去中心化存储系统旨在联合遍布全世界的存储设备持有者成为服务者,贡献设备为想要租借存储空间的客户提供点对点、分布式的存储服务。该系统具有去控制中心、多服务方服务的特点,可以有效解决传统中心化存储服务单点失效、数据泄露等痛点。本文采用了分布式账本技术实现系统激励机制,该技术通过分散记账权实现了去中心化的交易。激励机制利用经济手段刺激更多设备持有者参与系统;分布式账本则能够保证激励过程中交易的去中心化特性。本文通过对去中心化存储、区块链、冗余存储和文件存储证明技术进行深入研究,提出了一种基于分布式账本的去中心化存储系统设计方案。本文的研究工作及成果主要有以下几点:(1)本文提出了一种基于分布式账本的去中心化存储系统框架,规范了框架中各部分包含的功能模块及其具体作用,并阐述了一次交易中系统运转流程。(2)本文改进了去中心化存储中冗余文件的分配策略。本文提出的系统采用了纠删编码冗余备份的方式,并给出最佳的文件冗余量,在保证存储性能等同于完全备份的同时,将冗余数据大小缩小了1.4倍。同时,本文设计了基于客户到服务者点对点网络传输速度的冗余备份分配方式,可以大幅加快文件恢复速度,并保护用户数据隐私。(3)本文设计并实现了基于分布式账本的存储服务交易市场,用于客户和服务者间确定服务关系。交易市场基于联盟链Hyperledger Fabric搭建,其中采用了一种基于拍卖交易的服务方选择方式,以协助客户挑选到优质的服务者;还采用了文件存储证明的链上校验的方式,可以更好的保证证明校验的公平性。经过仿真测试,本文设计的去中心化存储系统在两年存储期内可以达到99.9%以上的服务可用性,并在十年存储期内保持在99.75%以上;同时可保证存储耐用性达到“12个9”,基本达到一线云存储服务设计标准。交易市场的测试中,在“2个组织,2个背书节点,5个排序节点”的微型拓扑结构下,1秒内可以响应近20笔交易和至少100次查询服务,每笔交易平均延迟为2.4秒,交易吞吐量已高于以太坊。实验表明,本文提出的系统可以提供可靠的数据存储服务,并可实现高效的存储服务交易。