Kaum ein Bereich ist in den letzten Jahren so wichtig geworden, wie der Cloud-Sektor. Statt eigene Server aufzusetzen, setzen auch große Unternehmen auf Cloud Lösungen.

Doch auch hier zeigt sich ein Trend hin zu dezentralen Speichersystemen. Diese haben trotz zahlreicher Vorteile ebenfalls Nachteile. Crust Network könnte hier eine Lücke schließen und somit ein dezentralisiertes Speichersystem anbieten, ohne dass die Vorteile von zentralisierten Speichersystemen wegfallen.

Zentralisierte Cloud Lösungen sind die gängige Praxis

Seit der Einführung von zentralisierten Cloud Technologien und der damit einhergehenden Entwicklung neuer Plattformen und Anwendungen stieg die Anzahl der Cloud-Nutzer im geschäftlichen als auch im privaten Umfeld kontinuierlich an.

Wie viele Daten werden in der Cloud gespeichert?

Es wird geschätzt, dass sich mittlerweile etwas mehr als 50 Prozent aller Daten dieser Welt in der Cloud befinden und in Zukunft die lokale Speicherung von Daten, bis auf vereinzelte Anwendungsfälle, nahezu komplett substituieren wird.

Zudem wird der Bedarf an Speicherlösungen aufgrund zunehmender Datenmengen weiterhin exponentiell zunehmen.

Im Genauerem wird angenommen, dass die Menge an verfügbaren Daten in dieser Welt jedes Jahr um mehr als 60 Prozent anwächst. Dies entspricht alle zwei Jahre mehr als einer Verdoppelung des Volumens. Treiber dieses Trends sind mitunter die Digitalisierung, Industrie 4.0, das Metaverse oder die Web3 Bewegung.

Welchen Vorteil haben Cloudlösungen?

Der Mehrwert von Cloudlösungen zur Speicherung von Daten ist für jeden schnell ersichtlich: Keine Investitionen in Hardware, eine hohe Flexibilität bei der Servicegestaltung, automatische Updates und vor allem eine übergreifende Verfügbarkeit der eigenen Daten von überall und zu jeder Zeit.

Die Nachteile zentraler Infrastruktur im Vergleich zur dezentralen Cloud

Neben den offensichtlichen Vorteilen traditioneller Cloudlösungen gibt es allerdings auch einige, nicht zu vernachlässigende Kritikpunkte, die sich zum größten Teil auf die zentrale Datenhaltung bestehender Cloud Service Anbieter zurückführen lassen.

In der Regel betreiben Anbieter von Cloud Speicherlösungen wie z. B. Google, Dropbox oder AWS riesige Rechenzentren, auf denen Daten der Nutzer zentral gespeichert und vorgehalten werden. Die Verwaltung und Überwachung dieser Infrastruktur liegt dabei ausschließlich zentral beim Betreiber.

Bedingt durch diese zentral ausgerichtete Infrastruktur traditioneller Systeme besteht ein erhöhtes Risiko für Single-Point-of-Failure Ereignisse.

Kommt es in einem Rechenzentrum zu einem Ausfall der Systeme, beispielsweise durch einen Hacker Angriff oder durch eine Naturkatastrophe, sind die dort vorgehaltenen Daten nicht länger zugänglich, können manipuliert werden oder sind im schlimmsten Fall für immer verloren.

Ein weiterer Kritikpunkt bestehender Lösungen ist die mangelnde Privatsphäre der Nutzer sowie ihrer Daten.

Schon bei der Registrierung oder spätestens bei der Bezahlung mittels Euro oder Dollar werden vom Nutzer zahlreiche persönliche Daten wie z. B. E-Mail-Adresse, Zahlungsverbindung oder Passwort eingefordert, die wiederum vom Service-Betreiber abgespeichert und hinterlegt werden.

Bei einem Hackerangriff auf Dropbox im Jahr 2012 kam es dadurch beispielsweise zu einer Veröffentlichung von über 68 Millionen E-Mail-Adressen und Passwörtern.

Aber auch abgesehen von externen Angriffen auf ein System müssen Nutzer derzeit noch ein hohes Vertrauen in die Integrität des Cloud-Anbieters und dessen Beschäftigte setzen.

Denn beim Upload von Daten werden diese zwar meistens entsprecht des State-of-the-Art verschlüsselt. Der Betreiber jedoch verwahrt in der Regel eine Kopie des Sicherheitsschlüssels auf, um die Performance bestimmter Prozesse zu steigern und Daten zu bergen, falls es zu Problemen beim Nutzeraccount kommt.

In anderen Worten heißt das: Der Betreiber hat technisch jederzeit die Möglichkeiten, auf vom Nutzer gespeicherte Daten zuzugreifen.

Dezentrale Cloud als Alternative

Um die Nachteile traditioneller Cloud-Speicher Dienste zu beseitigen und trotzdem die Mehrwerte des Cloud Gedanken zu bewahren, haben sich innerhalb der letzten Jahre im mehr dezentrale Cloud-Speicher Projekte etabliert.

Was heißt IPFS?

Eine der wohl am bekanntesten und meist verwendeten Technologien für die dezentrale Datenspeicherung ist IPFS (Inter-Planetary-File-System).

IPFS erlaubt eine inhaltsadressierte Speicherung von Daten in einem Peer-to-Peer-Netzwerk bestehend aus mehreren miteinander verbundenen Knotenpunkten. Anstelle einer konventionellen und Speicherort bezogenen Adressierung von Daten über die IP eines Knotenpunktes werden Daten im dezentralen IPFS Netzwerk über eine sogenannte CID (Content ID) identifiziert und adressiert.

Damit können Daten unabhängig des Orts der Speicherung verwaltet und jederzeit abgerufen werden.

IPFS ist allerdings ein nicht monetarisiertes Netzwerk, was so viel heißt, dass Knotenpunkte ihren Speicherplatz auf freiwilliger Basis und unentgeltlich zur Verfügung stellen. Deshalb gibt es auch keine Garantien zur Speicherung von Daten über einen längeren Zeitraum oder, dass Knotenpunkte, auf denen Daten gespeichert sind, das Netzwerk nicht verlassen.

Service-Level-Agreements (SLAs) für dezentrale Cloud-Systeme

In einem auf Peer-to-Peer Diensten fundiertem Speicherkonzept gibt es außerdem keine zentrale Institution, die als Mittelsmann zwischen Nutzern und ihren Daten stehen, bestimmte Service-Level-Agreements definiert oder Verträge zur Nutzung der Speicherdienste formulieren, die eine Datenspeicherung über einen bestimmten Zeitraum garantieren sollen.

Einerseits erhalten Nutzer zwar volle Kontrolle über ihre Daten, eine umfängliche Privatsphäre und eine ausfallsichere Verwahrung ihrer Daten, andererseits müssen Nutzer aber auf eine Service-Ebene verzichten, die eine Vertragsgestaltung zwischen Nutzer und Bereitsteller von Speicherplatz überhaupt erst möglich macht.

Seit einiger Zeit gibt es allerdings neuartige Ansätze, die sich Blockchain und Web3 Technologien zu Nutzen machen, um das Problem fehlender Servicegarantien bei der Nutzung dezentraler Speicherdienste über das IPFS Netzwerk zu lösen. Das wohl bekannteste Blockchain Projekt im Bereich dezentraler Cloudspeicherlösungen ist Filecoin.

Crust Network: die dezentrale Cloud Lösung mit Service Ebene

Ein weiteres Projekt, das wie Filecoin auf dem IPFS Protokoll aufbaut und seit kurzem durch seine Lösungen und Anwendung für das Web3 auf sich aufmerksam macht, ist Crust Network.

Crust biete dezentrale Cloud-Services basierend auf der Blockchain Technologie, die für jeden mit einem Web Wallet zugänglich und direkt nutzbar sind.

Wie funktioniert Crust Network?

Doch wie genau funktioniert das Ganze nun? Auf der Infrastruktur Ebene stellen Miner Speicherplatz und Rechenleistung zur Verfügung und erhalten dafür Blockchain Belohnungen – Crust Network verfügt derzeit über eine Speicherkapazität von 2.000 PB, bereitgestellt von mehr als 8000 Knotenpunkten.

Dem gegenüber stehen Nutzer, die das Netzwerk und den durch Miner bereitgestellten Speicher gerne für ihre Anwendungsfälle beanspruchen möchten. Um beide Parteien in einem vertrauenslosen Umfeld miteinander in Kontakt zu bringen, bietet Crust Network neben der Infrastruktur- auch eine Service-Ebene. Damit ist es möglich, Speicherdienstleistungen mittels Smart Contracts und des von Crust entwickelten Decentralized Storage Market (DSM) abzuwickeln.

Möchte ein Nutzer Daten via Crust Network speichern, lädt er dies ins IPFS Netzwerk und erhält dafür eine CID Nummer. Für diese CID können Nutzer dann im DSM mittels Blockchain Transaktion eine Speicheranfrage erstellen, die innerhalb weniger Sekunden von bis zu 100 individuellen Knotenpunkten erfasst und dort entsprechend der vereinbarten Konditionen im Smart Contract abgespeichert wird. Knotenpunkte erhalten dafür vom Nutzer eine Speichergebühr.

Verschiedene technische Protokolle stellen sicher, dass Daten unter höchsten Sicherheitsstandard verschlüsselt werden können und in ursprünglicher Form vom Knotenpunkt verwahrt werden. Die hohe Redundanz garantiert, dass Nutzerdaten immer verfügbar und zugänglich sind, selbst falls einzelne Knotenpunkte ausfallen sollten.

Wie kann man Crust Network verwenden?

Neben der innovativen Technologie ist die Nutzerfreundlichkeit und Einfachheit der Lösungen von Crust Netzwerk ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Jeder mit einem Crust Web Wallet oder einem anderen Web3 Wallet  (z. B. Metamask) kann direkt mit dem Crust Netzwerk interagieren.

Dabei müssen keine Nutzerdaten wie Adresse, E-Mail oder Zahlungsverbindung hinterlegt werden. Auch eine Web2 typische Anmeldung mittels Nutzername und Passwort gehören mit Crust Network der Vergangenheit an und erhöhen damit Anonymität und Datensicherheit der Nutzer.

Zur Demonstration der Leistungsfähigkeit des Cloud Speicherdienstes hat Crust eine Web-Anwendung entwickelt, die einer dezentrale Version von Dropbox bzw. Google Drive entspricht und sich auch dementsprechend vertraut bedienen lässt. Auf crustfiles.io lässt die App kostenlos ausprobieren und kann bei Bedarf einfach zur Premium-Version wechseln.

Neben Cloudspeicherlösungen für den privaten Nutzer bedient Crust Network noch viele weitere Anwendungsfälle wie z. B. NFT Lösungen, dApp Hosting, Metaverse Speicher und kann für Business Anwendungen auch wie ein AWS S3 Server genutzt werden. Einige bekannte Projekte, die bereits auf Services von Crust zurückgreifen, sind Uniswap und AAVE.

Crust Network - Bild
Crust Network

Fazit zu dezentralen Cloud-Lösungen wie Crust Network

Wir sehen also, dass man bei zentralisierten Speichersystemen nicht wirklich die Kontrolle über die Daten hat, die man speichern will. Anders sieht das bei dezentralen Speichersystemen aus.

Hier liegt die Verantwortung der Daten in unseren eigenen Händen, allerdings entfällt hier mit der Servicekomponente ein wichtiger Punkt.

Crust Network vereint die Vorteile von zentralisierten und dezentralen Speichersystemen. Als Nutzer behält man die Kontrolle über die Daten, die gespeichert werden, die Service-Ebene bleibt allerdings erhalten.