TL;DR
Im Gegensatz zu traditionellen zentralisierten Speicherservern, die von einem einzigen Unternehmen oder einer einzigen Organisation betrieben werden, speichern dezentrale Speichersysteme Datensätze über geografisch verteilte Knoten, die über Peer-to-Peer-Netzwerke (P2P) miteinander verbunden sind.
Durch den Einsatz von Blockchain-Technologie zur Verwaltung dezentraler Speichernetzwerke kann die Sicherheit erhöht werden, indem sichergestellt wird, dass Datensätze vor Fehlern, Gegenparteirisiken und dem Ausfall einzelner Komponenten (Single-Point-of-Failure) geschützt sind.
Einführung
Im Jahr 2006 äußerte der britische Mathematiker Clive Humby den Satz „Daten sind das neue Erdöl.“ Diese Aussage ist in einer Zeit, in der wir bei unseren Internetaktivitäten unsere persönlichen Daten preisgeben, aktueller denn je.
Heute werden die persönlichen Daten, die unsere digitale Identität definieren, in der Regel zentral gespeichert. Zentralisierte Datenspeicherlösungen sind zwar leichter zugänglich, aber die Nutzer haben nicht die volle Kontrolle darüber, welche Daten sie zur Verfügung stellen wollen und wie sie diese zur Verfügung stellen wollen, was sie potenziell anfälliger für Datenverluste, Datenschutzverletzungen und Cyberangriffe macht.
Mit dem Web3 hat sich jedoch die Art und Weise, wie wir online miteinander interagieren, verändert. Die Blockchain-Technologie spielt dabei eine wesentliche Rolle.
Blockchain-basierte Anwendungen laufen völlig eigenständig und sind nicht auf vertrauenswürdige Drittparteien angewiesen. Es entsteht ein dezentrales Internet, in dem die Nutzer mehr Kontrolle über ihre Daten und Internetaktivitäten haben. Mit dem Aufkommen der dezentralen Datenspeicherung können die Nutzer auf ihre Daten zugreifen und sie dezentral sichern, anstatt sie auf einem einzigen Zentralserver zu speichern.
Zentralisierte versus dezentrale Datenspeicherung
Zentralisierte Datenspeicherung
Die zentralisierte Datenspeicherung ist seit vielen Jahren der Standard. Bei dieser Speichermethode verwaltet und speichert ein Anbieter die Daten auf einem einzigen Server oder einer Gruppe von Servern, die sich in der Regel am gleichen Ort befinden.
Sie erleichtert den Zugriff auf die Daten und deren Verwaltung. Beispielsweise handelt es sich bei der Cloud-Speicherung in der Regel um eine zentralisierte Lösung, bei der die Daten auf Servern gespeichert werden, die von einer einzigen Organisation wie Amazon, Google oder Dropbox verwaltet werden.
Bei der Übertragung vom PC des Nutzers zu einem zentralisierten Speicherserver werden die Daten in der Regel mit 128-Bit-SSL-Technologie verschlüsselt. Sie können auch mit einer 256-Bit-Verschlüsselung verschlüsselt werden, sobald sie sich auf dem zentralisierten Speicherserver befinden.
Dezentrale Datenspeicherung
Die zentralisierte Datenspeicherung hat jedoch ihre Grenzen. Unabhängig davon, wie streng die Sicherheitsmaßnahmen sind, befinden sich die Verschlüsselungsschlüssel im Besitz der Plattform, was Bedenken hinsichtlich Zugänglichkeit, Transparenz und Kontrolle aufwirft. Außerdem können Hacker über eine einzige Sicherheitslücke Zugang zu großen Datenmengen erhalten, da alles an einem Ort gespeichert ist.
Bei dezentralen Systemen hingegen werden die Daten nicht an einem einzigen Ort gespeichert, sondern in einem geografisch verteilten Computernetzwerk. Dies ermöglicht die Speicherung großer Datenmengen, ohne auf einen zentralen Server oder Anbieter angewiesen zu sein. Auf diese Weise können auch potenzielle Probleme im Zusammenhang mit Zensur und Verletzungen der Privatsphäre vermieden werden.
Wie funktioniert die dezentrale Datenspeicherung?
Bei der dezentralen Datenspeicherung werden Daten auf mehreren Computern oder Knotenpunkten gespeichert, die mit einem P2P-Netzwerk wie BitTorrent oder einem InterPlanetary File System (IPFS)-Protokoll verbunden sind.
Daten, die in ein dezentrales Speichersystem hochgeladen werden, werden in Fragmente aufgeteilt und zur Speicherung an mehrere Knoten im Netzwerk gesendet. Wenn ein Nutzer seine Datei abrufen möchte, setzt das Netzwerk die fragmentierten Komponenten von den einzelnen Knoten wieder zusammen und stellt sie zum Herunterladen bereit.
Außerdem können in einem dezentralen Speichersystem die Dateien nicht von den Knoten eingesehen oder geändert werden, da ein kryptografischer Hash-Mechanismus alle im Netzwerk gespeicherten Daten automatisch verschlüsselt. Die Nutzer müssen ihre privaten Schlüssel verwenden, um auf ihre Daten zuzugreifen und zu verhindern, dass Unbefugte diese abrufen können.
Vorteile der dezentralen Datenspeicherung
Mit der dezentralen Datenspeicherung können einige der Probleme überwunden werden, die traditionelle zentralisierte Speicherserver aufweisen. Hier sind einige der Vorteile, die dezentrale Speichernetzwerke gegenüber zentralisierten Datenspeicherlösungen haben.
Höhere Sicherheit und verbesserter Datenschutz
Traditionelle zentralisierte Datenspeichernetzwerke sind anfälliger für Cyberangriffe, da alle Daten an einem einzigen Ort gehalten werden. Dezentrale Speichersysteme bieten hingegen mehr Sicherheit, da die Daten über mehrere Knoten verteilt sind und nicht auf einem einzigen Server gespeichert werden.
Dadurch wird es für Hacker schwieriger, in dezentrale Speichernetzwerke einzudringen und Informationen zu extrahieren. Darüber hinaus müssen die Nutzer keine persönlichen Informationen angeben, um Daten in einem dezentralen System zu speichern, was die Anonymität erhöht.
Kein Single-Point-of-Failure
Zentralisierte Datenspeichernetzwerke sind zwar leichter zugänglich und einfacher zu verwalten, aber sie sind auch anfälliger für Übertragungsfehler, die zu Datenverlusten führen können. Ein dezentrales Speichernetzwerk besteht aus mehreren miteinander verbundenen Knoten, die eine größere Redundanz und Fehlertoleranz bieten, sodass die Nutzer beim Ausfall eines Knotens weiterhin auf die Daten anderer Knoten im Netzwerk zugreifen können.
Schnellere Download-Geschwindigkeiten
Bei der zentralisierten Datenspeicherung kann es zu Engpässen kommen, wenn der Datenverkehr größer ist, als es das Netzwerk bewältigen kann. Dank der Blockchain-Technologie ist bei der dezentralen Datenspeicherung weniger Bandbreite erforderlich, da die Knoten, die die Dateien speichern, auf der ganzen Welt verteilt sind.
Niedrigere Kosten
Da viele Knoten mehr Daten hosten können, steht in einem dezentralen System mehr Speicherplatz zur Verfügung als in einem zentralisierten System. Daher sind die Kosten bei dezentralen Systemen in der Regel niedriger, insbesondere für kleinere Nutzer, die nicht von Größenvorteilen profitieren können.
Mehr Datenintegrität
Datenintegrität bedeutet, dass Daten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg die gleichen Eigenschaften beibehalten. Die Wahrung der Datenintegrität ist bei zentralisierten Speichersystemen eine Herausforderung, da die Daten möglicherweise auf einmal nicht mehr verfügbar sind, wenn ein Server beschädigt wird oder während die Webseite migriert wird. Bei der dezentralen Speicherung bleiben die Daten auf unbestimmte Zeit zugänglich und dank dem Hashing vollkommen unverändert.
Nachteile der dezentralen Datenspeicherung
Neben den zahlreichen Vorteilen hat die dezentrale Datenspeicherung auch einige Nachteile, die teilweise im Widerspruch zu den oben genannten Punkten stehen. Da dezentrale Speichersysteme auf ein Netzwerk von Knoten angewiesen sind, um Daten zu speichern und abzurufen, können die Zugriffszeiten langsamer sein als bei zentralisierten Speichersystemen.
Ebenso mag die dezentrale Datenspeicherung vom Standpunkt des Dateneigentums aus gesehen sicherer sein als zentralisierte Systeme, aber sie ist dennoch nicht immun gegen Sicherheits- und andere Risiken. Böswillige Knoten könnten die Sicherheit der im Netzwerk gespeicherten Daten gefährden. Außerdem sind dezentrale Speichersysteme von der Netzwerkinfrastruktur abhängig, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Daher kann die Verfügbarkeit der im Netzwerk gespeicherten Daten im Falle von Netzwerkstörungen beeinträchtigt werden.
Darüber hinaus besteht bei der dezentralen Datenspeicherung ein Mangel an Standardisierung. Verschiedene Protokolle können unterschiedliche Verschlüsselungsmethoden und Authentifizierungsmechanismen verwenden, sodass die Gewährleistung der Interoperabilität schwierig sein kann. Zuletzt sind die mit der Verschlüsselung und der Schlüsselverwaltung in dezentralen Speichersystemen verbundenen Risiken noch nicht abschließend geklärt.
Abschießende Gedanken
Während die dezentrale Datenspeicherung noch eine junge Technologie ist, die sich erst noch durchsetzen muss, hat sie das Potenzial, die Web3-Revolution voranzutreiben. Da die Nutzer bezahlbare, effiziente und sichere Möglichkeiten zur Datenspeicherung fordern, könnten dezentrale Plattformen wie BitTorrent schneller als erwartet an Bedeutung gewinnen.
Darüber hinaus könnten zunehmende Datenschutzverletzungen, steigende Speicherkosten und Zensur bei der traditionellen Datenspeicherung dazu führen, dass mehr und mehr Nutzer dezentrale Lösungen nachfragen. Doch auch wenn dezentrale Speichersysteme einige der Probleme der zentralisierten Datenspeicherung lösen können, haben sie auch gewisse Nachteile. Vorerst bleibt die zentralisierte Datenspeicherung für viele Menschen eine attraktive Lösung, und sie wird auch in absehbarer Zukunft noch einen beträchtlichen Marktanteil behalten, während die dezentrale Datenspeicherung stetig an Popularität gewinnt.
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