Dezentrale Speichernetzwerke: Verfügbare Optionen im Überblick

Dezentrale Speichernetzwerk erklärt

Bei einem dezentralen Speichernetzwerk werden Daten verschlüsselt über mehrere Standorte oder Knotenpunkte verteilt. Statt auf zentrale Server angewiesen zu sein, greifen diese Systeme auf die Speicherressourcen von Nutzern oder Anbietern weltweit zurück. Nur der Eigentümer der Daten besitzt die privaten Schlüssel zur Entschlüsselung, wodurch die Daten vor unbefugtem Zugriff geschützt sind. Oft werden die Dateien in sogenannte Shards (englisch für Bruchstücke oder Scherben) aufgeteilt und über das Netzwerk verteilt, was zusätzliche Sicherheit bietet.

Viele dezentrale Speichersysteme kombinieren diese Architektur mit Blockchain-Technologie. Die Blockchain dient als verteilter Ledger, das Speichertransaktionen automatisch nachverfolgt und validiert. Dies wird als Distributed Ledger Technology (DLT) bezeichnet. So werden unter anderem Shard-Hashes, Speicherorte und Transaktionsdetails dokumentiert, was Manipulationen praktisch unmöglich macht.

Verfügbare dezentrale Speichernetzwerke im Kurzüberblick

Im Folgenden werden sieben der derzeit relevanten dezentralen Speicherlösungen vorgestellt. Diese Auswahl basiert auf technischer Funktionalität, Marktpräsenz und innovativen Ansätzen in der Speicherung und Datenverwaltung.

Arweave

Arweave ermöglicht eine dauerhafte Speicherung von Daten über das sogenannte Permaweb. Permaweb gewährleistet zudem unveränderliche Datenspeicherung (Immutable). Es verwendet die proprietäre Blockweave-Technologie, ein Peer-to-Peer-Speicherprotokoll. Die Computer agieren in diesem Web als Arweave-Clients Daten werden einmalig bezahlt und anschließend dauerhaft archiviert, was vor allem für historische Dokumentation und Webarchivierung interessant ist.

Arweave ist zu 100 Prozent Community-getrieben und ist für die Verwendung mit Linux ausgelegt. Es kann auch unter Windows verwendet werden, was jedoch aus Gründen der Zuverlässigkeit nicht empfehlenswert.

BitTorrent File System (BTFS)

BTFS basiert auf der TRON-Blockchain und bietet ein skalierbares, dezentrales Speichersystem. Ziel ist es, Speicherkosten zu reduzieren, Ausfallsicherheit zu gewährleisten und Zensur zu umgehen. Mit über 100 Millionen Benutzerknoten und mehreren hundert Petabyte (circa 600 PB) verfügbarer Speicherkapazität deckt BTFS einen großen Teil des Marktes ab.

Es gibt mehr als 1.000 vollständige TRON-Knoten, wobei 27 Blockproduzenten als Super-Repräsentanten benannt sind.

BTFS ist eine Ableitung des InterPlanetary File System (IPFS) und eignet sich sowohl für die Dateiübertragung als auch für die Speicherung. Im Gegensatz zu anderen dezentralen Datenspeicherangeboten ist BTFS jedoch so konzipiert, dass Benutzer illegale oder urheberrechtlich geschützte Medien von ihren Knoten entfernen können.

Filecoin

Filecoin kombiniert Blockchain mit Peer-to-Peer-Speicherung. Nutzer zahlen in Filecoin (FIL) für die Speicherung ihrer Daten, während Miner FIL verdienen, indem sie Speicherplatz bereitstellen. Das Netzwerk protokolliert alle Transaktionen auf der Blockchain, inklusive Proof-of-Storage, um die korrekte Speicherung zu verifizieren. Filecoin basiert auf dem verteilten Speichernetzwerk IPFS, unterscheidet sich jedoch von diesem Netzwerk dadurch, dass Filecoin eine Anreizebene hinzugefügt hat.

Die Preisgestaltung von Filecoin wird nicht von einem einzelnen Unternehmen kontrolliert, sondern es handelt sich um einen offenen Markt, an dem jeder teilnehmen kann. Dies bietet zwar mehr Flexibilität, kann jedoch für Unternehmen mit bestimmten Speicherbudgets schwierig sein, insbesondere bei der Berechnung der Gasgebühren (Gas Fees), also der Gebühren für Ressourcen, die durch On-Chain-Nachrichtenoperationen verbraucht werden.

Das Filecoin-Projekt ist Open Source und ermutigt Speicheranbieter, Verbraucher und Entwickler, Apps auf seinem Dateisystem aufzubauen. Es ist jedoch anzumerken, dass die von Filecoin verwendeten Lotus-Knoten nur unter Linux und macOS unterstützt werden. Windows wird nicht unterstützt.

MaidSafe

MaidSafe (Massive Array of Internet Disks, Secure Access For Everyone) ist ein kleines Team von Personen, die ein autonomes globales Netzwerk aus Speicherknoten aufbauen. Damit will MaidSafe ein Netzwerk schaffen, das nicht abgeschaltet, blockiert, zensiert oder kontrolliert werden kann. Das Netzwerk hieß zunächst Safe Network und wurde in Autonomi umbenannt.

Die Software verwaltet gemeinsam die Speicherung im gesamten Netzwerk und leitet Daten und Nachrichten sicher zwischen den Knoten weiter. Die Knoten sind in Sektionen gruppiert, die die darin gespeicherten Daten kontrollieren. Die Bildung von Sektionen und die Datenbewegung sind autonome Vorgänge, die ohne zentralisierte Server, Agenten oder menschliche Aufsicht auskommen.

Jeder kann sich anonym als Anbieter dem Netzwerk anschließen, vorbehaltlich eines Ressourcentests, und jeder kann Daten speichern oder auf öffentliche Informationen im Netzwerk zugreifen. Das Projekt bietet auch eine API, mit der Entwickler direkt mit dem Netzwerk interagieren können. Die Client-Software speichert Daten im Autonomi-Netzwerk. Die Software unterteilt die Daten in mindestens drei Segmente, hasht und verschlüsselt die Segmente und wendet dann zusätzliche Schutzmaßnahmen an. Mehrere Kopien jedes Segments werden innerhalb eines Abschnitts gespeichert, um Redundanz zu gewährleisten.

Nutzer kauften Speicherplatz mit MaidSafeCoin, der an mehreren öffentlichen Börsen erhältlich ist. Diejenigen, die überschüssige Speicherkapazität verkaufen, wurden ebenfalls mit MaidSafeCoin bezahlt. Der ursprüngliche Token MaidSafeCoin (MAID) beziehungsweise eMAID wird auf eine 1:1-Basis in den neuen Autonomi‐Token umgewandelt.

Wer Daten speichern muss, kann einmalig bezahlen, aber Daten für immer speichern. Das Safe Network fungiert als sichere, universell zugängliche Alternative zum World Wide Web. Es hat sich zum Ziel gesetzt, die Nachverfolgung durch Unternehmen und Regierungen zu unterbinden.

Autonomi verwendet eine verteilte Ledger-Technologie, aber nicht Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS) nach klassischem Muster. Es gibt alternative Konsensmechanismen, zum Beispiel Mechanismen, die an das Verhalten von Ameisen bei der Spurennutzung (stigmergy) angelehnt sind.

Sia

Wie Filecoin nutzt auch Sia die Blockchain, um eine dezentrale Datenspeicherplattform bereitzustellen, die Dateien verschlüsselt und über ein globales Peer-to-Peer-Netzwerk verteilt. Die Sia-Client-Software – verfügbar für Windows, Linux und macOS – teilt jede Datei in 30 Segmente, die mithilfe von Reed-Solomon-Löschcodierung (Erasure Coding) redundant gesichert und über Hosts im Netzwerk verteilt werden. Dadurch genügt der Erhalt von nur 10 Segmenten, um eine Datei vollständig wiederherzustellen. Die Software verwendet Reed-Solomon-Löschcodierung, um Redundanz zu gewährleisten und die Wiederherstellung einer Datei aus nur 10 ihrer Segmente zu ermöglichen.

Die Software verwendet außerdem den Open-Source-Algorithmus Threefish, um die Segmente zu verschlüsseln, bevor sie an die Speicher-Hosts gesendet werden. Die Speicherung wird über sogenannte File Contracts geregelt, die auf der Blockchain festhalten, welcher Host welche Daten wie lange aufbewahrt und zu welchem Preis. Hosts müssen eine Sicherheitsleistung (Collateral) in Siacoin (SC) hinterlegen, um ihr Engagement zu garantieren. Mieter verwenden Siacoin, um Speicherplatz zu erwerben.

Die Sia-Software ist vollständig Open Source und enthält eine JSON-RPC-API, die Entwickler beim Erstellen von Anwendungen verwenden können. Die Einrichtung von Sia – sowohl als Mieter als auch als Host – ist ein unkomplizierter, gut dokumentierter Prozess, wodurch sich die Software von einigen Mitbewerbern abhebt.

Seit 2021 verwaltet die Sia Foundation das Kernprotokoll, während frühere Erweiterungen wie Skynet von unabhängigen Teams entwickelt wurden. Das Netzwerk wird aktiv gepflegt und gilt weiterhin als eine der technisch ausgereiftesten Plattformen im Bereich dezentraler Datenspeicherung.

Sia bietet einen dezentralen Speichermarktplatz, auf dem Speicheranbieter um Aufträge konkurrieren. Daher sind die Preise weniger vorhersehbar. Sia schätzt die Kosten für die Speicherung von 1 TB Daten auf 1 bis 2 US-Dollar pro Monat. Mieter sollten sich jedoch über zusätzliche Kosten im Klaren sein, wie zum Beispiel Vertragsabschlussgebühren und Bandbreitengebühren für das Hoch- und Herunterladen von Dateien. Wie andere Coins schwankt auch der Wert von Siacoin, was bedeutet, dass die tatsächlichen Speicherkosten von Monat zu Monat variieren.

Storj

Storj ist einer der größten Konkurrenten von Sia und bietet eine dezentrale Cloud-Speicherplattform an, die Daten verschlüsselt, fragmentiert und weltweit verteilt. Zwischen 2019 und 2021 vermarktete das Unternehmen seinen Dienst unter der Marke Tardigrade, die auf Unternehmenskunden abzielte. Während Storj die Infrastruktur- und Node-Seite abdeckte, repräsentierte Tardigrade die Kundenschnittstelle. Seit 2021 wird das Produkt wieder unter der Marke Storj Distributed Cloud Storage geführt und stellt verteilten Cloud-Object-Speicher bereit.

Der Dienst ist S3-kompatibel und verwendet eine Client-seitige AES-256-GCM-Verschlüsselung. Dateien werden in 64-MB-Segmente unterteilt, die jeweils in 80 verschlüsselte Fragmente zerlegt und über unabhängige Speicherknoten verteilt werden. Zur Wiederherstellung genügen 29 Fragmente, sodass selbst bei teilweisen Node-Ausfällen kein Datenverlust entsteht.

Storj nutzt Satellites als Koordinationsknoten für Metadaten, Authentifizierung und Abrechnung. Node-Betreiber erhalten Vergütungen in STORJ-Token (ERC-20) oder wahlweise in US-Dollar. Das System ist vollständig Open Source.

Laut Storj Labs eignet sich die Plattform besonders für Backups, Archive, Medieninhalte, Log-Dateien, hybride Cloud-Szenarien und Datenbank-Snapshots.

Seit Februar 2025 gelten feste Preise: 0,004 US-Dollar pro GB und Monat für Speicherung sowie 0,007 US-Dollar pro GB für Datenausgänge. Uploads sind kostenfrei.

Im Unterschied zu Filecoin oder Sia betreibt Storj keine eigene Blockchain – der Token basiert auf Ethereum, während alle Speicherprozesse Off-Chain über das dezentrale Netzwerk gesteuert werden.

Utopia

Das Utopia-P2P-Netzwerk wurde als dezentrale Plattform zur Wiedererlangung von Online-Freiheit, Datenschutz und Anonymität entwickelt. Es ermöglicht eine sichere Kommunikation, die laut Anbieter die Überwachung oder Zensur durch Regierungen und Dritte verhindern soll. Utopia arbeitet vollständig serverlos und nutzt ein Peer-to-Peer-Routing, bei dem jeder Teilnehmer ein Knoten im Netzwerk ist.

Die sichere Kommunikation wird durch moderne Kryptografie gewährleistet:

Utopia verwendet Elliptic Curve Cryptography (Curve25519) für den Schlüsselaustausch und digitale Signaturen sowie die XSalsa20/Poly1305-Verschlüsselung für Datenübertragung und Nachrichtenauthentifizierung. Die lokale Speicherung sensibler Daten erfolgt mit AES-256, einem symmetrischen Verschlüsselungsstandard, der auch in militärischen und industriellen Anwendungen verbreitet ist.

Utopia unterstützt zwei eigene Kryptowährungen innerhalb seines Ökosystems:

·      Crypton (CRP) – die primäre, dezentrale Währung für Zahlungen im Netzwerk, entwickelt zur Unterstützung anonymer, schneller Peer-to-Peer-Transaktionen.

·      Utopia USD (UUSD) – eine Stablecoin, deren Wert laut offizieller Angabe an den US-Dollar gekoppelt ist. Laut einer Pressemitteilung von 2021 ist UUSD durch den Stablecoin DAI (Ethereum-basiert) als Reserve besichert.

Beide Währungen basieren auf der Utopia-Blockchain, die ein serverloses, globales Peer-to-Peer-Design nutzt. Die Transaktionen werden dezentral validiert, und das System verwendet Mechanismen ähnlich zu Proof-of-Stake und Proof-of-Resources, um Konsens und Netzwerksicherheit zu gewährleisten. Nach Angaben des Betreibers dauern Transaktionen im Durchschnitt weniger als drei Sekunden und erfordern nur minimale Gebühren.

Utopia-Benutzer speichern ihre persönlichen Daten in verschlüsselten Containern. Diese Container fungieren als passwortgeschützte, lokal verschlüsselte Speicherbereiche, die alle benutzerrelevanten Informationen enthalten – darunter private Schlüssel, uMail-Nachrichten, uWallet-Daten, Dateien, Chat-Verläufe, Kontakte und Transaktionshistorien. Ohne das Benutzerpasswort ist ein Zugriff auf diese Daten laut Anbieter unmöglich.

Das System umfasst eine Vielzahl integrierter Funktionen, darunter die folgenden:

·      uMail, ein verschlüsselter E-Mail-Dienst innerhalb des Netzwerks,

·      uMessenger für Sofortnachrichten und Gruppenchats,

·      uWallet für Zahlungen und Verwaltung der integrierten Kryptowährungen,

·      uNS (Utopia Name System), ein dezentrales, DNS-ähnliches Namenssystem,

·      uMaps und uChannels für geobasierte Kommunikation und öffentliche Diskussionsräume.

Utopia ist vollständig plattfomübergreifend verfügbar und wird für Windows, macOS, Linux und Android bereitgestellt. Eine iOS-Version ist bisher nicht offiziell erschienen.

Die gesamte Kommunikation und Datenspeicherung erfolgt End-to-End-verschlüsselt. Metadaten oder IP-Adressen sollen laut Anbieter nicht zentral protokolliert oder gespeichert werden.

Vorteile dezentraler Speichernetzwerke

Dezentrale Speicherung bietet mehrere Vorteile gegenüber zentralisierten Systemen:

·      Kostenersparnis: Durch die Nutzung überschüssiger Speicherressourcen von Einzelpersonen oder Unternehmen sind die Betriebskosten oft niedriger als bei klassischen Cloud-Anbietern.

·      Sicherheit: Verschlüsselung und die Nutzung von Blockchain-Technologie stellen sicher, dass Daten nicht manipuliert werden können und nur autorisierte Nutzer Zugriff haben.

·      Robustheit: Da Daten über viele Knotenpunkte verteilt sind, gibt es keinen Single Point of Failure. Netzwerkstörungen oder Ausfälle einzelner Knoten beeinträchtigen die Datenintegrität kaum.

Herausforderungen bei der Nutzung dezentraler Speichernetzwerke

Trotz der Vorteile existieren auch einige Herausforderungen, zum Beispiel diese:

·      Akzeptanz: Manche Organisationen zögern, dezentrale Speichernetzwerke einzusetzen, zum Teil aufgrund historischer Assoziationen mit Piraterie oder der neuartigen Technologie.

·      Zahlungsmodelle: Viele Netzwerke arbeiten Token-basiert oder nutzen eigene Kryptowährungen. Die Preisvolatilität kann ein Risiko für Unternehmen darstellen, die verlässliche Kostenkalkulationen benötigen.

·      Support und Integration: Die Unterstützung durch Anbieter ist unterschiedlich, und die Integration in bestehende IT-Infrastrukturen kann technische Herausforderungen mit sich bringen.