Децентрализация хранения: от идеализма к практическим приложениям.

Децентрализация хранения: от идеализма к реализм

Хранение когда-то было одним из популярных нарративов в индустрии блокчейн. Filecoin, будучи ведущим проектом предыдущего бычьего рынка, однажды имел рыночную капитализацию свыше 10 миллиардов долларов. Arweave, ориентированный на постоянное хранение, достиг максимальной капитализации в 3,5 миллиарда долларов. Однако, с сомнениями относительно доступности холодного хранения данных, необходимость в постоянном хранении также ставится под вопрос, сможет ли Децентрализация хранения действительно реализоваться — это остаётся неразрешённым вопросом.

Появление Walrus принесло новую жизнь в давно затихшую область хранения данных. Недавно проект Shelby, запущенный в сотрудничестве Aptos и Jump Crypto, направлен на то, чтобы поднять Децентрализация хранения данных на новый уровень в области горячих данных. Так сможет ли Децентрализация хранения данных вернуться и предложить решения для более широких сценариев применения? Или это просто еще один виток спекуляций? В этой статье мы проанализируем развитие четырех проектов: Filecoin, Arweave, Walrus и Shelby, чтобы проследить изменения в нарративе Децентрализации хранения данных и обсудить возможности его широкого распространения.

От Filecoin, Arweave до Walrus, Shelby: насколько далеко распространение Децентрализация хранения?

Filecoin: Хранение — это лишь видимость, майнинг — это суть

Filecoin является одним из первых криптовалютных проектов, его направление развития естественным образом сосредоточено на Децентрализации. Это общая черта ранних криптопроектов - искать смысл Децентрализации в различных традиционных областях. Filecoin не исключение, он связывает хранение с Децентрализацией, тем самым естественно указывая на недостатки централизованных услуг хранения данных: предположение о доверии к централизованным поставщикам хранения. Таким образом, цель Filecoin заключается в преобразовании централизованного хранения в Децентрализованное. Однако некоторые компромиссы, сделанные для достижения Децентрализации, стали болевыми точками, которые позднее пытались решить такие проекты, как Arweave или Walrus. Чтобы понять, почему Filecoin по сути является лишь майнинг-монетой, необходимо понять объективные ограничения его базовой технологии IPFS, которая не подходит для обработки горячих данных.

IPFS:Децентрализация архитектуры, но ограничено узкими местами передачи

IPFS(Межгалактическая файловая система)появилась около 2015 года с целью революционизировать традиционный протокол HTTP через адресацию контента. Главный недостаток IPFS заключается в крайне медленной скорости получения. В эпоху, когда традиционные поставщики данных могут обеспечить отклик на уровне миллисекунд, получение файла через IPFS все еще занимает десятки секунд, что затрудняет его распространение в практическом использовании и объясняет, почему, кроме немногих блокчейн-проектов, он редко используется в традиционных отраслях.

Основной P2P-протокол IPFS предназначен в основном для "холодных данных", то есть для статического контента, который не часто меняется, такого как видео, изображения и документы. Однако при обработке горячих данных, таких как динамические веб-страницы, онлайн-игры или приложения с искусственным интеллектом, P2P-протокол не имеет очевидных преимуществ по сравнению с традиционными CDN.

Несмотря на то, что IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция дизайна с использованием направленного ациклического графа (DAG) в высокой степени соответствует многим публичным блокчейнам и протоколам Web3, что делает его естественно подходящим в качестве базовой строительной рамки для блокчейна. Поэтому, даже если у него нет практической ценности, как базовая рамка, поддерживающая нарратив блокчейна, он уже достаточно хорош, и ранние проекты-двойники могли просто использовать рабочую рамку, чтобы начать свои приключения. Но когда Filecoin достиг определенной стадии, серьезные недостатки IPFS начали препятствовать его дальнейшему развитию.

Логика майнинг-монет под оболочкой хранения

Дизайн IPFS изначально был направлен на то, чтобы пользователи могли хранить данные и одновременно быть частью сети хранения. Однако в отсутствие экономических стимулов пользователям трудно добровольно использовать эту систему, не говоря уже о том, чтобы стать активными узлами хранения. Это означает, что большинство пользователей просто будут хранить файлы в IPFS, но не будут вносить свой объем хранения и не будут хранить файлы других. Именно на таком фоне появился Filecoin.

В экономической модели токенов Filecoin основными ролями являются три: пользователи несут ответственность за оплату хранения данных; майнеры хранения получают токенские стимулы за хранение данных пользователей; майнеры извлечения предоставляют данные по мере необходимости пользователям и получают стимулы.

Эта модель имеет потенциальные возможности для злоупотреблений. Хранилищные майнеры могут заполнять мусорными данными после предоставления пространства для хранения, чтобы получить вознаграждение. Поскольку эти мусорные данные не будут запрашиваться, даже если они потеряются, это не приведет к активации механизма наказания для хранилищных майнеров. Это позволяет хранилищным майнерам удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус о доказательствах копирования Filecoin может только гарантировать, что пользовательские данные не были удалены нелегально, но не может предотвратить заполнение мусорными данными майнерами.

Работа Filecoin в значительной степени зависит от постоянных вложений майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Несмотря на то что проект продолжает развиваться, на текущем этапе построение экосистемы Filecoin больше соответствует "логике майнинга" нежели определению "приложений" в проекте хранения.

Arweave: Успех в долгосрочном подходе, неудача в долгосрочном подходе

Если целью проектирования Filecoin является создание стимулирующей, доказуемой Децентрализации "облака данных", то Arweave же идет в другом направлении и стремится к экстремальности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается создать распределенную вычислительную платформу, вся его система разворачивается вокруг одной центральной гипотезы - важные данные должны храниться единожды и навсегда оставаться в сети. Этот экстремальный долгосрочный подход делает Arweave совершенно отличным от Filecoin как по механизму, так и по модели стимулов, от требований к аппаратному обеспечению до нарративного подхода.

Arweave использует биткойн в качестве объекта изучения, стремясь постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения в долгосрочной перспективе, измеряемой годами. Arweave не заботится о маркетинге, не беспокоится о конкурентах и тенденциях на рынке. Он просто продолжает двигаться вперед на пути итерации архитектуры сети, даже если никто не интересуется, потому что это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочный подход. Благодаря долгосрочному подходу Arweave пользовался большой популярностью в последнем бычьем рынке; и из-за долгосрочного подхода, даже упав на дно, Arweave все еще может пережить несколько раундов бычьих и медвежьих рынков. Но будет ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранилище?

С момента выхода версии 1.5 и до недавней версии 2.9 основной сети Arweave, несмотря на потерю интереса на рынке, она продолжает работать над тем, чтобы позволить большему числу майнеров участвовать в сети с минимальными затратами и поощрять их максимально хранить данные, что постоянно повышает устойчивость всей сети. Arweave прекрасно понимает, что не соответствует рыночным предпочтениям, поэтому выбрала консервативный путь, не принимая майнерские сообщества, экосистема полностью остановлена, с минимальными затратами обновляется основная сеть, при этом постоянно снижая аппаратные барьеры, не нанося ущерба безопасности сети.

Обзор пути обновления 1.5-2.9

Версия Arweave 1.5 продемонстрировала уязвимость, позволяющую майнерам полагаться на стеки GPU, а не на реальное хранение, чтобы оптимизировать шансы на создание блока. Чтобы сдержать эту тенденцию, версия 1.7 ввела алгоритм RandomX, ограничивающий использование специализированной вычислительной мощности и требующий участия универсальных CPU в майнинге, тем самым ослабляя централизацию вычислительной мощности.

В версии 2.0 Arweave использует SPoA, преобразуя доказательство данных в упрощенный путь структуры дерева Меркла и вводя транзакции формата 2 для уменьшения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура облегчает давление на сетевую пропускную способность, значительно увеличивая способность узлов к совместной работе. Однако некоторые майнеры все еще могут обходить ответственность за хранение реальных данных с помощью стратегии централизованных высокоскоростных хранилищ.

Чтобы исправить этот уклон, в версии 2.4 был введен механизм SPoRA, который включает глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, заставляя майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, что в механическом плане ослабляет эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начали обращать внимание на скорость доступа к хранилищу, что способствовало применению SSD и устройств с высокой скоростью чтения и записи. В версии 2.6 был введен контроль темпа создания блоков с помощью хэш-цепочки, что сбалансировало предельную полезность высокопроизводительных устройств и предоставило небольшим и средним майнерам公平参与空间.

В следующих версиях дополнительно усиливаются возможности сетевого взаимодействия и разнообразие хранения: 2.7 добавляет механизмы совместной добычи и пулов, повышая конкурентоспособность мелких майнеров; 2.8 представляет механизм комплексной упаковки, позволяющий устройствам большой емкости с низкой скоростью гибко участвовать; 2.9 же вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая зависимость от вычислений, завершая замкнутый цикл модели добычи, ориентированной на данные.

В целом, путь обновления Arweave четко демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: одновременно сопротивляясь тенденции концентрации вычислительной мощности, он продолжает снижать барьеры для участия, обеспечивая возможность долгосрочной работы протокола.

Walrus: Объятия горячих данных — это спекуляция или скрытая мудрость?

Walrus с точки зрения концепции совершенно отличается от Filecoin и Arweave. Исходная точка Filecoin заключается в создании децентрализованной и проверяемой системы хранения, ценой чего является хранение холодных данных; исходная точка Arweave заключается в создании онлайновой Александрийской библиотеки, в которой данные могут храниться навсегда, ценой чего является недостаток сценариев; исходная точка Walrus заключается в оптимизации затрат на хранение протокола горячих данных.

Магическая модификация кодов исправления: инновация затрат или старая песня в новых бутылках?

В отношении проектирования затрат на хранение Walrus считает, что затраты на хранение Filecoin и Arweave являются неразумными, так как оба используют архитектуру полной репликации, основное преимущество которой заключается в том, что каждый узел имеет полную копию, обладая высокой устойчивостью к ошибкам и независимостью узлов. Такая архитектура обеспечивает доступность данных, даже если некоторые узлы оффлайн. Однако это также означает, что системе требуется многократная избыточность для поддержания устойчивости, что в свою очередь увеличивает затраты на хранение. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет избыточное хранение узлов для повышения безопасности данных. В сравнении, Filecoin более гибок в контроле затрат, но цена этого заключается в том, что некоторые узлы с низкими затратами могут подвергаться более высокому риску потери данных. Walrus пытается найти баланс между этими двумя подходами, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно увеличивая доступность через структурированную избыточность, создавая тем самым новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.

Redstuff, созданный Walrus, является ключевой технологией для снижения избыточности узлов, и он основан на кодировании Рида-Соломона ( RS ). Кодирование RS — это очень традиционный алгоритм кодов исправления ошибок, который позволяет удвоить набор данных за счет добавления избыточных фрагментов ( erasure code ), что может быть использовано для восстановления оригинальных данных. От CD-ROM до спутниковой связи и QR-кодов, он часто используется в повседневной жизни.

Код исправления ошибок позволяет пользователям получить блок размером, например, 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительный 1 МБ представляет собой специальные данные, называемые кодом исправления ошибок. Если любой байт в блоке потерян, пользователь может легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если будет потерян блок размером до 1 МБ, вы все равно сможете восстановить весь блок. Та же технология позволяет компьютерам считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.

В настоящее время наиболее распространены коды Реджа. Способ реализации заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующий многочлен и оценить его в различных координатах x, чтобы получить кодированные блоки. Используя коды Реджа, вероятность случайной выборки потери больших объемов данных очень мала.

Пример: разделите файл на 6 блоков данных и 4 блока проверки, всего 10 частей. Достаточно сохранить любые 6 из них, чтобы полностью восстановить оригинальные данные.

Преимущества: высокая устойчивость к ошибкам, широко используется в CD/DVD, системах RAID(, а также в облачных системах хранения), таких как Azure Storage, Facebook F4(.

Недостатки: сложность декодирования, высокие затраты; не подходит для сцен с частыми изменениями данных. Поэтому обычно используется для восстановления и управления данными в централизованной среде вне цепочки.

В условиях Децентрализация, Storj и Sia адаптировали традиционное RS-кодирование для удовлетворения реальных потребностей распределенной сети. Walrus также на этой основе предложил свой вариант - алгоритм кодирования RedStuff, чтобы обеспечить более низкие затраты и более гибкий механизм резервного хранения.

Какова основная особенность Redstuff? Благодаря улучшенному алгоритму кодирования с исправлением ошибок, Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые распределяются для хранения в сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, оригинальный блок данных можно быстро восстановить с использованием части фрагментов. Это позволяет сохранить

FIL1.61%
AR2.31%
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
  • Награда
  • 6
  • Поделиться
комментарий
0/400
PumpingCroissantvip
· 07-14 04:58
фил уже ушел, что смотришь?
Посмотреть ОригиналОтветить0
pvt_key_collectorvip
· 07-14 03:34
Фил сейчас действительно кто-то использует?
Посмотреть ОригиналОтветить0
ChainWallflowervip
· 07-13 18:22
Это же не навсегда, ты хранишь одиночество.
Посмотреть ОригиналОтветить0
DecentralizeMevip
· 07-13 18:08
Исследователь, который всегда идет против течения, не поддается моде и не занимает сторону

Пусть этот виртуальный пользователь оставит комментарий на китайском.
Посмотреть ОригиналОтветить0
ApeDegenvip
· 07-13 18:03
где недостатки fil и как их исправить
Посмотреть ОригиналОтветить0
AirdropworkerZhangvip
· 07-13 18:02
В предыдущем раунде разыгрывайте людей как лохов недостаточно.
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить