去中心化云存储技术 | CESS 的多层网络架构详解

区块链以其特有的分布式算法和技术底层，让链上数据也随着区块链的不同实现了分布式存储，CESS（Cumulus Encrypted Storage System）去中心化云储存网络基础设施，让我们看到了去中心化云存储的未来。

CESS 的创新为区块链行业提供了一个有效可行的数据云存储技术方案、完善了 Web3 的基础设施建设。CESS 为了适应去中心化场景下数据的云储存和使用，提供了安全、高性能和无限的云数据存储服务。同时满足个人和企业的数据存储和共享需求，以高安全性和高性能支持大规模企业存储需求。

我们在《CESS：去中心化数据存储的未来》一文中，从技术角度出发分析了，CESS 数据的共享协议、多副本可恢复存储证明（PoDR²）和多类型数据确权机制（MDRC）等多重技术优势。CESS 凭借其技术创新既满足了区块链语境下数据云存储的需求，又保障了数据的安全和私有性，做到将数据所有权归还给了用户，用实践验证了区块链去中心化的本质。

今天我们从技术实现的角度来看下 CESS 是怎么设计其多层网络架构，从而适应链上链下的数据存储需求。CESS 的多层网络架构包含了区块链服务层、分布式存储资源层、分布式内容分发层以及应用层四层网络。

区块链服务层/共识层

作为底层架构的区块链服务层是处理所有交易和合约的区块链网络，其中包含了智能合约、共识算法、存储证明、资源管理、P2P 协议、支付及激励等等方面的功能。

承担区块链资源管理器的功能是 CESS 单独架构公链系统的独特原因，CESS 作为云存储的基础设施。Blocks 中包括了交易、存储证明等，还包括了全网存储空间和存储内容元数据的记录。在完成 CESS 区块打包任务的节点除了基础的任务之外，还需要根据供需等方面因素合理分配全网存储资源。节点需要根据通过上链的存储资源情况进行实施调配，与当下 Arweave 数据上链不同，CESS 首创了存储资源上链的新模式，通过去中心化的节点实现中心化云的管理效率。

CESS 的区块链共识机制我们在《CESS：去中心化数据存储的未来》有所介绍，CESS 采用了创新的随机选取轮值共识节点机制（R²S）来实现区块打包以及其他链上事务。该机制中通过轮值完成链上共识的节点，也就是说会随着时间的推移而变化。同时这个轮值是被随机选取，简而言之，CESS 在一个时间窗口内会由一定数量的轮值节点负责共识的维护，并且通过选取的随机性来保证去中心化程度。

CESS 创新设计随机选取轮值共识节点机制（R²S），解决了“矿工困境”中的大节点垄断，大幅度提高去中心化框架下的效率且实现了链上事务处理。所有希望成为共识节点的用户可以自由地加入候选节点，但在每一个时间窗口内（例如每 1 万个区块），只选取 11 个正式的轮值节