隨著數位時代隱私和安全問題的加劇，資料自主權（DSS）及去中心化儲存系統的重要性日益突出。 DSS旨在將資料控制權從中心化機構轉移至個人，強調使用者對資料的儲存和處理的自主權。基於區塊鏈的去中心化儲存透過資料去中心化和加密貨幣技術增強了資料的安全性和可靠性。儘管存在技術與應用的挑戰，這些系統提供了更高的隱私和控制能力，並有望在未來數位資料管理中扮演關鍵角色。
原文標題：《資料自主權的去中心化儲存》
來源：水瓶座
簡介
隨著數位時代隱私、安全性以及用戶控制等問題的日益加劇，資料訴訟已成為日益緊迫的焦點。傳統上，資料訴訟是指資料受到其收集或處理所在國家的治理和法律約束這種中心化的方式主要基於政府的控制和資料本地化政策，確保資料位於特定的地理邊界內，符合當地法規。然而，鑑於數位互動的全球化特徵，這種模式存在地域限制中心化儲存系統通常由第三方管理和控制，容易遭受資料外洩、審查以及未經授權的訪問，這佔用了用戶的自主權和數據安全性。
為了因應這些挑戰，「資料自主權」（Data Self-Sovereignty，DSS）這個概念應運而生，提供給個人和組織完全的控制權，能夠掌控其資料的儲存和處理，資料身處何地DSS強調使用者主導的資料存取、儲存和共享，改善對中心化權威機構的依賴。這種轉變與更廣泛的去中心化數位基礎設施的趨勢相契合，信任分配在多個參與者之間，非中心化於單一實體。
區塊鏈技術憑藉其去中心化、透明性、不可篡改以及加密貨幣安全性等內在特質，正推動這項轉型的前沿。透過自動化和智慧合約（即嵌入區塊鏈中的自執行協議）執行儲存資料存取及共享規則，避免了對存取的依賴，將控制權交還給用戶。基於區塊鏈技術的去中心化儲存系統是這種新範式的重要組成部分，它們透過將資料去中心化在多個個節點上，提供了鄰近傳統中心化解決方案的隱私性、安全性和可靠性。
然而，隨著全球對安全、隱私以及資料控制的關注度不斷上漲，針對DSS去中心化儲存系統的能力和限制仍然存在顯著的研究空白。尤其是在歐盟《一般資料保護規範》（GDPR）等監管架構的推動下，對安全、使用者可控的資料解決方案的需求更加迫切。隨著資料產生和消費的指數級增長，建立強大的、可擴展的安全性和去中心化儲存系統的需求變得愈加重要。
2010年至2017年全球創建、收集和消耗的資料量（以澤字節為單位），並預測到2025年
2021年全球大數據分析市場規模（目前億美元）及截至2029年的預測
研究背景
在去中心化儲存系統（DSS）時，首先需要了解架構儲存的更廣泛的背景，包括中心化、去中心化和多個模型。 PMI架構在管理資料時都提供了不同程度的控制、安全性理解這些差異有助於將DSS在現代資料管理中的角色進行更好的定位。
中心化、去中心化和去中心化儲存系統
儲存架構大致可分為三類：中心化、去中心化、去中心化系統。這些架構各有其獨特的特徵，影響它們在特定應用中的效用，尤其是在實現資料自治權（DSS）方面。
· 中心化架構：依賴單一的中央節點或伺服器，所有資料都在此儲存和管理。這種架構存在潛在的單點故障問題，即如果中央伺服器被攻破或出現很多，整個系統可能變得不可分割使用。中心化系統也容易受到安全性的影響，例如對中央節點的攻擊可能會危及整個資料集。此外，此類模型往往將資料控制權交易所單一實體，帶來了關於資料交易所、隱私和使用者自主權的擔憂。現代中心化模型在資源管理上可以非常高效，但越來越多的人認為它滿足隱私和資料迫切的需求。
· 去中心化架構：透過將責任去中心化到多個權威節點上，去中心化了中心化系統的一些風險。這種結構減少了單點故障的脆弱性，因為多個節點分擔資料管理的任務。化網路中的每個節點可能負責特定的功能或地理區域，從而提高了系統的可靠性和慣性。然而，去中心化系統在多個節點之間協調和保持一致性時面臨挑戰，特別是隨機性儘管存在這些困難，去中心化模型提供了比中心化系統更大的自主權和容錯能力。
· 環球架構：則進一步推進去中心化，完全消除了中央節點，而是將資料和運算任務分配到多個點對點（P2P）節點上。這種架構大大增強了容錯能力和負載分配能力，非常適合能夠處理大量資料流的大規模、高靈活性的系統。去中心化系統特別適用於需要高可用性和穩健性的應用，因為即使去中心化節點分佈，系統仍能繼續運作。但是，管理去中心化系統的複雜性，尤其是在確保所有節點間的資料一致性和安全性方面，可能是一個重大挑戰。
對於DSS應用而言，中心化和去中心化系統具有明顯的優勢，因為它們既能讓使用者保留對資料的控制權，又能提供對去故障和攻擊的強大防護。
資料主權、資料自主權與主權身份
在去中心化資料管理的脈絡下，三個關鍵概念逐漸形成：資料主權、資料自主權（DSS）和身分主權（SSI）。每個概念都涵蓋了資料控制、互動和存取的不同方面，這些都是在數位生態系統中實現自主權的基礎。
· 資料主權：是指資料受其儲存或處理基地台的法律架構和治理約束的原則。例如，歐盟的《一般資料保護規範》（GDPR）賦予公民更大的個人資料控制權。傳統上，資料主權涉及資料本土化政策，即資料必須儲存在特定的地理邊界內，以確保符合當地法律。然而，隨著儲存資料迫切去佔領國界，執行管轄區控制更加具有挑戰性。中心化儲存解決方案的出現有助於應對這些挑戰，減少對地理界限內資料中心的依賴。
· 資料自主權：（DSS）擴展了資料主權的概念，將控制權從中心化的權威機構或法律實體轉移到產生資料的個人或操縱組織。 DSS投票於使用者賦權，使用戶能夠決定其資料如何被收集、儲存、存取和共享，而不需要外部實體的批准。範式反映了數位領域對個人隱私、安全和自主權的迫切需求。在DSS 框架中，使用者保留其資料的全部交互，並能自主決定其使用方式，這使得該模型在醫療、金融和個人身份管理等敏感行業極為相關。
· 自我主權身分：（SSI）是DSS的延伸，專注於數位身分管理。 SSI使個人能夠創建、管理和控制他們的數位身份，而依賴政府或企業等中心化的權威機構。 ，身分儲存資料在去中心化網路上，通常利用區塊鏈技術來確保安全、隱私和用戶控制。這種身分管理方法與DSS 的原則一致，允許使用者自主管理其身份，並決定誰可以在什麼這種情況下存取其身分資料。 SSI框架通常由中心化系統驅動，這些系統為保護身分權限儲備庫未授權的存取或篡改設施提供了必要的基礎設施。
這些概念的發展使數據管理朝著自主權和控制權的轉變，與更廣泛的去中心化數位基礎設施運動保持一致。透過減少對中心化實體的依賴並利用區塊鏈和循環本技術（DLT）、去中心化儲存系統和SSI框架為實現DSS的承諾提供了至關重要的技術基礎。它們確保使用者在迫切互聯和資料驅動的世界中保留其資料和身分的控制權。
總之，去中心化儲存系統和主權自我框架代表了在數位時代實現自主資料權和安全的重要進展。它們解決了傳統資料主權模型的局限性，並提供了更多以使用者為中心的數位資產和身分這些系統提供了更強的隱私性、安全性和控制能力，隨著資料成為現代世界中最有價值的資源之一，它們變得越來越重要。
去中心化儲存系統（DSS）
去中心化儲存系統與傳統的中心化儲存模型有根本性的連結。在中心化模型中，資料儲存由中央權威管理的單體伺服器或伺服器叢集上，這使得它很容易涉及資料外洩、審查以及未授權授權相反，中心化儲存將資料去中心化在點對點（P2P）網路上，每個節點都貢獻儲存容量和去運算資源。這種架構消除了單點故障，增強了資料的彈性，並保證即使某個節點一些節點失效或離線，資料仍然可用。
區塊鏈整合是去中心化儲存系統的關鍵方面，它透過提供資料交易的不可篡改記錄，增強了安全性和信任度。在基於區塊鏈的系統中，資料被加密貨幣並分佈在多個節點上，每一筆交易都會被並記錄在區塊鏈上。這保證了資料防篡改，並避免了未授權的存取。此外，驗證區塊鏈的共識機制確保系統不受實體的控制，但將信任去中心化在參與者之間。
例如，基於區塊鏈的隱私保護資料儲存系統（BC-PDS）使用戶即使在資料與不同實體共用時，仍能保留對資料的控制權。在這樣的系統中，信任不再依賴中央權威，在網路中分佈，由獨立節點之間的投票維持系統的主導。這種去中心化、無信任環境對於確保資料的安全性、隱私性和自治權至關重要。
去中心化儲存架構
去中心化儲存系統運行在P2P網路上，用戶可以透過交易所未使用的儲存空間獲得，例如加密貨幣代幣。區塊鏈技術支援這些數位代幣的創建和管理，鼓勵更多人參與，並確保儲存生態系統的可持續性和可擴展性。
在去中心化系統中資料儲存的典型流程包括四個關鍵步驟：
1.資料上傳：使用者將其資料檔案上傳至中心化儲存系統。
2.資料加密貨幣：利用加密貨幣演算法對資料進行加密，將明文轉換為密文。此加密貨幣過程保證了隱私和安全，禁止未經授權的存取。
3.資料分片：加密貨幣後的資料會分割成更小的碎片，稱為分片或資料區塊。透過將資料分割在網路中，分片過程提升了系統的可擴展性、安全性和效能。
4.資料分發：最後，加密貨幣後的資料分區被分發到網路中的多個節點。這保證了資料的流動性和可用性，即使節點節點離線，資料仍然可存取。
架構確保了資料的安全儲存、篡改防護，以及即使在網路部分發生高度故障時也能可用。
去中心化儲存系統的關鍵特性
去中心化儲存系統相比傳統中心化儲存解決方案有以下幾個顯著的優點：
1.去中心化：與資料由單一實體控制的中心化系統不同，去中心化儲存將資料分佈到多個節點。這增強了系統的彈性，並降低了資料被竄改、遺失或遺失的風險。
2. 使用者控制：去中心化儲存賦予使用者其資料的完全互動和控制權。使用者可以自主決定如何儲存、存取和共享他們的數據，從而消耗中心化權威的關聯。這在隱私和資訊自由至關乎重要的環境中極為重要。
3.增強的安全性和隱私性：透過將資料分佈到多個節點並採用高級加密貨幣技術，去中心化儲存系統顯著提升了安全性。即使某個節點被攻破，攻擊者也無法在沒有解密的情況下進行解密這種情況下存取整個資料集。
4. 迭代和可靠性：去中心化儲存系統在多個節點上複製數據，即使保證某個節點失效或離線，數據仍然可提高存取。這種迭代性了系統的可靠性和可用性。
5.資料可攜性：去中心化儲存系統允許使用者輕鬆地在服務之間轉移數據，避免供應商鎖定，使用者增強自主性。
6.可擴展性：隨著去中心化網路的成長，其儲存容量和處理能力可以相應擴展，從而能夠處理急劇增長的資料量，而不會影響效能。這使得去中心化儲存系統適合大規模應用。
這些特性使得去中心化儲存系統非常適合實現資料自主權，確保使用者對其資料的控制，提升安全性、隱私性和抗審查能力。
評估框架
在評估去中心化儲存系統（DSS）時，必須注意幾個直接影響其效能、安全性和整體使用者體驗的關鍵因素。以下是可以作為框架來評估一個DSS專案好壞的核心標準。這個評估將幫助使用者和開發者選擇適合他們資料儲存和自主需求的解決方案，尤其是在去中心化基礎設施和DePIN（去中心化實體基礎設施網路）快速發展的背景下。
1.基礎技術
評估DSS專案的第一步是了解其使用的核心技術。不同的去中心化系統可以基於區塊鏈、去中心化本技術（DLT）或點對點（P2P）網路。底層技術的選擇會影響多個方面，包括效能、可擴展性和去中心化原則的遵守程度。
基於區塊鏈的系統能夠確保資料的不可篡改、透明性和雙向控制，從而適用於需要高安全性和可驗證性的應用。然而，區塊鏈系統可能會引入延遲並增加複雜性。
P2P網路（如文件共享協議中使用的網路）更關注可擴展性和數據傳輸，儘管它們可能缺乏區塊鏈提供的強大的安全功能。
2.主要使用場景
了解DSS專案設計的主要使用情境關鍵。它是用於永久資料儲存、檔案共享、安全資料管理，還是即時資料協作？有些平台專注於長期存檔（例如強調資料永久性的專案），而其他平台則設計用於高速文件分發。選擇取決於使用者的需求，是用於高效儲存不可篡改的記錄、即時協作，還是本地分發文件。
3.安全功能
安全性是去中心化儲存系統最關鍵的方面之一。評估應包括：
– 資料加密貨幣：系統是否使用高級加密貨幣方法來保護資料？
– 迭代性：節點之間是否存在多個副本的資料分佈，以防止節點故障導致的資料遺失？
– 存取控制：有哪些來確保只有授權使用者才能存取儲存的資料？
不同系統的安全等級差異顯著。使用區塊鏈的平台通常具有內建的安全功能，例如分佈在節點之間的加密貨幣分片，決策非常安全。而依賴用戶運行節點且沒有區塊鏈共識協議的系統可能有更多漏洞。
4. 隱私
隱私保護在去中心化環境中是迫切關注的問題。一個DSS專案應提供確保使用者隱私的功能，透過限制存取權限僅限於授權個人。這包括使用加密貨幣技術，使未經授權的用戶無法存取敏感資料隱私得分高的項目通常提供高級的加密貨幣方法，例如零知識證明或同態加密貨幣，以用戶資料的安全。
5.區塊鏈的利用
另一個重要因素是區塊鏈的使用程度。有些系統僅在最小限度上使用區塊鏈技術，而其他系統則深度整合區塊鏈技術。這種整合程度會影響專案的透明性、可驗證性和資料的不可篡改。例如，一個將區塊鏈作為資料儲存、存取和交易管理核心的系統，另外還可能支援用戶控制、防篡改的儲存解決方案。
6. 使用者控制和資料自主權
使用者的控制水準是一個重要的評估標準。提供用戶完全控制的系統使個人或組織能夠管理數據的訪問，決定誰可以使用他們的數據，並控制數據如何共享。這是數據自主權的標誌。用戶獨立於第三方管理其數據的平台，對那些優先考慮去中心化控制的用戶來說更有吸引力。
相反，使用者必須依賴第三方或加入的系統可能會提供較低的自主權。因此，評估每個平台中的去中心化和使用者控制的程度至關重要。
7.版本控制支持
對於需要存取先前資料版本的使用者來說，版本控制是必要功能。支援版本控制的系統允許使用者搜尋歷史資料並管理文件的不同版本，這是對環境和法規至關重要的協作。
8. 社區採用與生態系統
社群的採用程度顯示平台在不同領域的接受度和使用程度。一個成熟的平台將擁有強大的開發者社區，這意味著更快的更新、較少的漏洞以及更可靠的技術支援。
– 新興：一個早期採用階段的系統，通常具有顯著的潛力但仍在實驗中。
– 成長：在各產業中迅速被採用的平台，展現了成功的擴展。
– 成熟：擁有大量使用者基礎、經過驗證的穩定性和廣泛適用性的平台。
9. 可擴展性
可擴展性的系統在處理不斷增長的資料量或增加用戶負載時不會降低效能的能力。高度可擴展的系統能夠有效管理大量資料需求，而可擴展性的系統在使用量增加時可能會遇到極限。
可擴展的平台通常在節點分配和處理能力之間採用高階演算法，確保隨著資料量的成長，效能仍保持在較高水準。需要處理企業級需求或大規模資料集的使用者應優先考慮可擴展性。
10.產品性與可用性
高可靠性確保資料在多個節點之間複製，從而在節點故障時保護資料不遺失。高可靠性的平台更適合需要高可靠性和持續線上的關鍵應用。同樣，高可用性意味著即使網路的部分離線，資料也始終可以存取。
11.資源效率與網路依賴
資源效率評估DSS在儲存、頻寬和運算能力上的使用效率。高效的系統可以降低成本並確保可持續運作。網路依賴則指平台效能依賴其網路的健康狀況和可用性。
例如，一些基於區塊鏈的系統高度依賴網路健康狀況，因為網路中斷可能影響數據的可存取性。而像BitTorrent 這樣的P2P 系統則依賴共享檔案的對等節點數量，這意味著不太流行內容的可用性可能會改變。
12. 成本效率
成本效率涉及評估系統的性能與成本之間良好的平衡。以較低的成本提供效能較高的平台。使用代幣支付的去中心化系統可能會導致市場波動而導致成本波動，用戶在選擇系統時應考慮這一點。
13. 複雜性與整合便利性
系統的複雜性指的是設定、操作和維護的入口。比較簡單的系統，如基礎的P2P 網絡，可能更容易配置，但可能缺乏進階功能。區塊鏈解決方案雖然提供了更強的安全性和去中心化，但往往更複雜，需要專業知識來整合和使用。
同樣，整合便利性是指DSS 在現有軟體或基礎設施中封裝的難易度。提供全面API 和友善文件的系統更易於集成，而需要大量客製化的系統可能會帶來延遲或增加額外成本。
結論
基於區塊鏈的中心化儲存系統為解決中心化資料管理的挑戰提供了有前景的解決方案，特別是在隱私、安全去性和用戶控制方面。透過在節點網路上分配資料並利用區塊鏈的內在特性，這些系統實現了資料自主權，使用戶能夠獨立於中心化管理機構來控制和管理他們的資料。隨著數位化領域的不斷演變，中心化儲存系統將在確保安全、彈性和以使用者為中心中心的資料管理中發揮越來越關鍵的作用。
這些系統不僅解決了中心化儲存的不足，也為在數位時代實現自主資料權提供了穩固的框架。隨著區塊鏈技術的持續進步和中心化網路化的迫切普及，資料管理的未來將更加普及安全、透明，並由用戶自主控制。
在即將推出的本研究的第二部分中，我們將深入探討中心化儲存平台的競爭格局。分析將重點評估主要專案的具體情況，評估其優勢、劣勢以及它們與資料自主權目標的契合度透過此分析，使用者和開發者將更好地了解哪些平台適合不同的使用場景，以及它們如何滿足去中心化未來的需求。我們將比較這些平台的技術規格、可擴展性和社群採用情況，提供去中心化儲存生態系統的全面評估。
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