Topic: [ARTIGO - TCC] Armazenamento de Dados: Blockchain VS Nuvem. Qual a melhor? (Read 156 times)
September 17, 2022, 09:16:04 PM
Obrigado @gagux! Fico feliz que tenha gostado! É muito importante saber que os críticos estão gostando, apesar de alguns erros kkk. Atualmente não penso em nenhuma pesquisa voltada para armazenamento ou Block no momento. Estou criando um artigo sobre moedas sociais. Em breve postarei por aqui também!
Mas, em um futuro próximo quem sabe possamos trocar ideia! Obrigado!
September 17, 2022, 04:54:51 PM
(...)
Parabéns @Pumared, fico feliz que voce também se interessa nessa área de pesquisa focada em cripto/blockchain 
Como eu também tenho interesse nesse contexto, a dissertação do meu mestrado também é focada nessa área, para ser mais especifico em opções/bitcoin.
Vou estar utilizando a Equação de Black Scholes para poder precificar o valor do Bitcoin em um determinado período futuro e ver se de fato tem uma correlação e se isso é aplicavel aos criptoativos!
Ainda estou na luta por aqui, mas aos poucos as coisas estão evoluindo hahahah
Alias, se precisar de alguma ajuda ou dica nessa área de pesquisa cientifica/artigos/tcc, eu sigo a disposição para lhe ajudar! Qualquer coisa é só me dar "alo"
September 15, 2022, 06:24:09 PM
Mas, quanto a pergunta fundamental, Nuvem X blockchain, ambos são bastante diferentes e nenhum é melhor. São usados em casos diferentes.
Blockchain é um banco de dados caro e lento. Ele não serve pra maioria dos casos.
Imagina se cada vez que você fosse postar no Instagram vc tivesse que pagar 1 usd e esperar que o bloco fosse minerado para seu post aparecer. Isso que ia acontecer se o Instagram usasse um blockchain.
Ao mesmo tempo, seria terrível se o bitcoin estivesse num servidor centralizado em nuvem. Seria tipo um visa.
Então, não existe melhor. São apenas usados para coisas diferentes.
Blockchain é um banco de dados caro e lento. Ele não serve pra maioria dos casos.
Imagina se cada vez que você fosse postar no Instagram vc tivesse que pagar 1 usd e esperar que o bloco fosse minerado para seu post aparecer. Isso que ia acontecer se o Instagram usasse um blockchain.
Ao mesmo tempo, seria terrível se o bitcoin estivesse num servidor centralizado em nuvem. Seria tipo um visa.
Então, não existe melhor. São apenas usados para coisas diferentes.
Sim sim, são ideias diferentes para usos diferentes. A ideia era basicamente mostrar o potencial de armazenar dados de forma descentralizada. Entendo que dificilmente seria usado em um instagram da vida, mas para dados de longo prazo seria uma possibilidade! Seja uma block privada ou pública.
August 29, 2022, 04:38:37 AM
Bom artigo, parabens.
Concordo com o @bitmover, blockchain e nuvem são uteis para situações diferentes.
Por sua vez o Filecoin, não armazena no blockchain. A blockchain apenas serve para contabilizar as movimentações e pagar aos miners.
E qual é o uptime desse serviço? A minha questão em relação a um Filecoin, por exemplo, acho que é sempre até quanto é rentável esses valores.
Se um minerador tiver 10 TiB, e se ganhar 100% da recompensa, irá receber por ano 10$. Será assim tão compensatório? Isso é o custo de energia que teve. Mas é que ele nem recebe 100% da recompensa, e só recebe o TiB que forem acedidos via o seus discos, ou seja, poderá ganhar menos do que isso ao ano.
Dai eu questionar até quando esses valores irão durar.
Mas, posso estar a ver as coisas de um perisma mais negativo, talvez.
Concordo com o @bitmover, blockchain e nuvem são uteis para situações diferentes.
Por sua vez o Filecoin, não armazena no blockchain. A blockchain apenas serve para contabilizar as movimentações e pagar aos miners.
Pesquisei aqui e eles parecem cobrar[1] < $1 por TiB/ano vs $24 TiB/ano do S3 Glacier Deep Archive, uma vantagem absurda de preço. Falando em Glacier Deep Archive, acho que poderia comentar sobre os diferentes níveis de armazenamento, assim como presentes na AWS. O S3 Standard cobra 0,023 USD/GB para o armazenamento geral que é acessado com frequência, enquanto o S3 Glacier Deep Archive cobra[2] apenas 0,00099 USD/GB (23x menos) para armazenar arquivos de longa vigência, que são acessados 1 ou 2 vezes por ano e podem ser restaurados em até 12 horas (ótimo para backups profundos, i.e o que o GitHub faz com o Arctic Code Vault[3]).
E qual é o uptime desse serviço? A minha questão em relação a um Filecoin, por exemplo, acho que é sempre até quanto é rentável esses valores.
Se um minerador tiver 10 TiB, e se ganhar 100% da recompensa, irá receber por ano 10$. Será assim tão compensatório? Isso é o custo de energia que teve. Mas é que ele nem recebe 100% da recompensa, e só recebe o TiB que forem acedidos via o seus discos, ou seja, poderá ganhar menos do que isso ao ano.
Dai eu questionar até quando esses valores irão durar.
Mas, posso estar a ver as coisas de um perisma mais negativo, talvez.
August 28, 2022, 03:38:35 PM
Cara, de primeiro já adianto que seu texto esta muito extenso aqui pro fórum. Poucos vão ler isso tudo rsrs
Me deu uma preguiça só de olhar. Parece um pergaminho em aramaico antigo. Me lembrou dos achados bíblicos do mar morto. Agora, para quem é da área, deve ser o suprassumo. Parabéns.
August 28, 2022, 07:28:12 AM
Boa! Acho que ficou faltando exemplificar quanto custaria para guardar um tamanho grande de arquivos na Filecoin (ainda que não tenha um preço fixo, poderia dar uma olhada em quanto custaria hoje em dia de forma prática).
Pesquisei aqui e eles parecem cobrar[1] < $1 por TiB/ano vs $24 TiB/ano do S3 Glacier Deep Archive, uma vantagem absurda de preço. Falando em Glacier Deep Archive, acho que poderia comentar sobre os diferentes níveis de armazenamento, assim como presentes na AWS. O S3 Standard cobra 0,023 USD/GB para o armazenamento geral que é acessado com frequência, enquanto o S3 Glacier Deep Archive cobra[2] apenas 0,00099 USD/GB (23x menos) para armazenar arquivos de longa vigência, que são acessados 1 ou 2 vezes por ano e podem ser restaurados em até 12 horas (ótimo para backups profundos, i.e o que o GitHub faz com o Arctic Code Vault[3]).
[1] https://largedata.filecoin.io/#pricing
[2] https://aws.amazon.com/pt/s3/pricing/?nc=sn&loc=4
[3] https://archiveprogram.github.com/arctic-vault/
Pesquisei aqui e eles parecem cobrar[1] < $1 por TiB/ano vs $24 TiB/ano do S3 Glacier Deep Archive, uma vantagem absurda de preço. Falando em Glacier Deep Archive, acho que poderia comentar sobre os diferentes níveis de armazenamento, assim como presentes na AWS. O S3 Standard cobra 0,023 USD/GB para o armazenamento geral que é acessado com frequência, enquanto o S3 Glacier Deep Archive cobra[2] apenas 0,00099 USD/GB (23x menos) para armazenar arquivos de longa vigência, que são acessados 1 ou 2 vezes por ano e podem ser restaurados em até 12 horas (ótimo para backups profundos, i.e o que o GitHub faz com o Arctic Code Vault[3]).
[1] https://largedata.filecoin.io/#pricing
[2] https://aws.amazon.com/pt/s3/pricing/?nc=sn&loc=4
[3] https://archiveprogram.github.com/arctic-vault/
August 28, 2022, 06:16:18 AM
Oi Pumared. Bem vindo de volta ao fórum.
Cara, de primeiro já adianto que seu texto esta muito extenso aqui pro fórum. Poucos vão ler isso tudo rsrs
Mas, quanto a pergunta fundamental, Nuvem X blockchain, ambos são bastante diferentes e nenhum é melhor. São usados em casos diferentes.
Blockchain é um banco de dados caro e lento. Ele não serve pra maioria dos casos.
Imagina se cada vez que você fosse postar no Instagram vc tivesse que pagar 1 usd e esperar que o bloco fosse minerado para seu post aparecer. Isso que ia acontecer se o Instagram usasse um blockchain.
Ao mesmo tempo, seria terrível se o bitcoin estivesse num servidor centralizado em nuvem. Seria tipo um visa.
Então, não existe melhor. São apenas usados para coisas diferentes.
Cara, de primeiro já adianto que seu texto esta muito extenso aqui pro fórum. Poucos vão ler isso tudo rsrs
Mas, quanto a pergunta fundamental, Nuvem X blockchain, ambos são bastante diferentes e nenhum é melhor. São usados em casos diferentes.
Blockchain é um banco de dados caro e lento. Ele não serve pra maioria dos casos.
Imagina se cada vez que você fosse postar no Instagram vc tivesse que pagar 1 usd e esperar que o bloco fosse minerado para seu post aparecer. Isso que ia acontecer se o Instagram usasse um blockchain.
Ao mesmo tempo, seria terrível se o bitcoin estivesse num servidor centralizado em nuvem. Seria tipo um visa.
Então, não existe melhor. São apenas usados para coisas diferentes.
August 27, 2022, 08:04:29 PM
A partir da criação do modelo relacional, a forma com que os dados são organizados sempre esteve em constante aprimoramento, desde melhorias no desempenho dos bancos de dados até em dispositivos físicos como HDs e SSDs.
Com a disseminação da internet, a quantidade de dados que foi gerada cresceu de forma exponencial, fazendo com que o armazenamento desses dados ficasse em foco, uma vez que seria necessário guarda-los de alguma forma. Com isso, um meio alternativo surgiu através das blockchains, onde foi possível descentralizar o armazenamento de dados a um custo-benefício melhor do que no modelo tradicional de armazenamento.
A partir dessa ideia, vamos comparar soluções de armazenamento em nuvem e em blockchain com foco na mitigação de custos e ao mesmo tempo mantendo a integridade de dados que estão sendo armazenados.
Como tudo começou...
Com o número de usuários na internet e volume de dados gerados aumentando se fez necessário evoluir a forma de armazenagem de dados. Dessa forma, partimos de dispositivos físicos como Pendrives, HDs e CDs para o que temos hoje no armazenamento em nuvem. Tudo bem que são praticamente a mesma coisa, mas o serviço que é entregue é totalmente diferente do que o modelo antigo entregava.
Segundo a Statista, a quantidade total de dados criados, capturados, copiados e consumidos globalmente nos próximos cinco anos deve crescer mais de 180 zetabytes. Apesar da grande quantidade, segundo o autor, apenas uma pequena porcentagem desses dados é mantida, sendo a previsão de crescimento desta categoria de dados, pouco mais de 19% ao ano até 2025.
A Nuvem
Empresas de armazenamento em nuvem possuem DataCenter's (Centro de Dados), que possuem a finalidade exclusiva de armazenamento. Em resumo, a empresa aluga parte do espaço disponível desses centros para os seus clientes, dessa forma todo o processo de guardar, realizar processos de segurança como redundância de dados, não fica visível ao usuário final, cabendo a esse apenas a compra e envio dos dados que deseja armazenar.
Essa nova forma de aglomeração de dados, permitiu que empresas e pessoas pudessem utilizar de forma prática os seus dados em qualquer lugar e ao mesmo tempo que vários outros usuários. Porém, com essa popularização, junto dos dados em nuvem surgem também algumas problemáticas, principalmente relacionados a possíveis ataques e ao preço por armazená-los em nuvem.
Para ilustrar os principais problemas do armazenamento em nuvem a Cloud Security Alliance (CSA) listou 11 ameaças à computação em nuvem no ano de 2020, entre eles podemos citar:
• Violação de dados;
• Configuração incorreta e controle de mudanças inadequado;
• Identidade, credencial, acesso e gerenciamento de chaves insuficientes;
• Gerenciamento insuficiente de identidades e credenciais;
• Roubo de conta;
• Ameaça interna;
• Visibilidade limitada de uso da nuvem;
• Abuso e uso nefasto de serviços em nuvem.
A finalidade desse relatório é discutir os problemas mais significativos e urgentes do armazenamento em nuvem mostrando detalhes e exemplificando com ataques recentes e conhecidos sofridos por empresas e pessoas. Ou seja, o relatório exemplifica que o armazenamento em nuvem possui falhas e que pode gerar perdas financeiras e de privacidade aos seus usuários finais.
Resumindo a Blockchain
De forma resumida, podemos simplificar a Blockchain em três passos: Transações, Blocos e blockchain (no sentido das junções dos blocos com as informações). Entendo que muito foi ocultado, mas podemos vê-la assim por um momento.
As transações seriam as informações de quem enviou, quem recebeu, a quantidade enviada, data etc. Já os blocos seriam várias transações juntas e por fim vários blocos formariam uma cadeia de blocos, ou blockchain.
Ok, temos o padrão de uma block. Mas nem todas funcionam assim, apesar de o principio sempre ser parecido. O que irá diferenciar uma blockchain de outra será a sua forma de Consenso.
Eu estou de acordo, e você?
Uma forma de consenso em uma blockchain dita como essa rede irá funcionar, quais e como serão as regras. Esse mecanismo é utilizado para que todos os participantes da rede tomem decisões, controlem toda a blockchain sem depender de uma única pessoa ou grupo, ou seja, descentralizar todo o poder de decisão e atribuir a escolha para cada participante daquela rede.
Por exemplo, o consenso mais famoso, que é utilizado na rede do Bitcoin, o PoW (Proof of Work) segue a seguinte regra: todos os usuários terão que utilizar poder computacional, que seria o processamento do hardware do computador como CPU e GPU, para resolver problemas matemáticos e uma vez resolvido, esse usuário será recompensado com alguns Bitcoins, de forma simplificada e muito resumida.
Ou seja, todo usuário que deseja participar e validar transações e blocos na Blockchain do Bitcoin seguirá essa regra. Dessa forma, todos os interessados já entram sabendo como funcionam e quais são as regras. Mas, novos consensos já foram criados e adaptados para seguirem regras diferentes e dessa forma resolverem problemas diferentes, como segurança, custo e escalabilidade.
E é justamente nesse ponto que entram outras block's, pois podemos alterar da maneira que quisermos as regras e com isso resolver diversos problemas em várias áreas, como o armazenamento de dados!
Blockchain VS Nuvem
A seguir, listamos quatro opções de armazenamento, os mais tradicionais utilizados por empresas e as soluções blockchain. Em cada projeto foi feito um comparativo de quanto custaria armazenar por 12 meses a quantidade de 100TB, apesar do último projeto apresentado ser uma exceção, visto que o custo seria desproporcional aos demais...
Cloud Storage do Google
A solução pode ser acessada via navegador web ou por uma interface de linha de comando e são poucas as funções que devem ser administradas na ferramenta. Além disso é possível arquivar dados que não estão sendo usados e aumentar ou diminuir a capacidade de armazenamento, sem que isso prejudique o acesso a esses dados em outro momento.
Para iniciar é bem simples, só é necessário ter uma conta junto ao Google Cloud. Feito isso, basta dar início ao armazenamento. É preciso criar um container na conta do cliente e iniciar o serviço de storage. O cliente escolhe a região onde os dados ficarão armazenados, a classe de armazenamento e o tipo de proteção. Pronto, os dados já podem ser armazenados.
O usuário possui várias formas de envios dos dados, desde via API como via navegador Web. A plataforma fornece tutoriais práticos e exemplos de como realizar os envios de dados. O Cloud Storage sempre criptografa os dados no servidor antes de gravá-los em disco usando a criptografia AES-256, onde não é necessário realizar qualquer configuração ou estabelecer definições, é feito tudo de forma automática.
Praticamente toda parte do processo de armazenamento e manutenção dos dados é cobrado, como por exemplo: movimentação entre aplicativos do google cloud, armazenamento, saída de dados entre regiões e alterações e uso dos dados. Realizando uma estimativa de armazenamento de 100TB por 12 meses no datacenter de São Paulo custaria em torno de 250mil reais por ano para armazenar toda essa quantidade de dados. Como o serviço é cobrado em dólar, o valor do Terabyte custaria cerca de R$ 2.500.
Você pode fazer os cálculos utilizando a Calculadora de Preços aqui.
Amazon S3 da Amazon
A solução disponibiliza acesso via linha de comando e via navegador web e só é cobrado por aquilo que for utilizado dentro das várias funcionalidades da plataforma. Existem várias funcionalidades de armazenamento, mas nesse estudo usaremos a funcionalidade de Armazenamento S3 que é a mais simples para realizar o armazenamento dos dados.
Para começar a armazenar basta ter uma conta junto a AWS, a sua conta é vinculada a todas as funcionalidades da plataforma e você já consegue utilizar o armazenamento S3. Feito isso, basta criar um bucket junto a linha de comando ou navegador web e já começar a realizar o envio de dados via API ou através do próprio console da sua conta.
Os dados são armazenados de forma redundante em vários dispositivos, em várias instalações nas regiões do S3. Depois de guardados, o sistema mantém a durabilidade detectando e reparando rapidamente qualquer redundância perdida.
A criptografia utilizada pelo S3 é a mesma citada no armazenamento anterior que é o padrão de criptografia avançada de 256 bits (AES-256).
Sobre os valores cobrados pela solução apenas por armazenar os dados no data center de São Paulo, também foi utilizado o exemplo de 100TB por 12 meses, dessa forma, chegamos ao valor de 256mil reais por ano, excluindo toda a parte de movimentação de dados e afins. Como o serviço é cobrado em dólar temos que o valor do Terabyte é cerca de R$ 2.560.
Você pode fazer os cálculos utilizando a Calculadora de Preços aqui.
Filecoin
Filecoin foi idealizada por Juan Benet em 2014. Em sua Oferta Inicial de Criptomoedas (ICO, na sigla em inglês), o projeto arrecadou US$ 200 milhões.
O objetivo desta blockchain é armazenar dados de forma descentralizada de uma forma totalmente diferente dos exemplos anteriores.
O sistema da Filecoin, junta, basicamente, pessoas que querem armazenar dados com pessoas que possuem espaço em hardware disponível para alugar, que são denominados como Mineradores. Os mineradores são pessoas que utilizam seus computadores para armazenar arquivos e provar que esses dados estão guardados corretamente ao longo do tempo.
Qualquer pessoa que queira armazenar seus arquivos ou ser pago para armazenar pode "se inscrever" na blockchain da Filecoin. Os preços negociados pelo armazenamento não são controlados por nenhuma empresa. Todos podem determinar o seu preço de acordo com o tempo de armazenagem e tamanho do arquivo, facilitando assim o livre mercado na plataforma.
Para provar que o minerador que guarda os dados ainda os possui em seu computador é usado a forma de consenso, ou algoritmo, de Prova de Replicação (PoRep). É feito uma transação com os dados do usuário para o minerador e é gerado um id único nessa transação e os dados são divididos em setores que também possuem um valor único. Uma vez concluída essa transação, o minerador usará outro algoritmo que é chamado de Prova de Espaço-Tempo (PoSt) para provar que ainda está armazenando os dados daquela transação inicial. O algoritmo irá checar nos setores de forma aleatória se os ids são iguais aos criados na transação inicial, se estiver tudo certo o minerador é recompensado, do contrário será descontado do minerador.
A blockchain Filecoin, criou uma rede de armazenamento verificável, um mercado aberto de negociações de preços competitivos, além de ser resistente à censura, uma vez que não há nenhum provedor central que pode ser coagido a excluir arquivos ou reter serviços.
Você pode ler mais sobre o projeto aqui.
Arweave
Arweave é uma blockchain que permite armazenar dados de
forma permanente e sustentável pagando apenas uma taxa inicial e conecta pessoas que buscam armazenamento a longo prazo com pessoas que possuem uma grande quantidade de espaço em hardware disponível.
A Arweave possui uma blockweave, assim como uma blockchain, é uma coleção vinculada de blocos contendo transações. Apesar do nome diferente, acaba servindo para a mesma função de uma blockchain "comum". Essa estrutura de dados, a blockweave, possui o algoritmo, ou forma de consenso, chamado de Prova de Acesso (PoA).
Na Arweave os usuários são incentivados a replicar os dados existentes na rede para serem recompensados, dessa forma os dados de uma transação podem ser replicados por um longo tempo, uma vez que os participantes da rede são incentivados a isso.
Dessa forma, uma vez dentro da blockchain os dados serão perpetuados dentro da rede. Como citado anteriormente, para armazenar os dados basta pagar uma taxa inicial com a criptomoeda da rede Arweave a AR. Atualmente, a cotação da cripto está em cerca U$ 10, cerca de R$ 52 por moeda. Porém, em média, é pago cerca de 0.0003 AR, ou pouco mais de R$ 0.016 centavos por Mega.
Assim, usando um exemplo mais abaixo do que os anteriores, temos que o custo para armazenar 1TB na blockchain Arweave, será necessário desembolsar cerca de R$ 90.000, mas esse armazenamento será perpetuo na rede.
Uma vez paga a taxa inicial para transacionar os dados para a blockchain da Arweave, todos os mineradores irão receber quantidades de AR para confirmar todas as transações que estão na blockchain. Assim haverá sempre um incentivo para que sejam perpetuados aqueles dados na rede além de que esses arquivos estarão sempre acessíveis, de qualquer lugar do mundo, a qualquer hora e uma vez enviado, ninguém poderá alterá-los.
Você pode ler mais sobre o projeto aqui.
Resultados
Com os comparativos, foi visto que as blockchains apresentadas podem ser uma alternativa ao armazenamento em nuvem tradicional. No exemplo da Filecoin, o seu ecossistema propõe que todos possam comprar e alugar espaço em disco, e dessa forma descentralizar e distribuir o poder de armazenamento de grandes datacenters e disponibilizar para pequenas empresas e até pessoas.
Com isso, é criado um mercado onde a tendência é que os preços caiam e seja gerado uma competitividade tanto entre o armazenamento em nuvem tradicional como o armazenamento em blockchain.
Já a blockchain Arweave dá um passo à frente e propõe um ecossistema que irá guardar os seus dados por um longo período por meio de incentivos para os seus usuários, possibilitando assim um armazenamento perpetuo. Com isso, é possível guardar desde fotos até documentos digitalizados de cartórios, possibilitando ao pequeno usuário e até governos um armazenamento confiável.
Além disso, temos o armazenamento em nuvem tradicional que ainda é, e será por muito tempo, o armazenamento mais utilizado por grandes e médias empresas, visto que armazenar dados é algo muito sensível e envolto de regulações o que torna o S3 e o Cloud Storage as principais opções quando se tratar de armazenar dados.
Considerações Finais
O principal objetivo desse trabalho foi mostrar que existem novas possibilidades, novas formas de armazenar dados, saindo de empresas tradicionais e descentralizando a forma como os dados são armazenados e assim possibilitar usuários comuns, empresas e governos o acesso a um armazenamento descentralizado e de certa forma, mais barato do que meios tradicionais.
Apesar da tecnologia blockchain ser relativamente nova, ela traz consigo uma proposta de descentralizar vários âmbitos, gerando desde produtos melhores a uma competitividade com empresas tradicionais. E com isso, o usuário final e empresas como um todo só tendem a ganhar com todo esse sistema que está sendo construído.
Por fim, os objetivos propostos em relação a análise dos custos financeiros para armazenagem de dados, a recuperabilidade de dados e como os dados são armazenados foram atingidas, uma vez que as soluções se mostram uma alternativa promissora para o armazenamento de dados, apesar de algumas ferramentas não atingirem o melhor custo-benefício.
*Isenção de responsabilidade: O texto acima não é de forma alguma um conselho financeiro ou uma solicitação de compra - é apenas uma opinião.
Fontes:
Algoritmos de Consenso. Livecoins, 2019, Disponível em: https://livecoins.com.br/algoritmos-de-consenso/#PoW_-_Proof_of_Work
AMAZON. Amazon S3: Armazenamento de objetos construído para armazenar e recuperar
qualquer volume de dados de qualquer local, s.d. Disponível em:
https://aws.amazon.com/pt/s3
WILLIAMS, Sam at al. Arweave: A Protocol for Economically Sustainable Information
Permanence. 2020
FILECOIN, Filecoin Documentation, 2021. Disponível em: https://docs.filecoin.io/
CLOUD SECURITY ALLIANCE, Top Threats to Cloud Computing: Egregious Eleven Deep
Dive, Cloud Security Alliance, 2020. Disponível em:
https://cloudsecurityalliance.org/artifacts/top-threats-egregious-11-deep-dive/
Com a disseminação da internet, a quantidade de dados que foi gerada cresceu de forma exponencial, fazendo com que o armazenamento desses dados ficasse em foco, uma vez que seria necessário guarda-los de alguma forma. Com isso, um meio alternativo surgiu através das blockchains, onde foi possível descentralizar o armazenamento de dados a um custo-benefício melhor do que no modelo tradicional de armazenamento.
A partir dessa ideia, vamos comparar soluções de armazenamento em nuvem e em blockchain com foco na mitigação de custos e ao mesmo tempo mantendo a integridade de dados que estão sendo armazenados.
Como tudo começou...
Com o número de usuários na internet e volume de dados gerados aumentando se fez necessário evoluir a forma de armazenagem de dados. Dessa forma, partimos de dispositivos físicos como Pendrives, HDs e CDs para o que temos hoje no armazenamento em nuvem. Tudo bem que são praticamente a mesma coisa, mas o serviço que é entregue é totalmente diferente do que o modelo antigo entregava.
Segundo a Statista, a quantidade total de dados criados, capturados, copiados e consumidos globalmente nos próximos cinco anos deve crescer mais de 180 zetabytes. Apesar da grande quantidade, segundo o autor, apenas uma pequena porcentagem desses dados é mantida, sendo a previsão de crescimento desta categoria de dados, pouco mais de 19% ao ano até 2025.
A Nuvem
Empresas de armazenamento em nuvem possuem DataCenter's (Centro de Dados), que possuem a finalidade exclusiva de armazenamento. Em resumo, a empresa aluga parte do espaço disponível desses centros para os seus clientes, dessa forma todo o processo de guardar, realizar processos de segurança como redundância de dados, não fica visível ao usuário final, cabendo a esse apenas a compra e envio dos dados que deseja armazenar.
Essa nova forma de aglomeração de dados, permitiu que empresas e pessoas pudessem utilizar de forma prática os seus dados em qualquer lugar e ao mesmo tempo que vários outros usuários. Porém, com essa popularização, junto dos dados em nuvem surgem também algumas problemáticas, principalmente relacionados a possíveis ataques e ao preço por armazená-los em nuvem.
Para ilustrar os principais problemas do armazenamento em nuvem a Cloud Security Alliance (CSA) listou 11 ameaças à computação em nuvem no ano de 2020, entre eles podemos citar:
• Violação de dados;
• Configuração incorreta e controle de mudanças inadequado;
• Identidade, credencial, acesso e gerenciamento de chaves insuficientes;
• Gerenciamento insuficiente de identidades e credenciais;
• Roubo de conta;
• Ameaça interna;
• Visibilidade limitada de uso da nuvem;
• Abuso e uso nefasto de serviços em nuvem.
A finalidade desse relatório é discutir os problemas mais significativos e urgentes do armazenamento em nuvem mostrando detalhes e exemplificando com ataques recentes e conhecidos sofridos por empresas e pessoas. Ou seja, o relatório exemplifica que o armazenamento em nuvem possui falhas e que pode gerar perdas financeiras e de privacidade aos seus usuários finais.
Resumindo a Blockchain
De forma resumida, podemos simplificar a Blockchain em três passos: Transações, Blocos e blockchain (no sentido das junções dos blocos com as informações). Entendo que muito foi ocultado, mas podemos vê-la assim por um momento.
As transações seriam as informações de quem enviou, quem recebeu, a quantidade enviada, data etc. Já os blocos seriam várias transações juntas e por fim vários blocos formariam uma cadeia de blocos, ou blockchain.
Ok, temos o padrão de uma block. Mas nem todas funcionam assim, apesar de o principio sempre ser parecido. O que irá diferenciar uma blockchain de outra será a sua forma de Consenso.
Eu estou de acordo, e você?
Uma forma de consenso em uma blockchain dita como essa rede irá funcionar, quais e como serão as regras. Esse mecanismo é utilizado para que todos os participantes da rede tomem decisões, controlem toda a blockchain sem depender de uma única pessoa ou grupo, ou seja, descentralizar todo o poder de decisão e atribuir a escolha para cada participante daquela rede.
Por exemplo, o consenso mais famoso, que é utilizado na rede do Bitcoin, o PoW (Proof of Work) segue a seguinte regra: todos os usuários terão que utilizar poder computacional, que seria o processamento do hardware do computador como CPU e GPU, para resolver problemas matemáticos e uma vez resolvido, esse usuário será recompensado com alguns Bitcoins, de forma simplificada e muito resumida.
Ou seja, todo usuário que deseja participar e validar transações e blocos na Blockchain do Bitcoin seguirá essa regra. Dessa forma, todos os interessados já entram sabendo como funcionam e quais são as regras. Mas, novos consensos já foram criados e adaptados para seguirem regras diferentes e dessa forma resolverem problemas diferentes, como segurança, custo e escalabilidade.
E é justamente nesse ponto que entram outras block's, pois podemos alterar da maneira que quisermos as regras e com isso resolver diversos problemas em várias áreas, como o armazenamento de dados!
Blockchain VS Nuvem
A seguir, listamos quatro opções de armazenamento, os mais tradicionais utilizados por empresas e as soluções blockchain. Em cada projeto foi feito um comparativo de quanto custaria armazenar por 12 meses a quantidade de 100TB, apesar do último projeto apresentado ser uma exceção, visto que o custo seria desproporcional aos demais...
Cloud Storage do Google
A solução pode ser acessada via navegador web ou por uma interface de linha de comando e são poucas as funções que devem ser administradas na ferramenta. Além disso é possível arquivar dados que não estão sendo usados e aumentar ou diminuir a capacidade de armazenamento, sem que isso prejudique o acesso a esses dados em outro momento.
Para iniciar é bem simples, só é necessário ter uma conta junto ao Google Cloud. Feito isso, basta dar início ao armazenamento. É preciso criar um container na conta do cliente e iniciar o serviço de storage. O cliente escolhe a região onde os dados ficarão armazenados, a classe de armazenamento e o tipo de proteção. Pronto, os dados já podem ser armazenados.
O usuário possui várias formas de envios dos dados, desde via API como via navegador Web. A plataforma fornece tutoriais práticos e exemplos de como realizar os envios de dados. O Cloud Storage sempre criptografa os dados no servidor antes de gravá-los em disco usando a criptografia AES-256, onde não é necessário realizar qualquer configuração ou estabelecer definições, é feito tudo de forma automática.
Praticamente toda parte do processo de armazenamento e manutenção dos dados é cobrado, como por exemplo: movimentação entre aplicativos do google cloud, armazenamento, saída de dados entre regiões e alterações e uso dos dados. Realizando uma estimativa de armazenamento de 100TB por 12 meses no datacenter de São Paulo custaria em torno de 250mil reais por ano para armazenar toda essa quantidade de dados. Como o serviço é cobrado em dólar, o valor do Terabyte custaria cerca de R$ 2.500.
Você pode fazer os cálculos utilizando a Calculadora de Preços aqui.
Amazon S3 da Amazon
A solução disponibiliza acesso via linha de comando e via navegador web e só é cobrado por aquilo que for utilizado dentro das várias funcionalidades da plataforma. Existem várias funcionalidades de armazenamento, mas nesse estudo usaremos a funcionalidade de Armazenamento S3 que é a mais simples para realizar o armazenamento dos dados.
Para começar a armazenar basta ter uma conta junto a AWS, a sua conta é vinculada a todas as funcionalidades da plataforma e você já consegue utilizar o armazenamento S3. Feito isso, basta criar um bucket junto a linha de comando ou navegador web e já começar a realizar o envio de dados via API ou através do próprio console da sua conta.
Os dados são armazenados de forma redundante em vários dispositivos, em várias instalações nas regiões do S3. Depois de guardados, o sistema mantém a durabilidade detectando e reparando rapidamente qualquer redundância perdida.
A criptografia utilizada pelo S3 é a mesma citada no armazenamento anterior que é o padrão de criptografia avançada de 256 bits (AES-256).
Sobre os valores cobrados pela solução apenas por armazenar os dados no data center de São Paulo, também foi utilizado o exemplo de 100TB por 12 meses, dessa forma, chegamos ao valor de 256mil reais por ano, excluindo toda a parte de movimentação de dados e afins. Como o serviço é cobrado em dólar temos que o valor do Terabyte é cerca de R$ 2.560.
Você pode fazer os cálculos utilizando a Calculadora de Preços aqui.
Filecoin
Filecoin foi idealizada por Juan Benet em 2014. Em sua Oferta Inicial de Criptomoedas (ICO, na sigla em inglês), o projeto arrecadou US$ 200 milhões.
O objetivo desta blockchain é armazenar dados de forma descentralizada de uma forma totalmente diferente dos exemplos anteriores.
O sistema da Filecoin, junta, basicamente, pessoas que querem armazenar dados com pessoas que possuem espaço em hardware disponível para alugar, que são denominados como Mineradores. Os mineradores são pessoas que utilizam seus computadores para armazenar arquivos e provar que esses dados estão guardados corretamente ao longo do tempo.
Qualquer pessoa que queira armazenar seus arquivos ou ser pago para armazenar pode "se inscrever" na blockchain da Filecoin. Os preços negociados pelo armazenamento não são controlados por nenhuma empresa. Todos podem determinar o seu preço de acordo com o tempo de armazenagem e tamanho do arquivo, facilitando assim o livre mercado na plataforma.
Para provar que o minerador que guarda os dados ainda os possui em seu computador é usado a forma de consenso, ou algoritmo, de Prova de Replicação (PoRep). É feito uma transação com os dados do usuário para o minerador e é gerado um id único nessa transação e os dados são divididos em setores que também possuem um valor único. Uma vez concluída essa transação, o minerador usará outro algoritmo que é chamado de Prova de Espaço-Tempo (PoSt) para provar que ainda está armazenando os dados daquela transação inicial. O algoritmo irá checar nos setores de forma aleatória se os ids são iguais aos criados na transação inicial, se estiver tudo certo o minerador é recompensado, do contrário será descontado do minerador.
A blockchain Filecoin, criou uma rede de armazenamento verificável, um mercado aberto de negociações de preços competitivos, além de ser resistente à censura, uma vez que não há nenhum provedor central que pode ser coagido a excluir arquivos ou reter serviços.
Você pode ler mais sobre o projeto aqui.
Arweave
Arweave é uma blockchain que permite armazenar dados de
forma permanente e sustentável pagando apenas uma taxa inicial e conecta pessoas que buscam armazenamento a longo prazo com pessoas que possuem uma grande quantidade de espaço em hardware disponível.
A Arweave possui uma blockweave, assim como uma blockchain, é uma coleção vinculada de blocos contendo transações. Apesar do nome diferente, acaba servindo para a mesma função de uma blockchain "comum". Essa estrutura de dados, a blockweave, possui o algoritmo, ou forma de consenso, chamado de Prova de Acesso (PoA).
Na Arweave os usuários são incentivados a replicar os dados existentes na rede para serem recompensados, dessa forma os dados de uma transação podem ser replicados por um longo tempo, uma vez que os participantes da rede são incentivados a isso.
Dessa forma, uma vez dentro da blockchain os dados serão perpetuados dentro da rede. Como citado anteriormente, para armazenar os dados basta pagar uma taxa inicial com a criptomoeda da rede Arweave a AR. Atualmente, a cotação da cripto está em cerca U$ 10, cerca de R$ 52 por moeda. Porém, em média, é pago cerca de 0.0003 AR, ou pouco mais de R$ 0.016 centavos por Mega.
Assim, usando um exemplo mais abaixo do que os anteriores, temos que o custo para armazenar 1TB na blockchain Arweave, será necessário desembolsar cerca de R$ 90.000, mas esse armazenamento será perpetuo na rede.
Uma vez paga a taxa inicial para transacionar os dados para a blockchain da Arweave, todos os mineradores irão receber quantidades de AR para confirmar todas as transações que estão na blockchain. Assim haverá sempre um incentivo para que sejam perpetuados aqueles dados na rede além de que esses arquivos estarão sempre acessíveis, de qualquer lugar do mundo, a qualquer hora e uma vez enviado, ninguém poderá alterá-los.
Você pode ler mais sobre o projeto aqui.
Resultados
Com os comparativos, foi visto que as blockchains apresentadas podem ser uma alternativa ao armazenamento em nuvem tradicional. No exemplo da Filecoin, o seu ecossistema propõe que todos possam comprar e alugar espaço em disco, e dessa forma descentralizar e distribuir o poder de armazenamento de grandes datacenters e disponibilizar para pequenas empresas e até pessoas.
Com isso, é criado um mercado onde a tendência é que os preços caiam e seja gerado uma competitividade tanto entre o armazenamento em nuvem tradicional como o armazenamento em blockchain.
Já a blockchain Arweave dá um passo à frente e propõe um ecossistema que irá guardar os seus dados por um longo período por meio de incentivos para os seus usuários, possibilitando assim um armazenamento perpetuo. Com isso, é possível guardar desde fotos até documentos digitalizados de cartórios, possibilitando ao pequeno usuário e até governos um armazenamento confiável.
Além disso, temos o armazenamento em nuvem tradicional que ainda é, e será por muito tempo, o armazenamento mais utilizado por grandes e médias empresas, visto que armazenar dados é algo muito sensível e envolto de regulações o que torna o S3 e o Cloud Storage as principais opções quando se tratar de armazenar dados.
Considerações Finais
O principal objetivo desse trabalho foi mostrar que existem novas possibilidades, novas formas de armazenar dados, saindo de empresas tradicionais e descentralizando a forma como os dados são armazenados e assim possibilitar usuários comuns, empresas e governos o acesso a um armazenamento descentralizado e de certa forma, mais barato do que meios tradicionais.
Apesar da tecnologia blockchain ser relativamente nova, ela traz consigo uma proposta de descentralizar vários âmbitos, gerando desde produtos melhores a uma competitividade com empresas tradicionais. E com isso, o usuário final e empresas como um todo só tendem a ganhar com todo esse sistema que está sendo construído.
Por fim, os objetivos propostos em relação a análise dos custos financeiros para armazenagem de dados, a recuperabilidade de dados e como os dados são armazenados foram atingidas, uma vez que as soluções se mostram uma alternativa promissora para o armazenamento de dados, apesar de algumas ferramentas não atingirem o melhor custo-benefício.
*Isenção de responsabilidade: O texto acima não é de forma alguma um conselho financeiro ou uma solicitação de compra - é apenas uma opinião.
Fontes:
Algoritmos de Consenso. Livecoins, 2019, Disponível em: https://livecoins.com.br/algoritmos-de-consenso/#PoW_-_Proof_of_Work
AMAZON. Amazon S3: Armazenamento de objetos construído para armazenar e recuperar
qualquer volume de dados de qualquer local, s.d. Disponível em:
https://aws.amazon.com/pt/s3
WILLIAMS, Sam at al. Arweave: A Protocol for Economically Sustainable Information
Permanence. 2020
FILECOIN, Filecoin Documentation, 2021. Disponível em: https://docs.filecoin.io/
CLOUD SECURITY ALLIANCE, Top Threats to Cloud Computing: Egregious Eleven Deep
Dive, Cloud Security Alliance, 2020. Disponível em:
https://cloudsecurityalliance.org/artifacts/top-threats-egregious-11-deep-dive/
August 27, 2022, 08:04:16 PM
No inicio desse ano realizei a apresentação do meu TCC. Inicialmente pensei em desenvolver algum aplicativo ou algo nessa linha. Porém, conversando com alguns amigos do Livecoins e com o meu querido @sabotag3x cheguei a conclusão que algo voltado para blockchain seria muito legal de se fazer.
Com isso, tentei desenvolver o tópico mais simples da tecnologia: Armazenamento de dados. No tópico abaixo segue o texto! Deem uma lida! Toda opinião é bem vinda, juntamente de Merits, claro.
Edit: Esse artigo deveria ter saído na coluna no livecoins e só depois aqui, mas por problemas técnicos estou adiantando as coisas!
Com isso, tentei desenvolver o tópico mais simples da tecnologia: Armazenamento de dados. No tópico abaixo segue o texto! Deem uma lida! Toda opinião é bem vinda, juntamente de Merits, claro.
Edit: Esse artigo deveria ter saído na coluna no livecoins e só depois aqui, mas por problemas técnicos estou adiantando as coisas!
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