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Galaxy Network 基于区块链的漫衍式加快储存网络

• timestamp, 被存储矿工签名的时间戳
• size, 提交存储的文件巨细
1. 抵押
1.1 参加者
 客户会见解理漫衍
处理惩罚:
1. 吸收状态讲述
验证处事
1.6 共鸣算法
• 生意业务订单
• 无
• blob_hash = Hash(blob) 
Push 协议:
• DAPP
为了担保Galaxy Network 的存储高靠得住性,必需对存储数据举办必然的冗余备份,我们界说了一种 2.5 倍冗余存储方案:
输入:
– 客户向加快矿工广播订单
  · 存储矿工剩余存储空间大于存储订单文件巨细
• 输出存储证明到验证处事
存储矿工通过提供存储空间而且响应客户的Put 请求参加到Galaxy Network。要想成为存储矿工,客户必需提供与存储空间成比例的抵押,而且为了得到更多的订单,存储矿工必需提供不变在线时长、足够的存储空间、以及高质量的宽带毗连。存储矿工与客户告竣存储订单后,必需生成存储证明以证明存储矿工在特按时间存储了客户的数据。假如存储证明验证乐成,客户会付出小额用度给存储矿工。假如存储证明失败或不能提供证明,存储矿工将被打消订单可能被罚没部门抵押。实际存储量前 40%的存储矿工,,得到存储挖矿鼓励。
• 通过key=blob_hash 在DHT 网络中寻址到对应的blob
• 推送条带到存储矿工
加快网络聚合过剩闲置资源的带宽本领,提供 100Mbps 的超高速传输处事,加快矿工最小剩余存储空间只需 50MB;由 AI 算法基于全网状态完成缓存数据在全网加快矿工的调治。加快网络以热数据为主。
3.3 加快市场
• Master Node
• 存储矿工列表
下图描写了文件D 编码的进程:
• 为晋升启动阶段的响应速度,优先挑选存储矿工及超等加快矿工下载数据,在存储矿工及超等加快矿工列表中挑选价值低的提供处事
 加快矿工在线时长
Galaxy 焦点网络一方面作为,提供果真不行改动的记账本领;另一方面作为 AI 数据平台,动态感知用户需求及网络状态的变革,举办全局资源调治,满意全网体验最优,本钱最 低。
输出:
输入:
• 提交<file_hash, 加快矿工>到DHT 网络
存储矿工
• 加快矿工列表
• file_hash, 存储文件的hash 值
• 条带中每个块包括的piece 数
• 返回 0 则暗示
区块链乐成吸收充值生意业务
 按照文件会见频度、P2P%、该文件条带数量决定是否要增加推送及推送数量
• 比 IPFS 快 100 倍,提供大于 100Mbps 的及时传输处事
• Z: 暗示当前
区块链最后一个区块的哈希值
基于有效的存储证明, 验证处事生成向存储矿工付出的指令
• 数据p
– 客户抉择是否与加快矿工成立生意业务订单
外包进攻:
 删除加快矿工上生存的冷文件条带
• blob 被分手在多个存储矿工,导致毗连效率和传输效率极低
2. 基本网络
• 加快矿工吸收到客户的下载请求,发送小片数据,同时发送经加快矿工签名的流量证明

去中心化存储和传输网络聚积了由多个独立存储矿工和加快矿工提供的存储和加快处事,而且能自我协调的提供存储和加快处事给客户。这种协调是去中心化的、无需信任的:通过协议的协调与个别参加者能实施验证操纵,系统可以得到安详性操纵。

Master Node 拥有三部门职责:
加快矿工为客户提供数据加快处事。加快矿工通过响应 Get 请求来参加Galaxy Network,通过 Push 协议向加快矿工快速陈设数据。和存储矿工差异,加快矿工不需要抵押,不需要提供存储证明。存储矿工也可以作为超等加快矿工参加加快处事。与其它去中心化存储网络差异的处地址于, 险些任意设备均可作为加快矿工参加Galaxy Network,以零本钱赚取加快收益;高质量的加快矿工,如拥有公网IP 地点、高质量的带宽、不变在线,则可以提供更优质的加快处事,可以通
• Put(data) → key : 客户端执行Put 协议将数据存储在内容Hash 值key 下
在 Galaxy Network 中,存储矿工必需让他们的客户相信,客户付费的数据已经被存储矿工存储,因此,存储矿工必需接管客户或Galaxy Network 的挑战,存储矿工基于挑战生成存储证明给Galaxy Network 或客户来验证。
• 归档流量证明到Galaxy Network 存储网络,供第三方果真审计
输入:
– 出块即挖矿,参加出块并得到嘉奖
    · 对称型NAT :0
• 加快矿工继承向客户发送小片数据
• 为客户提供加快处事
输入:
• 推送处事按照file_hash 下载该文件的完整数据副本R
存储市场是可验证的市场,它答允客户请求他们的存储数据和存储矿工提供他们的存储空间。存储市场运行Put 协议:
• file_hash
• 按照生意业务订单生成存储挑战
4.1 念头
条带为矿工存储名目,条带的界说如下:
• 所有条带, 均不能呈现反复piece

本钱:
• 加快矿工讲述剩余存储空间、条带列表、NAT 范例
• 发送数据<file_hash, p, 存储订单, 询价订单>到存
储存储矿工
• 签名生意业务订单,发送给客户
客户存眷数据的可提取性及传输体验,其它
漫衍式存储网络由于数据漫衍的数量、完整性及地区的不确定性,无法和公有云在体验长举办竞争,不具备主流场景的商用本领。Galaxy Network在传输体验上逾越公有云,我们界说下载速率大于 100Mbps,比 IPFS 快 100 倍,将来打破500Mbps ~ 1000Mbps 的传输本领。 
•客户签名后,发送签名后的流量证明到加快矿工
• s: 暗示为随机数
• 客户向匹配处事提交存储订单
我们需要强大的算法阻止作恶矿工操作下面三种范例进攻而得到嘉奖:女巫进攻(Sybilattack)、外包进攻(outsourcing attacks)、生成进攻(generation attacks)
• 在所有存储矿工中找出切合条件的询价订单
果真可验证:
· score = online_ratio * 40 + (pledge / pledge_avg) * 30 + nat_score * 20+proof_succ_score * 10
匹配处事
– 由多个 Master Node 构成,DPoS+PoC 共鸣机制,支持 10000 TPS
处理惩罚:
3. 吸收流量证明
• 结算:
• 加快矿工
   · pledge_avg: 所有存储矿工抵押的平均值
    · Full coneNAT : 50
• 文件巨细
由于存储网络和加快网络共享统一架构,本质上是统一的 P2P 引擎,因此,存储网络及加快网络统一了底层的存储名目:
• 提交账单到智能合约,完成付出
• 数据p
存储市场运行 Put 协议:
假如有任意乐成的Put 操纵将数据D 生存在键 key 下,那不存在有限的敌手A 能使得客户在对键 key 执行Get 操纵接管D’, 个中D’ 不便是D。 
• 存储订单
4.2 存储证明
• file_hash
• 存储矿工及加快矿工存储条带,客户无需与矿工频繁互换存储状态及切换矿工,毗连效率及传输效率高。
– 验证处事验证存储矿工生成的存储证明,验证失败则罚没存储矿工部门抵押
• 吸收存储矿工的存储证明
• 客户从DHT 网络中查询是否存在反复块
· 存储矿工
处理惩罚: 
• 增加推送
存储靠得住性: 一个乐成的Put 操纵的界说是(D,f, m), 它的输入数据被存储在m 个独立的存储矿工中,而且它可以容忍最多f 个妨碍存储矿工。假如有小于f 个妨碍存储矿工,则对存储数据Get 操纵乐成。譬喻数据颠末信道编码[1,16]后,编码条带存储在 25 个存储矿工和加快矿工上,第一个存储矿工存储 1 份完整数据D 的编码副本R,第 2~25 个矿工生存编码后的 1/16 数据量副本。这个方案为 1+16+8 冗余备份,m = 25, f = 10,小于 10 个矿工妨碍,Get 操纵乐成。 
4. 存储证明 (Proof-Of-Capacity)
输出:
– 存储矿工生成存储证明,提交给验证处事
• 生意业务市场:存储订单匹配、存储证明验证及链下清算系统
b) 通过响应协议来说服验证者V,P 确实已经存储了每个副本

  · 存储矿工报价小于便是存储订单的报价
6. 吸收存储证明
• 对下载的数据举办解码,恢复兴始数据,D=entropy_decode(R) [1,16] • 对 D 举办编码,生成存储矿工需要的条带
• 从存储矿工 1 下载数据可能从加快矿工 2~25 中随机挑选 16 个存储矿工即可规复D

女巫进攻:
• 保存Merkle DAG 的索引布局稳定
– 加快矿工向生意业务市场提供流量证明,得到嘉奖
处理惩罚:
2. 吸收下载订单
输出:
2. 吸收数据
3. 吸收推送呼吁
• 存储矿工签名的生意业务订单
• 存储打点系统:用于缓存打点及推送、存储妨碍修复
输入:
• 每个块从K 中随机选择X 个piece, X ∈ {1,2,…, N} • 条带是一个M * X 的piece 矩阵
输入:
• 存储矿工询价订单列表
• time, 客户存储文件的最大时长,单元秒
• 生意业务账本及智能合约
• 推送处事执行 1+16+8 安详备份计策,个中一份完整数据副本已生存在第一个存储矿工上,别的 24 份条带推送到 24 个存储矿工或加快矿工
询价订单:
矿工的在线率漫衍不同极大,在部门矿工在线率低的环境下,1+16+8 冗余存储方案并不能担保存储靠得住性到达 99.99999%。因此 Galaxy Network 按照矿工在线率的实际漫衍,动态决定数据冗余的倍数,维持存储靠得住性大于 99.99999%。
– 当订单匹配乐成后,客户发送数据碎片给存储矿工

• 结算:
输出:

Galaxy Network 由下面三个部门构成:
• 存储矿工私钥
1. 系统概述
输出:
Galaxy 焦点网络:
输出:
– 匹配处事按照质量导向原则对客户及存储矿工的订单举办匹配
• 推送处事按照file_hash 下载该文件D 的完整数据副本R
 加快矿工剩余存储空间
客户端
 · proof_succ_score:存储矿工所有存储证明乐成率
输入:
输出:

输出:
• 加快矿工提交换量证明到清算系统
• space, 存储矿工剩余的存储空间
加快矿工
1. 充值:客户为存储订单充值
• 客户端讲述下载文件列表
• blob_hash 键值到seed list 的映射生存在DHT 网络
• 前 40%最大实际存储量矿工得到存储挖矿嘉奖
• Push(data) → key : AI 数据平台指令推送处事向加快网络推送缓存数据,形身漫衍在加快网络上的缓存数据,这些缓存数据是Get 协议运行的前提
加快市场运行 Get 协议:
存储矿工必需让他们的客户相信,客户付费的数据已经被存储矿工存储。因此,我们提出的存储证明(Proof-Of-Capacity) 答允存储矿工证明数据已经被存储到了独一专用的物理存储设备上。存储独一的物理副本使客户或Galaxy Network 可以或许查抄存储矿工是否不存在将多个数据副本反复拷贝到同一存储空间。存储矿工只有正确提供了存储证明,才气获得客户的付出。
下列数据布局与生意业务市场相关,是生意业务市场的焦点数据布局:
在本节中,我们先容基于Galaxy Network 界说的构建进程。
Galaxy Network 是可进级,可果真验证和鼓励式设计的去中心化存储和传输网络。客户为了存储数据和下载数据,向存储矿工及加快矿工付费。存储矿工和加快矿工提供磁盘空间和带宽来赚取Token。存储矿工和加快矿工只有在他们提供的处事被验证正确时才会收到付款。
• file_hash :文件的加密哈希值,用于索引该文件
– 两边签署生意业务订单并提交到区块链
• 加快矿工毗连成立乐成后,操作加快矿工替换存储矿工及超等加快矿工
在Galaxy Network 中, 基于IPFS Merkle DAG 的索引布局,做出如下改造:
• 编码后的条带
• 客户发明部门加快矿工的传输质量不能满意及时性时,终止与该加快矿工的生意业务,从头挑选其它加快矿工提供处事

2.3 存储名目
• 把清洗后的数据生存在Galaxy Network 存储网络,可以供第三方果真会见
• N: 暗示该文件被支解成几多块

• 删除缓存

• 吸收加快矿工数据及流量证明
3. 系统属性
Galaxy 网络构建
– 加快矿工返回报价订单
• Get(key) → data : 客户端执行Get 协议提取生存在键值 key 下的数据
    · 公网IP地点 :100
• funds, 客户充值金额
在加快市场,加快矿工和客户端之间互换数据是在没有第三方信任的中介环境下举办。因此加快矿工不能在加快处事完成后才获得客户的付出,而必需在加快处事进程中,加快矿工在确认上一个流量碎片获得付出后,再继承提供流量处事。这种模式导致了海量的碎片化生意业务。为办理这个问题,我们界说了流量证明(Proof-Of-Flow)方案,办理高并发生意业务的问题。
• 存储订单
• 存储和加快网络统一以条带为寻址工具,而不再以块为寻址工具
3.2 存储市场
AI 数据平台
• 条带中每个块包括的piece 数量
• 返回score 最大的 3 个询价订单列表
2. 智能决定
• 合并碎片化流量证明,生成账单
• k:暗示每一个存储矿工在存储后必需上报的存储证明文件子块数
• 按照下述维度举办决定
    ·IP 限制型NAT :30
• 存储订单
• 无
• 回收条带的名目举办存储
整天职为存储本钱及加快本钱。在同等条件下,存储本钱比公有云存储本钱低落 80%,加快本钱比传统CDN 本钱低落 90%~95%。 
存储网络聚合存储矿工的存储本领,提供近乎无限的存储空间,信道编码[1,16]进一步低落冗余备份数量,存储靠得住性提高到 99.99999%。存储网络以冷数据为主。
• 询价订单
• 抵押金额
• 百万级带硬盘的存储矿工,要求Token 抵押、7*24 小时在线、公网IP 地点
• 客户向智能合约充值
• 生存校验乐成的条带
• file_hash :文件的加密哈希值,用于索引该文件
作恶矿工大概宣称要存储大量的数据,可是他们利用小措施有效地生成数据。假如这个小措施小于所宣称要存储的数据,则作恶矿工得到的嘉奖增加。
• 每个条带包括文件D 的所有块, 从块 1 到块M
• 推送条带到加快矿工
输出:
• 无
个中:
输出:
– 客户对吸收到的流量证明签名,然后返回给加快矿工
3. 生意业务市场
1.3 生意业务市场
输出:客户签名的生意业务订单
输入: 
2. 网络协议
• 0:乐成,1:失败或超时
生成进攻:
a) 理睬存储数据D 的n 个差异的副本R(独立物理副本),然后
• 区块链层
鼓励:
2.1 矿工架构

• 吸收到客户签名的流量证明
• 加快矿工流量证明
• 存储网络的安详存储计策
输出:
•收到流量证明后,加快矿工继承推送数据到客户
作恶矿工大概通过建设多个女巫身份冒充物理存储许多副本,但实际上只存储一次。
• 吸收加快矿工流量证明
– 验证处事按期向存储矿工提倡存储证明挑战
• 无
 P2P%
• 为用户提供靠得住存储处事
• 输出 0 暗示乐成
• sign, 客户签名
• 验证存储订单的正当性
Push 协议是加快市场的支撑协议,通过 AI 数据平台动态感知客户加快需求及网络状态的变革,快速高效在加快网络中陈设客户需要的缓存数据,形成有序的数据缓存漫衍是超高速传输的基石。Push 协议由存储矿工和推送处事器包袱,按照其推送的流量,得到加快矿工售卖带宽的分成。
3. 生成存储证明
过提高报价赚取更高的回报。
输出:
• 询价订单
• Merkle DAG 是一种数据块的间接索引机制,当一个文件被分成许多blob 时,需要多次寻址
加快网络:
DAPP 通过预付出Token 利用 Galaxy Network 的存储及带宽资源,并向其客户提供处事。DAPP 利用Galaxy Network 可以获得如下优势:1)较低的存储及带宽价值;2)得到GalaxyNetwork 的Token 鼓励,勉励DAPP 的繁荣成长;3)DAPP 的客户在没有安装钱包时,客户作为加快节点参加到Galaxy Network,其加快收益为 DAPP 所得。
• 合并乐成的存储证明,生成账单,发送给智能合约举办付出

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