蔡振华，林嘉韵，刘芳

（中山大学数据科学与计算机学院，广东 广州 510006）

1 引言

随着大数据、物联网和边缘计算的高速发展，数据规模呈指数级别增长。存储系统作为数据存储的基础设施，面临更大容量、更安全可靠、更低访问延迟等诸多挑战。传统的大规模存储系统存在缺乏安全保障、可扩展性受限等问题，难以满足大数据应用的需求[1-2]。

区块链技术具有防篡改和去中心化的特性，已经被广泛应用于金融、银行、供应链等多个领域，相比传统的中心化解决方案，区块链可以有效地保证数据安全和系统架构的去中心化，解决机构间合作的信任和效率问题[1-2]。

在分布式存储系统中引入区块链技术，可以提高存储系统的安全性和可扩展性。然而，将区块链应用到存储系统中，也带来了新的挑战，如区块链的查询性能瓶颈、存储空间开销增大等。

如图1所示，当前区块链技术与存储技术的融合主要有3个方向的工作。

图1 区块链存储研究分类Figure 1 Classification of blockchain storage research

1)基于区块链构建的去中心化存储系统。早期的去中心化存储基于对等网络实现，由个人用户提供存储空间，如Ocean Store[3]和星际文件系统（IPFS，inter-planetary file system）等，但是这些系统没有很好地解决存储空间激励的问题，难以让用户长期存储他人的文件。区块链技术的引入，弥补了这方面的不足，利用区块链的虚拟货币（Tokens），可以有效激励用户提供存储空间。具有代表性的基于区块链的去中心化存储系统，有结合IPFS与区块链技术的Filecoin，以及开源项目Sia、Storj、SAFE Network等。……