Crust有哪些应用场景？对比存储赛道明星项目Filecoin的主要差别在哪里？

Q:?Crust是什么?

Crust实现了去中心化存储的激励层协议，适配包括IPFS在内的多种存储层协议，并对应用层提供支持。同时Crust的架构也有能力对去中心化计算层提供支持，构建分布式云生态。

去中心化存储通过将文件分散存储在不同的主机上，使得文件的存储可以遍布整个网络并且不受任何中心化的实体制约。用户可以灵活的管理自己的数据，通过数据加密，安全备份，授权访问，等手段有效的增强数据的安全性和可靠性，同时，通过存储空间共享的模式还可以有效降低存储成本。全球领先的信息技术研究和顾问公司Gartner在2019年公布的2020年重要战略科技发展趋势报告显示，分布式云和和实用型区块链均属于2020年十大技术发展方向，Crust正是这两个领域的重合与延伸。

Q:?Crust可以被应用在哪些场景下？

Crust的去中心化存储层，提供的是一个分布式文件系统。同时，Crust封装了一些标准接口比如Amazon S3-like，任何涉及到数据存储的应用场景如云服务、边缘计算、以及去中心化应用等，都是Crust适配的场景。尤其在边缘计算场景下，相比于中心化的云存储，Crust的去中心化存储更加贴近边缘侧，可以达到相对低成本高性能的效果。

Q:?Crust对比存储赛道明星项目Filecoin的主要差别在哪里？

首先是复杂性和成本的差别。对存储提供者的激励是去中心化存储领域中的关键问题。公平的激励机制一定是存储量提供的越多，贡献越大，则能获得越多的奖励。所以问题就转化为，如何让区块链准确的对每个节点提供的存储量达成共识，奖励正常存储的人，处罚存储不当的人比如擅自删除用户文件的人。进一步的，存储激励的关键问题就演变成为：存储节点如何证明自己的存储量。Filecoin与Crust的一个重要差别，在于存储量的证明方式上。Filecoin的存储量需要每个节点周期性的向网络提供一个证明，这个证明是节点根据它存储的文件通过零知识证明计算得到的。而Crust节点通过支持可信执行环境技术（Trusted Execution Environment，简称TEE），在节点本地对文件进行检查并周期性的生成一个TEE签署的工作量报告。Crust的本地检查方式无需引入复杂的零知识证明，降低了计算开销和门槛，同时相比于零知识证明生成的周期性报告，Crust的工作量报告更小，降低了网络资源的占用。

其次，是激励机制的区别。Filecoin目前对存储节点的激励基于节点接的存储订单，而Crust的激励则是基于提供的存储空间，以及节点获得的抵押也就是我们说的Staking。Crust对存储节点的激励，是独立于存储市场之外的，这样有利于冷启动时期存储资源的增长。

然后还有出块共识的区别。Filecoin是基于VRF（可验证随机函数）以及VDF（可验证延迟函数）的EC（预期共识）算法，而Crust基于以存储资源做担保额度的PoS共识，GPoS。

最后，Crust和Filecoin差别还体现在对计算的支持。Crust的可信资源监控模块，除了可以监控和量化存储资源外，同时也有能力监控和量化计算资源。二层的计算共识模块以及面向云计算应用的集成也在Crust未来的计划内。

Q:?Crust是如何可信的量化有意义存储工作量的？

基于可信执行环境（Trusted Execution Environment,TEE）技术，Crust实现了有意义的工作量证明（Meaningful Proof of Work, MPoW）机制，使得有意义的存储量的统计变得更加简单可靠。

TEE是主处理器上的一个安全区域，可以保证加载到该环境内部的代码和数据的安全性、机密性以及完整性。TEE提供一个隔离的执行环境，提供的安全特征包含：隔离执行、可信应用的完整性、可信数据的机密性、安全存储等。

在Crust中，每个节点入网时，全网需要验证TEE的身份，确定它是一个合法TEE，再通过远程认证确定TEE内执行了合法逻辑。那么这个TEE相当于节点的监视器，定期检查校验节点的工作状态，并生成一个工作报告。其它节点通过验证工作报告的TEE签名，便可以对存储量达成共识。

Q:?Crust的共识机制和经济模型设计是怎样的？

Crust网络使用的是GPoS（Guaranteed Proof of Stake）共识，称为以存储资源做担保额度的PoS共识。这里的存储资源包括以MPoW机制量化的有意义数据存储，以及可用的存储空间。和现有的PoS项目类似，节点需要将CRU通证Stake来竞争生成区块的权利，不一样的是节点还需要提供存储资源以获取相应的担保额度，有了担保额度才能Stake相应数量的CRU。在这个机制下需要有存储资源和CRU通证两类资产才可以成为节点，将资源型（如比特币）和通证型（如Cosmos）共识机制的优点结合起来，更有效的保证网络安全性。如果想从共识上攻击Crust网络，除了需要拥有大比例的CRU通证，还需要能控制足量的存储资源，这样的设计会让攻击难度变得非常高。

节点在拥有存储资源担保的前提下，还可以寻求担保人使用CRU为其担保。即节点Stake的CRU可以是自有的也可以是来自担保人。担保人选择为节点担保，除了可以获得收益外，也需要承担节点被处罚的风险。如果节点因为触发了处罚机制被系统罚没资产，担保人也要按所担保比例被罚没。在这个机制下，担保人会倾向选择诚信的、服务质量好的节点而为其担保，在担保收入和处罚风险之间由市场决定出一个平衡。

作为一个底层数据存储的网络协议，Crust提供了存储资源交易的功能，CRU通证在这个交易市场中作为交易合约的保障金来保障交易市场次序。

最后，和其它区块链项目类似，CRU通证还会作为使用网络的交易费，类似以太坊中的Gas。它也可以直接用于购买网络中的资源服务。关于GPoS的更多细节可以参考《Crust经济设计白皮书》。

Q:?项目为什么要选择Substrate？

首先，Substrate的技术框架非常优秀，对Crust这种应用型区块链的性能和功能支持很友好，比如：BABE/GRANDPA算法对实现GPoS共识协议起到了关键作用，Offchain Worker也很好的支持了Crust存储市场的实现。

其次，由于Crust的存储工作量共识基于TEE技术，而TEE技术有多中解决方案，如IntelSGX、AMD SEV和ARM Trustzone。Crust基于Substrate搭建的自治机制可以用来维护TEE解决方案列表。

最后，XCMP协议为Crust跨链生态带来了可能性。试想未来Crust提供的存储服务，可以用多种token购买，生态内的任何项目都可以使用Crust带来的存储能力。这是一个1+1大于2的结合。

Q:?Crust如何加入Web3 / Polkadot生态，将会产生哪些影响？

从功能和技术上看，Crust在 Web3 协议栈的定位，是属于“Data Distribution Protocols” ，Crust存储层协议有能力提供上层协议需要的加密存储以及大运算量计算的支持。

Crust的上层设计包含存储市场、检索市场、文件管理等机制，天然的需要兼容一些去中心化的数据传输协议、应用以及金融系统，而这些协议和应用都在Web3生态中已经有了较为完备的实现。比如一些Web3生态的文件协议如DAT、Shift等，可以提供灵活的文件管理功能，并更好的支持了动态文件的版本控制，但都需要Crust这样的存储激励层来提供最基本的存储资源。

最后，Crust项目将会作为平行链加入Polkadot生态，有效支持生态内的项目和应用。由于Crust与IPFS、Phala等项目在技术上紧密结合，Crust还可以有效的扩大Web3的技术生态。

Q:?Crust为什么选择TEE技术？

TEE定期的检查就相当于每个存储节点配备的监视工具，当然有很多方式可以实现这种监控功能。TEE技术不是一种专有硬件技术，Intel SGX和ARM TrustZone已经随最新的CPU系列发布。各种Intel x86系列和ARM电脑都配有TEE。软件TEE(带有TPM芯片的TEE实现方式)也正在发展中。因此Crust选择TEE，是在平衡了复杂性、稳定性以及成本后得到的一个最优解。

Q:?2020年的动态和未来一段时间的计划？

2020年3月，我们上线了Crust开发测试网，与此同时我们会开放部分源代码。近期Crust通过了Substrate Builder’s Program的审核，将会获得来自Substrate团队的技术支持和生态助力。

我们计划在同年6月上线Crust公开测试网，在这个版本中Crust将支持完整功能的经济模型和存储交易市场，并计划联合Phala测试网，为W3A应用提供去中心化的存储。

Crust主网计划将在2020年10月上线并接入Polkadot插槽。

Q:?文件共享是一个常见的云存储场景，Crust Cloud是否可以支持文件共享链接？

是的。下一版本的Crust Cloud将会推出文件分享链接以及提取码的功能。

Q:?Crust Cloud未来是否可以支持隐私文件的存储？

会。在下一版本的Crust Cloud将会推出隐私空间功能，在隐私空间中的文件将会加密上传，任何人都无法获得明文件。 进一步的，我们计划在主网上线前后，升级Crust底层协议，使得节点可以支持TEE层面的数据确权和加密，做到用户隐私全链路的保护。

Q:?Crust Cloud存储的过程中，文件是否被分片存储了？文件是否有冗余和备份？

是的。下一版本的Crust 关于备份问题。Crust存储市场已经支持了备份订单。未来Crust Cloud将会加入自动选择节点并发起多路副本的功能。

关于分片（Sharding）问题。一般分布式文件系统如FastDFS以及IPFS的IPFS Cluser，都支持集群内的分片。Crust Network目前兼容了FastDFS和IPFS文件协议，可以高效的支持节点的单点形态和集群形态。进一步的，Crust Network已经支持了分片存储订单，未来Crust Cloud将会相应地支持分片功能，通过发起分片存储订单，来支持大文件跨节点的分片存储。

Q:?Crust底层是否用到了IPFS？是否支持了多点服务？

IPFS目前已经用在矿工内部存储上，而IPFS的外部路由功能尚未在Crust网络中开启。主要原因是IPFS目前相对大型互联网生态来说尚不够稳定，Crust团队会密切关注IPFS的开发进度。 关于多点下载服务，除了IPFS协议栈外，一些P2P的协议都有很好的支持，我们会密切关注和评估这些协议，并在未来进行兼容升级。 现阶段的Crust团队主要聚焦在更加底层的存储证明上。

数据存储浏览器? ?https://splorer.crust.network/

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编译者/作者：NaiHai骑士

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