允許客戶與儲存供應商建立協議，約定資料大小、期間、價格及其他要求。

供應商承諾在約定期間內保留資訊。

客戶可能需要以加密貨幣支付儲存、檢索或兩者的費用。

Filecoin 儲存交易文件說明，供應商會依協議儲存客戶資料，並保留副本供日後檢索。

儲存協議可提升經濟責任，但無法消除硬體、軟體、檢索或市場風險。

密碼學儲存證明

密碼學儲存證明可提供證據，證明供應商持有或持續儲存必要資訊。

網路可以要求供應商執行涉及指定資料的計算，以進行挑戰。

供應商提交的證明可供驗證，而網路中其他參與者無須下載整個檔案。

Filecoin 儲存證明文件說明，時空證明（Proof of Spacetime）是一種確認供應商持續提供所宣稱儲存空間的機制。

證明成功代表符合指定的數學規則。

這不保證可以立即檢索、內容具保密性或實用性，也不代表能避免所有營運故障。

儲存付款與加密貨幣激勵

部分去中心化儲存網路會以加密貨幣獎勵儲存資訊或提供檢索服務的供應商。

供應商的收益可能取決於儲存需求、合約期間、容量、檢索流量、證明表現及代幣價格。

供應商也可能需要鎖定加密貨幣作為抵押品。

反覆未能提交證明或違反協議規定，可能導致獎勵被扣除或受到罰則。

代幣獎勵總額不應與利潤混為一談。

營運者必須將硬體、電力、頻寬、維護、抵押品、稅務及代幣價格波動納入考量。

資料檢索

儲存與檢索彼此相關，但屬於不同服務。

供應商可能成功保存資訊，卻無法以即時應用程式所需的速度提供資料。

檢索效能取決於節點可用性、頻寬、位置、路由、快取及網路需求。

Filecoin 檢索文件說明，客戶必須先找到持有所需資料的供應商，才能完成檢索。

需要低延遲的應用程式可能會將去中心化持續保存與快取或內容傳遞基礎架構結合。

閘道

閘道可讓一般網頁瀏覽器或應用程式存取點對點網路中儲存的內容。

閘道會將傳統網頁要求轉換為內容定址資訊的要求。

閘道讓使用者更容易使用去中心化儲存，而不必要求每位訪客都執行完整的儲存節點。

依賴單一閘道會形成中心化故障點。

閘道可能無法使用、封鎖資訊、記錄使用者活動，或傳回過時內容。

應用程式可支援直接檢索或多個獨立閘道，以降低這項依賴。

去中心化應用程式託管

去中心化應用程式可透過分散式儲存網路保存前端檔案。

Ethereum dApp 文件指出，去中心化應用程式的前端可以託管於去中心化儲存系統。

這有助於降低對單一網頁託管公司的依賴。

但這不代表應用程式會自動變得安全。

去中心化前端仍可能包含惡意程式碼、連結至不安全的合約，或要求有害的錢包權限。

使用者應確認內容識別碼正確，並在簽署前檢查每筆交易。

代幣中繼資料

加密貨幣代幣與數位收藏品經常參照儲存在區塊鏈之外的中繼資料。

中繼資料可能包含名稱、描述、圖片、屬性、文件或媒體檔案。

智能合約可能會記錄指向該資訊的連結或內容識別碼。

內容定址可用來確認被參照的檔案是否有所變更。

然而，如果沒有節點繼續保存代幣中繼資料，相關資訊可能會消失。

專案應保留多份副本，避免完全依賴單一閘道或儲存營運者。

區塊鏈資料與封存資料

去中心化儲存可用於保存區塊鏈歷史資料、網路快照、交易封存資料及應用程式索引。

這些資料集可能過於龐大，或不適合在智能合約儲存空間中重複保存。

分散式副本可協助開發者、研究人員及節點營運者取得歷史資訊。

應透過雜湊值、簽章或其他可驗證參照來檢查封存資料的完整性。

即使是完整封存資料，如果只有少數供應商維護，仍可能難以檢索。

隱私與加密

不應假設去中心化儲存能提供保密性。

節點可能能檢視其儲存或傳輸的未加密資訊。

IPFS 隱私與加密指南說明，點對點路由與檢索可能揭露網路資訊及內容要求。

敏感資料通常應在離開使用者信任的裝置之前先加密。

加密金鑰應與加密內容分開儲存。

遺失金鑰可能導致資料永久無法讀取。

公開金鑰可能會使加密原本要提供的隱私失效。

資料可用性

資料可用性是指使用者或應用程式需要資訊時，能夠檢索到必要資料。

即使檔案在密碼學上有效，只要所有提供服務的節點都離線，資料仍可能無法使用。

因此，內容完整性與內容可用性是兩種不同的特性。

應用程式應監控副本、檢索成功率、供應商健康狀況及回應時間。

只有內容識別碼，並不能證明資訊仍可檢索。

資料永久性

資料永久性描述資訊可望在長時間內持續可供檢索。

部分系統依賴自願固定保留；其他系統則使用預付儲存、定期合約、抵押品或長期經濟激勵。

沒有任何技術系統能絕對保證資料不受所有法律、財務、硬體及網路故障影響。

重要資訊應在單一儲存協議之外另行獨立備份。

不可變性與更新

內容定址資訊實際上具有不可變性，因為變更資料會產生不同的識別碼。

這有助於維護既有版本的完整性。

但這不會阻止開發者以新的識別碼發布新版內容。

應用程式可以使用命名系統、智能合約或簽署記錄，指引用戶前往最新版本。

使用者應區分不可變檔案與可由管理員更新的可變參照。

安全風險

去中心化儲存系統可能面臨軟體漏洞、節點遭入侵、資料損毀、加密不足、惡意閘道及供應商無法使用等問題。

攻擊者可能利用過時的節點軟體、暴露的管理介面、遭竊的錢包金鑰或薄弱的存取控制。

惡意應用程式可能上傳有害內容，或引導使用者前往錯誤的內容識別碼。

密碼學驗證可以偵測遭修改的檔案，但無法判斷真實內容是否安全或可信。

應分別檢查節點軟體、儲存協議、付款合約及檢索工具等安全層面。

中心化風險

儲存網路表面上可能呈現去中心化，但大部分容量實際上由少數營運者控制。

許多節點也可能仰賴相同的資料中心、雲端系統、網路業者、硬體供應商或軟體實作。

這些相互關聯的依賴可能導致多個供應商同時故障。

使用者應檢視地理分布、供應商集中度、軟體多樣性及實際副本配置。

節點數量多，不代表經濟控制權或可用儲存空間已廣泛分散。

可用性與效能風險

與從鄰近的中心化伺服器下載相比，去中心化檢索可能較慢或較難預測。

檢索較少見的內容，可能比檢索廣泛複製的檔案花費更長時間。

付款結束或儲存協議到期後，供應商可能停止提供資訊。

網路壅塞、路由故障、閘道中斷或頻寬不足都可能影響存取。

需要可靠效能的應用程式應定期從多個位置測試檢索情況。

法律與內容風險

去中心化儲存可能保存受著作權保護、違法、有害、個人或受監管的資訊。

個別節點營運者可能須遵守與其所在地及活動相關的法律。

刪除本機副本，並不會移除其他獨立參與者持有的副本。

永久公開儲存可能與更正或刪除個人資料的要求相衝突。

開發者及營運者應了解適用的隱私、著作權、制裁、消費者保護及託管義務。

如何評估去中心化儲存系統

確認系統如何為資料定址、分發、驗證、保存及檢索。

判斷持續保存是否仰賴自願節點、付費固定保留、儲存合約、抵押品或密碼學證明。

檢視系統維護多少個獨立副本或復原片段。

檢查供應商集中度、地理多樣性、檢索效能及對閘道的依賴。

確認敏感資訊是否在上傳前加密。

檢視定價、付款代幣、抵押規則、證明要求及合約期間。

檢查節點軟體、智能合約、安全事件及升級程序。

在儲存重要資訊前，先測試上傳、檢索、重建及備份復原流程。

稅務考量

因提供儲存、檢索或相關服務而取得的加密貨幣獎勵，可能產生稅務義務。

美國國稅局（IRS）數位資產指南指出，美國納稅人必須申報適用的數位資產收入、收益及損失。

之後出售或兌換獎勵代幣，也可能產生額外收益或損失。

營運者應保留獎勵日期、代幣數量、市場價值、費用、錢包地址及交易雜湊值。

正確的稅務處理方式取決於營運者所在司法管轄區、業務結構及完整事實。

去中心化儲存的優點

去中心化儲存可降低對單一公司、伺服器或地理位置的依賴。

內容定址可讓資料完整性獨立驗證。

複製與糾刪碼可防範個別硬體故障。

開放式儲存市場可讓使用者從多家供應商中選擇。

加密貨幣激勵可獎勵提供儲存容量及檢索服務的營運者。

去中心化儲存可降低將大型應用程式檔案直接存放在區塊鏈上的成本。

去中心化儲存的限制

如果沒有節點繼續儲存資料，資料可能會消失。

檢索速度可能比中心化雲端傳遞更慢或更難預測。

公開儲存不會自動提供隱私。

加密貨幣獎勵與儲存價格可能波動。

供應商集中可能削弱實際去中心化程度。

閘道與索引服務可能重新形成中心化依賴。

使用者仍須自行負責加密金鑰、備份、內容識別碼及續約儲存服務。

重要檔案需要定期測試檢索，並制定獨立的復原計畫。

常見問題

簡單來說，什麼是去中心化儲存？

去中心化儲存會將數位資訊分散儲存在多部由不同營運者獨立管理的電腦上，而非集中於單一中央伺服器。

去中心化儲存就是區塊鏈嗎？

不是，不過區塊鏈可用於付款、儲存協議、證明或內容參照。

去中心化儲存會把資料存放在鏈上嗎？

通常不會，因為大型檔案一般會儲存在鏈下，並在鏈上記錄雜湊值或識別碼。

什麼是內容定址？

內容定址會透過根據內容本身計算出的密碼學值來識別資訊。

什麼是內容識別碼？

內容識別碼是用來定位並驗證特定資料的值。

內容識別碼能保證資料可用嗎？

不能，至少必須有一個可存取的節點繼續儲存並提供內容。

什麼是去中心化儲存節點？

這是為分散式儲存網路儲存、轉送、驗證或檢索資料的電腦。

什麼是複製？

複製是指在不同節點上保留同一份資料的多個副本。

什麼是糾刪碼？

糾刪碼會建立復原片段，讓資料在部分片段遺失後仍可重建。

什麼是固定保留（Pinning）？

固定保留會指示節點保存選定內容，而非在一般清理期間將其刪除。

固定保留的內容是永久的嗎？

不是，只有在正常運作的節點持續遵守固定保留設定時，內容才會保持可用。

什麼是儲存證明？

儲存證明是供應商持有或持續儲存必要資料的密碼學證據。

什麼是時空證明（Proof of Spacetime）？

時空證明旨在證明供應商在指定期間內持續儲存資料。

儲存證明能保證快速檢索嗎？

不能，證明符合規則與下載效能是兩回事。

什麼是儲存閘道？

閘道可讓一般網頁應用程式存取點對點儲存網路中的資料。

閘道是去中心化的嗎？

個別閘道可以由不同營運者獨立管理，但依賴單一閘道會形成中心化依賴。

去中心化儲存可以託管 dApp 嗎？

可以，去中心化儲存可以託管前端檔案、文件、媒體及其他應用程式資料。

去中心化儲存可以保存代幣中繼資料嗎？

可以，代幣可以參照透過去中心化系統儲存的圖片、描述、屬性及文件。

去中心化檔案可以變更嗎？

變更內容通常會產生新的內容識別碼，而不是修改既有的定址檔案。

去中心化儲存具有隱私性嗎？

不會自動具備，因為節點與提出要求的人可能看得到未加密資訊。

敏感資料應該加密嗎？

是，敏感資訊通常應在上傳前先加密。

如果遺失加密金鑰會怎麼樣？

如果沒有有效的金鑰備份，加密資料可能會永久無法讀取。

去中心化儲存中的資料可能消失嗎？

可能。如果沒有可連線的供應商保存有效副本，資料就可能無法使用。

去中心化儲存是永久的嗎？

部分系統致力於長期保存，但沒有任何系統能保證資料在所有情況下都不會消失。

去中心化儲存可以遭到審查嗎？

單一供應商或閘道可能封鎖內容，但其他獨立副本仍可能可以存取。

去中心化儲存免費嗎？

部分點對點儲存採自願參與，但要確保持續保存與檢索，通常需要付費。

儲存供應商可以賺取加密貨幣嗎？

部分網路會獎勵提供儲存、檢索、證明或相關服務的供應商。

儲存獎勵有保證嗎？

沒有，收益取決於需求、協議規則、服務表現、費用及代幣價格。

儲存供應商可能損失抵押品嗎？

採用抵押品機制的系統可能會處罰未提交證明或違反儲存承諾的供應商。

去中心化儲存比雲端儲存更快嗎？

內容複製充分時，速度可能很快，但效能通常較難預測。

什麼是資料可用性？

資料可用性是指使用者需要資訊時，能夠檢索到必要資料。

什麼是資料永久性？

資料永久性描述資訊可望在長時間內持續可供檢索。

去中心化儲存如何用於 DeFi？

DeFi 應用程式可使用去中心化儲存保存介面、治理文件、資產中繼資料、報告及其他鏈下資訊。

去中心化儲存可能遭到駭客攻擊嗎？

可能。節點、閘道、軟體、智能合約、金鑰及儲存供應商都可能發生安全故障。

去中心化儲存獎勵需要繳稅嗎？

依適用稅法，這些獎勵可能產生收入，以及後續收益或損失。

如何保護重要資料？

使用加密、多個獨立副本、分開保存的備份、經驗證的識別碼，以及定期檢索測試。

去中心化儲存的主要優點是什麼？

它可降低對單一儲存供應商的依賴，並讓內容完整性得以獨立驗證。

去中心化儲存的主要限制是什麼？

資料可用性取決於節點、激勵機制、複製、檢索系統及持續的營運支援。

結論

去中心化儲存會將數位資訊分散至由不同營運者獨立管理的電腦，而非依賴單一中央伺服器。

加密貨幣應用程式會使用去中心化儲存保存 dApp 檔案、代幣中繼資料、文件、封存資料、媒體及其他不適合直接存放在鏈上的資訊。

內容定址可讓使用者透過密碼學識別碼驗證資訊。

複製、糾刪碼、固定保留、儲存協議及密碼學證明有助於提升資料持續保存能力。

這些工具不會自動保證隱私、永久性、快速檢索或內容安全。

使用者應加密敏感檔案、維護獨立備份、監控副本，並定期測試檢索。

儲存供應商可能賺取加密貨幣，但也面臨硬體、頻寬、抵押品、軟體、稅務及代幣價格風險。

去中心化儲存可提升加密貨幣應用程式的韌性，但其可靠性取決於健全的激勵機制、獨立供應商、足夠的複製，以及持續可存取的資料。