Децентралізація зберігання: історія розвитку та перспективи

Децентралізоване зберігання колись було однією з популярних ніш у блокчейн-індустрії, а Filecoin та Arweave, як представницькі проекти, досягали ринкової капіталізації у десятки мільярдів доларів. Проте, з виявленням обмежень зберігання холодних даних, необхідність постійного зберігання стала під питанням, і життєздатність цього наративу опинилася під загрозою. Нещодавнє появлення Walrus та Shelby подарувало нове життя давно затихлій сфері зберігання, особливо продемонструвавши нові можливості у зберіганні гарячих даних. У цій статті буде проаналізовано етапи розвитку чотирьох проектів: Filecoin, Arweave, Walrus та Shelby, а також обговорено перспективи їхнього поширення.

Filecoin: Суть видобутку під маскою зберігання

Filecoin як один з ранніх блокчейн-проектів, його розвиток зосереджений на Децентралізації. Він поєднує зберігання з Децентралізацією, намагаючись вирішити проблему довіри до централізованих постачальників послуг зберігання даних. Проте, деякі компроміси, зроблені для досягнення Децентралізації, стали болючими точками, які пізніше намагалися вирішити інші проекти.

IPFS: архітектура Децентралізація, але обмежена вузькими місцями передачі

IPFS (Міжзоряна файлова система) має на меті підрив традиційного протоколу HTTP через адресацію контенту, але його найбільшим недоліком є надзвичайно повільна швидкість отримання. В епоху традиційних даних з мілісекундною реакцією, отримання файлів через IPFS все ще займає кілька секунд, що ускладнює його впровадження в практичних застосуваннях. IPFS в основному підходить для "холодних даних", у обробці гарячих даних він не має очевидних переваг.

Хоча IPFS сам по собі не є блокчейном, його використання спрямованих ациклічних графів (DAG) добре поєднується з багатьма публічними блокчейнами та протоколами Web3, що робить його придатним для використання як базового конструктивного каркасу для блокчейнів.

Логіка монет, що зберігаються під зовнішнім покриттям

Токеномічна модель Filecoin включає три ролі: користувачів, зберігаючих майнерів та майнерів для отримання даних. Проте ця модель має потенційний простір для зловживань, оскільки зберігаючі майнери можуть заповнювати сміттєві дані для отримання винагороди. Функціонування Filecoin в значній мірі залежить від постійних вкладень майнерів у токеноміку, а не на основі реального попиту кінцевих користувачів на децентралізоване зберігання.

Arweave: народжене довгостроковістю, програне довгостроковістю

Метою Arweave є забезпечення постійного зберігання даних. Він не намагається створити розподілену обчислювальну платформу, а орієнтується навколо основної гіпотези "важливі дані повинні зберігатися один раз і залишатися назавжди". Цей екстремальний довгостроковий підхід робить Arweave суттєво відмінним від Filecoin з точки зору механізмів, моделей стимулювання, апаратних вимог та наративних аспектів.

Arweave орієнтується на Bitcoin як об'єкт навчання і прагне постійно оптимізувати мережу постійного зберігання протягом тривалого періоду. Він не зосереджується на маркетингу та конкурентів, а лише на ітерації архітектури мережі. Цей довгостроковий підхід зробив Arweave популярним під час минулого бика і дозволив йому пережити кілька раундів биків і ведмедів. Однак вартість постійного зберігання все ще потребує часу для перевірки.

Огляд оновлення версії 1.5-2.9

Arweave пройшла через кілька оновлень, з версії 1.5 до версії 2.9, основною метою яких є залучення більшої кількості майнерів до мережі з мінімальними витратами та заохочення майнерів максимально зберігати дані. Основні оновлення включають:

• Версія 1.7 впроваджує алгоритм RandomX, обмежуючи використання спеціалізованих обчислювальних потужностей.
• Версія 2.0 використовує SPoA, впроваджуючи транзакції формату 2 для зменшення навантаження на синхронізацію
• В версії 2.4 запроваджено механізм SPoRA, який вводить глобальний індекс та повільний хеш-рандомний доступ
• Версія 2.6 впроваджує контроль за темпом видобутку блоків за допомогою хеш-ланцюга, балансуючи граничну вигоду від високопродуктивних пристроїв.
• Версія 2.7 додала механізм кооперативного майнінгу та майнінгових пулів
• Випущено версію 2.8 з механізмом композитної упаковки
• Версія 2.9 впроваджує новий процес упаковки, що підвищує ефективність і знижує залежність обчислень.

Ці оновлення демонструють тривалу стратегію Arweave, орієнтовану на зберігання, яка, протистоячи тенденції концентрації обчислювальної потужності, постійно знижує поріг участі.

Walrus: Новий експеримент із гарячим зберіганням даних

Дизайн Walrus принципово відрізняється від Filecoin та Arweave, його метою є оптимізація витрат на зберігання гарячих даних.

Магічно змінений код для виправлення помилок: інновація витрат чи нова пляшка для старого вина?

Walrus вважає, що витрати на зберігання Filecoin та Arweave є нерозумними, оскільки останні використовують повну архітектуру копіювання, яка хоча й має високу надійність і незалежність вузлів, але має високу вартість зберігання. Walrus намагається знайти баланс між доступністю даних та ефективністю витрат.

Технологія Redstuff, створена Walrus, базується на кодуванні Ріда-Соломона (RS) і є легким протоколом надмірності та відновлення, переосмисленим для децентралізованих сценаріїв. На відміну від традиційних кодів виправлення помилок, RedStuff не прагне до суворої математичної узгодженості, а скоріше зважує на розподіл даних, верифікацію зберігання та вартість обчислень.

Ядро RedStuff полягає в розділенні даних на основні та вторинні фрагменти: основні фрагменти використовуються для відновлення оригінальних даних, а вторинні фрагменти генеруються простими обчисленнями, забезпечуючи гнучку помилкову стійкість. Ця структура знижує вимоги до узгодженості даних, але також послаблює гарантії миттєвої доступності та цілісності даних.

Хоча RedStuff реалізує ефективне зберігання в умовах низької обчислювальної потужності та низької пропускної здатності, воно в основному залишається варіантом системи з корекцією помилок. У інженерному аспекті воно зазнало комбінованої оптимізації, а не революційних змін на базовому алгоритмі.

Sui та Walrus: Чи може високо продуктивний публічний блокчейн сприяти практичному використанню зберігання?

Мета Walrus полягає у зберіганні великих бінарних файлів (Blobs), зокрема NFT, зображень та відео в контенті соціальних мереж тощо. Його основна позиція - це служба системи гарячого зберігання контентних активів, таких як NFT, з акцентом на динамічний виклик, оновлення в реальному часі та управління версіями.

Walrus залежить від високопродуктивних можливостей ланцюга Sui для побудови швидкої мережі даних, щоб знизити операційні витрати. Згідно з офіційними даними, вартість зберігання Walrus становить приблизно п’яту частину вартості традиційних хмарних послуг, хоча вона в десятки разів дорожча за Filecoin та Arweave, але його мета полягає в створенні децентралізованої гарячої системи зберігання, яка може використовуватися у реальних бізнес-сценаріях.

Sui наразі, можливо, не терміново потребує підтримки зберігання поза ланцюгом, але якщо в майбутньому виникне потреба в реалізації складних сцен, таких як AI-додатки, активи контенту, комбіновані агенти тощо, то рівень зберігання відіграватиме важливу роль у наданні контексту, обставин та можливостей індексації.

Shelby: Спеціалізована оптична мережа розкриває сценарії застосування Web3

Shelby намагається вирішити проблему "читання продуктивності" додатків Web3 з самого кореня. Його основні інновації включають:

1. Механізм Paid Reads: через модель оплати за обсяг читання, безпосередньо пов'язує досвід користувачів з доходами сервісних вузлів.

2. Спеціалізована оптоволоконна мережа: створення високопродуктивної, низькозавантаженої, фізично ізольованої транспортної骨架 для миттєвого зчитування гарячих даних Web3, значно знижує затримку зв'язку між вузлами, забезпечуючи передбачуваність і стабільність пропускної здатності.

3. Ефективна схема кодування: використання структури кодування на основі Clay Codes, що забезпечує зберігання з надмірністю менше ніж 2x, при цьому зберігаючи високу стійкість та доступність.

Ці інновації зробили Shelby першим децентралізованим протоколом гарячого зберігання, здатним забезпечити досвід використання на рівні Web2. Він не тільки порушує природне протистояння між децентралізацією та продуктивністю, але й відкриває реальні можливості для застосувань Web3 в аспектах високочастотного читання, високошвидкісного планування та дешевих краєвих доступів.

Підсумок

Наратив децентралізованого зберігання поступово переходить від технічної утопії "існування – це виправдання" до реалістичного підходу "доступність – це справедливість". Поява Shelby відкриває можливий шлях для галузі "без компромісу в продуктивності", розриваючи бінарний парадокс "або антицензура, або зручність".

Шлях до популяризації децентралізованого зберігання перейде в етап, керований застосунками, що "доступні, інтегровані та стійкі". Той, хто першими зможе вирішити реальні проблеми користувачів, той зможе переформатувати структуру наративу наступного етапу інфраструктури. Прорив Shelby може позначати кінець однієї епохи, але також є початком іншої.