2、去中心化存儲網絡的定義

本節中我們要介紹去中心化存儲網絡（DSN）的概念。 DSNs匯聚來自眾多獨立提供者的存儲能力，并通過自我協調的方式為客戶提供數據讀取服務。這種協調是去中心化的，不需要中心式信任方的參與：協議通過協調和查證獨立個體的操作來實現系統的安全運行。根據系統要求，DSNs可以調用不同的協調策略，包括拜占庭協議（Byzantine Agreement），流言算法（Gossip Protocols）或者CRDTs等。稍后在第四節中，我們會提供Filecoin DSN的具體架構。

【定義 一】  DSN方案Ⅱ是由存儲提供商和客戶運行的協議元組:

(Put; Get; Manage)

Put(data)→ key: 客戶執行Put協議，在特定的身份密匙（key）下存儲數據（data）。

Get(key) → data: 客戶執行Get協議，讀取利用密匙存儲的數據。

Manage(): 各參與者形成的網絡通過Manage協議進行協作，以此來控制可用的存儲空間，審查存儲提供者供應的服務，以及修復一些可能存在的錯誤。

Manage協議由存儲提供商（通常也有客戶參與）或者審查網絡來運作1。DSN方案Π必須確保數據的完整性和可恢復性，以及在管理和存儲中的容錯性。這些概念會在后文中給出定義。

2.1 容錯

2.1.1 管理錯誤

我們將存儲故障定義為Manage協議參與者導致的拜占庭錯誤（Byzantine Faults）。基于Manage協議的DSN方案應當具有容錯性。如果管理錯誤違反了容錯性假設，可能會影響系統的活躍度和安全性。

舉例來說，假設有一個DSN方案Π，它的Manage協議需要拜占庭協議（Byzantine Agreement，BA）來審核存儲提供者。在這樣一個協議中，網絡從存儲提供者那里收到存儲證明，然后運行BA來驗證這些有效性。假節點總數為n，BA最多可以容納f個錯誤節點，那么我們的DSN可以容忍的故障節點數為f<n/2 個。如果違反這些假設，審計就要做出妥協。

2.1.2 存儲錯誤

我們將存儲錯誤定義為阻止用戶獲取數據的拜占庭錯誤。也就是說，這些錯誤可能是存儲礦工丟失了一些數據片段，或是檢索礦工在某些片段中停止了服務。一個成功的Put操作應當是(f,m)-tolerant的形式—如果輸入的數據被儲存在m個獨立存儲提供者處（總數為n），可以容納的拜占庭提供者最多為f。f和m 兩個參數取決于協議的實現。協議的設計者可以自行設定這兩個參數，也可以把選擇交給用戶，將Put(data)擴展為Put(data, f, m)。在Get命令中，如果錯誤的存儲提供者數量小于f，該命令就可被成功執行。

2.2 特性

這里我們價紹DSN方案應有的兩種特性，以及Filecoin DSN所具備的其他特性。

2.2.1 數據完整性

該屬性要求沒有任何有限對手(bounded adversary) A可以使客戶在Get操作結束的時候接受被更改或偽造的數據。

2.2.2 數據恢復性

該屬性要求：給出的Π具有容錯假設，如果有些數據已經被成功存儲在Π中，并且存儲提供者持續遵循協議，那么客戶最終應當能夠檢索到數據。

2.2.3 其他特性

DSNs可以針對具體應用提供特定的其他屬性。本文定義了Filecoin DSN所需要的三個關鍵屬性：公開可驗證性、可審查性和激勵兼容性。