Эволюция децентрализованного хранения: технологические преобразования и перспективы от FIL до Walrus

От Filecoin, Arweave до Walrus, Shelby: развитие и перспективы Децентрализации хранения

Хранение когда-то было одной из популярных областей в индустрии блокчейна. Filecoin, как ведущий проект предыдущего бычьего рынка, его рыночная капитализация на какое-то время превышала 10 миллиардов долларов. Arweave, который позиционируется как аналог, использует постоянное хранение в качестве своего основного предложения, его максимальная рыночная капитализация достигла 3,5 миллиарда долларов. Но с учетом сомнений в доступности холодного хранения данных, будущее развития Децентрализация хранения также стало под вопросом. Недавний появление Walrus привнесло новое внимание в давно затихшую область хранения, в то время как проект Shelby, запущенный в сотрудничестве Aptos и Jump Crypto, стремится добиться новых прорывов в области горячего хранения данных. В этой статье мы начнем с развития этих нескольких представительных проектов, чтобы проанализировать эволюцию Децентрализация хранения и обсудить его перспективы развития.

FIL:Суть майнинга под оболочкой хранения

Filecoin является одним из ранних проектов блокчейна, который развивается в направлении Децентрализация. Filecoin пытается перейти от централизованного хранения к децентрализованному, но компромиссы, сделанные в процессе достижения децентрализации, стали проблемами, которые последующие проекты пытаются решить.

IPFS: Архитектура Децентрализация, но ограничена узким местом передачи

IPFS(Межзвёздная файловая система) была представлена в 2015 году с целью революционизировать традиционный протокол HTTP через адресацию по содержимому. Однако самым большим недостатком IPFS является очень медленная скорость получения. В эпоху, когда традиционные поставщики услуг данных могут достигать откликов в миллисекунды, для получения файла через IPFS всё ещё требуется десятки секунд, что затрудняет его широкое применение.

IPFS в основном подходит для "холодных данных", то есть для статического контента, который не часто изменяется. Однако при обработке горячих данных, таких как динамические веб-страницы, онлайн-игры или AI-приложения, P2P-протокол не имеет явных преимуществ по сравнению с традиционными CDN.

Хотя IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция дизайна с использованием ориентированного ациклического графа (DAG) хорошо согласуется со многими публичными блокчейнами и протоколами Web3, что делает его подходящим в качестве базовой строительной структуры для блокчейна.

Логика майнинга под слоем хранения

В экономической модели токенов Filecoin основными ролями являются: пользователи, которые оплачивают услуги хранения данных; майнеры хранения, которые получают токены в качестве вознаграждения за хранение данных пользователей; майнеры поиска, которые предоставляют данные, когда это необходимо пользователям, и получают вознаграждение.

Эта модель имеет потенциальные возможности для злоупотреблений. Хранители данных могут заполнять мусорными данными после предоставления хранилища, чтобы получить вознаграждение. Поскольку эти мусорные данные не будут извлекаться, их потеря не вызовет механизма штрафа. Это позволяет хранителям данных удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус на основе доказательства копии Filecoin может гарантировать, что пользовательские данные не были удалены без ведома, но не может предотвратить заполнение мусорными данными.

Работа Filecoin в значительной степени зависит от постоянных вложений майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Хотя проект продолжает итерации, на текущем этапе экосистема Filecoin больше соответствует определению "логики майнинга", чем "приложенческой модели" хранения.

Arweave: Успех в долгосрочной стратегии, провал в долгосрочной стратегии

Если цель дизайна Filecoin заключается в создании стимулирующей, доказуемой Децентрализация "облака данных", то Arweave идёт в другом направлении хранения до крайности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается построить распределённую вычислительную платформу, вся его система разворачивается вокруг одной ключевой гипотезы — важные данные должны храниться один раз и навсегда оставаться в сети. Эта крайняя долгосрочность делает Arweave радикально отличным от Filecoin как в механизмах, так и в модели стимулов, от аппаратных требований до нарратива.

Arweave использует биткойн в качестве объекта изучения, пытаясь постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения в долгосрочной перспективе, измеряемой годами. Arweave не заботится о маркетинге, не интересуется конкурентами и тенденциями развития рынка. Она просто продолжает идти по пути итерации сетевой архитектуры, даже если никто не интересуется, потому что это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочность. Благодаря долгосрочности Arweave получила горячий прием на предыдущем бычьем рынке; и из-за долгосрочности, даже упав на дно, Arweave может пережить несколько бычьих и медвежьих циклов. Но будет ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранении? Существительная ценность постоянного хранения может быть доказана только временем.

Основная сеть Arweave с версии 1.5 до последней версии 2.9, несмотря на потерю интереса на рынке, продолжает работать над тем, чтобы более широкий круг майнеров мог участвовать в сети с минимальными затратами и стимулировать майнеров максимально хранить данные, что постоянно повышает устойчивость всей сети. Arweave, осознавая, что не соответствует рыночным предпочтениям, выбрала консервативный путь, не принимая сообщество майнеров, экосистема полностью застопорилась, обновляя основную сеть с минимальными затратами, не нанося ущерба безопасности сети и постоянно снижая порог аппаратного обеспечения.

Обзор пути обновления от 1.5 до 2.9

Версия Arweave 1.5 выявила уязвимость, позволяющую майнерам полагаться на стек GPU вместо реального хранилища для оптимизации вероятности создания блока. Чтобы сдержать эту тенденцию, версия 1.7 вводит алгоритм RandomX, ограничивающий использование специализированных мощностей, и требует 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 снижения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура облегчила давление на сетевую пропускную способность, значительно увеличив совместные возможности узлов. Однако некоторые майнеры все еще могут избежать реальной ответственности за хранение данных с помощью стратегии централизованных высокоскоростных хранилищ.

Чтобы исправить эту предвзятость, в версии 2.4 был представлен механизм SPoRA, который вводит глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, заставляя майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, тем самым ослабляя эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начали уделять внимание скорости доступа к хранилищу, что привело к применению SSD и высокоскоростных устройств чтения и записи. В версии 2.6 была введена хэш-цепочка для контроля темпа создания блоков, что уравновесило предельную полезность высокопроизводительного оборудования и предоставило малым и средним майнерам справедливое пространство для участия.

В последующих версиях будет усилена способность сетевого сотрудничества и разнообразие хранения: 2.7 добавляет механизмы кооперативного майнинга и майнинг-пулов, повышая конкурентоспособность мелких майнеров; 2.8 вводит механизм композитной упаковки, позволяющий устройствам с большим объемом и низкой скоростью гибко участвовать; 2.9 вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая вычислительные зависимости, завершая замкнутую модель добычи, ориентированную на данные.

В целом, путь обновления Arweave четко демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: в то время как он постоянно противостоит тенденции концентрации вычислительной мощности, он продолжает снижать барьеры для участия, обеспечивая возможность долгосрочной работы протокола.

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

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

Дизайн Walrus полностью отличается от Filecoin и Arweave. Исходная точка Filecoin заключается в создании децентрализованной проверяемой системы хранения, ценой которой является хранение холодных данных; исходная точка Arweave заключается в создании онлайновой библиотеки Александра, которая может хранить данные навсегда, ценой которой является слишком мало сценариев; исходная точка Walrus же заключается в оптимизации затрат на хранение протокола горячих данных.

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

В отношении проектирования стоимости хранения Walrus считает, что затраты на хранение Filecoin и Arweave неоправданны. Оба последних используют полностью реплицированную архитектуру, основное преимущество которой заключается в том, что каждый узел содержит полную копию, что обеспечивает высокую отказоустойчивость и независимость между узлами. Эта архитектура может гарантировать, что даже если часть узлов отключена, сеть все равно будет обеспечивать доступность данных. Однако это также означает, что системе требуется многократная избыточность для поддержания надежности, что, в свою очередь, увеличивает стоимость хранения. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет избыточное хранение узлов, чтобы повысить безопасность данных. В отличие от этого, Filecoin более гибок в контроле затрат, но ценой этого является то, что часть низкозатратного хранения может иметь более высокий риск потери данных. Walrus пытается найти баланс между двумя, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно увеличивая доступность за счет структурированной избыточности, создавая таким образом новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.

Redstuff, разработанный Walrus, является ключевой технологией для снижения избыточности узлов. Он основан на кодировании Рида-Соломона ( RS ). Кодирование RS - это очень традиционный алгоритм кодирования с восстановлением, 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 до QR-кодов, оно часто используется в повседневной жизни.

Кодирование с коррекцией ошибок позволяет пользователям получить блок, например размером 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительные 1 МБ представляют собой специальные данные, называемые кодами коррекции ошибок. Если какой-либо байт в блоке потерян, пользователь может легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если потерян целый блок размером до 1 МБ, можно восстановить весь блок. Та же техника позволяет компьютеру считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.

В настоящее время наиболее распространен код RS. Реализация заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующие многочлены и оценить их при различных координатах x, чтобы получить закодированные блоки. Используя кодирование RS, вероятность случайной выборки потери больших объемов данных очень мала.

Какова главная особенность алгоритма кодирования RedStuff? Улучшив алгоритм кодирования с удалением, Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые будут распределенно храниться в сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, можно быстро восстановить исходный блок данных с использованием части фрагментов. Это стало возможным при сохранении коэффициента репликации всего в 4-5 раз.

Поэтому разумно определить Walrus как легковесный протокол избыточности и восстановления, переработанный вокруг сценария Децентрализация. В отличие от традиственных кодов исправления ошибок (, таких как Reed-Solomon ), RedStuff больше не стремится к строгой математической согласованности, а вместо этого проводит реалистичные компромиссы в отношении распределения данных, проверки хранения и вычислительных затрат. Эта модель отказывается от механизма немедленного декодирования, необходимого для централизованного планирования, и вместо этого использует on-chain Proof для проверки, хранит ли узел определенные копии данных, чтобы адаптироваться к более динамичной и маргинализованной сетевой структуре.

Ядро дизайна RedStuff заключается в разделении данных на два типа: основные срезы и побочные срезы. Основные срезы используются для восстановления оригинальных данных, их создание и распределение строго ограничены, порог восстановления составляет f+1, и требуется 2f+1 подписей в качестве подтверждения доступности; побочные срезы создаются с помощью простых операций, таких как XOR, и предназначены для обеспечения гибкой устойчивости к ошибкам, повышая общую надежность системы. Эта структура по сути снижает требования к согласованности данных — позволяет различным узлам временно хранить разные версии данных, подчеркивая практический путь "конечной согласованности". Хотя это похоже на более свободные требования к обратным блокам в системах, таких как Arweave, и достигло определенных результатов в снижении нагрузки на сеть, это также ослабило гарантии немедленной доступности и целостности данных.

Нельзя игнорировать тот факт, что хотя RedStuff и реализует эффективное хранение в условиях низкой вычислительной мощности и низкой пропускной способности, по своей сути она все еще является «вариантом» системы кодов с исправлением ошибок. Она жертвует частью определенности чтения данных в обмен на контроль затрат и масштабируемость в децентрализованной среде. Однако на уровне приложений еще предстоит наблюдать, сможет ли такая архитектура поддерживать сценарии данных с большим объемом и высокой частотой взаимодействия. Более того, RedStuff не преодолела долгосрочные ограничения вычислений кодирования, присущие кодам с исправлением ошибок, а скорее обошла высокие точки связи традиционной архитектуры с помощью структурных стратегий. Ее инновационность больше проявляется в комбинированной оптимизации на стороне инженерии, а не в разрушении на уровне базовых алгоритмов.

Таким образом, RedStuff больше похож на "рациональную модификацию", сделанную для текущей реальной среды Децентрализации хранения. Он действительно привнес улучшения в избыточные затраты и рабочую нагрузку, позволяя краевым устройствам и не высокопроизводительным узлам участвовать в задачах хранения данных. Однако в сценариях бизнеса с крупномасштабным применением, универсальной адаптацией вычислений и более высокими требованиями к согласованности его способности все еще остаются довольно очевидными. Это делает инновации Walrus больше похожими на адаптивную модификацию существующей технологической системы, а не на решающий прорыв, способствующий переходу к парадигме децентрализованного хранения.

Sui и Walrus: Высокопроизводительные публичные цепочки могут стимулировать практическое использование хранения

Посмотреть Оригинал
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Награда
  • 4
  • Поделиться
комментарий
0/400
MEVHunterLuckyvip
· 07-07 06:06
Ха, все еще торгуют на рынке хранения?
Посмотреть ОригиналОтветить0
OnchainHolmesvip
· 07-07 06:06
Фил не может справиться даже с холодным хранилищем, сможет ли новинка?
Посмотреть ОригиналОтветить0
ProxyCollectorvip
· 07-07 05:52
В области хранения всё так просто.
Посмотреть ОригиналОтветить0
MondayYoloFridayCryvip
· 07-07 05:44
Холодные данные в мире криптовалют - это настоящая опухоль.
Посмотреть ОригиналОтветить0
  • Закрепить