Phi tập trung lưu trữ的发展历程与未来展望

Lưu trữ phi tập trung từng là một trong những lĩnh vực hot của ngành công nghiệp blockchain, Filecoin và Arweave là những dự án tiêu biểu có thời điểm đạt giá trị thị trường lên tới hàng tỷ đô la. Tuy nhiên, khi những hạn chế của lưu trữ dữ liệu lạnh được tiết lộ, tính cần thiết của lưu trữ vĩnh viễn đã bị nghi ngờ, tính khả thi của câu chuyện này đang đối mặt với thử thách. Gần đây, sự xuất hiện của Walrus và Shelby đã mang lại sức sống mới cho lĩnh vực lưu trữ đã im ắng từ lâu, đặc biệt là trong việc lưu trữ dữ liệu nóng cho thấy những khả năng mới. Bài viết này sẽ phân tích quá trình biến chuyển của câu chuyện lưu trữ phi tập trung từ sự phát triển của bốn dự án Filecoin, Arweave, Walrus và Shelby, khám phá triển vọng phổ biến của nó.

Filecoin: Bản chất khai thác dưới lớp lưu trữ

Filecoin là một trong những dự án blockchain sớm nổi lên, hướng phát triển của nó xoay quanh Phi tập trung. Nó kết hợp lưu trữ với Phi tập trung, cố gắng giải quyết vấn đề niềm tin vào các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu tập trung. Tuy nhiên, một số thỏa hiệp được thực hiện để đạt được Phi tập trung đã trở thành những điểm đau mà các dự án sau này cố gắng giải quyết.

IPFS：Kiến trúc Phi tập trung, nhưng bị hạn chế bởi nút thắt trong truyền tải

IPFS (Hệ thống tệp liên hành tinh) nhằm mục đích cách mạng hóa giao thức HTTP truyền thống thông qua việc địa chỉ hóa nội dung, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là tốc độ truy cập rất chậm. Trong thời đại dịch vụ dữ liệu phản hồi ở mức mili giây, việc lấy tệp từ IPFS vẫn mất hơn mười giây, khó có thể được quảng bá trong ứng dụng thực tế. IPFS chủ yếu phù hợp với "dữ liệu lạnh", trong khi không có lợi thế rõ ràng trong việc xử lý dữ liệu nóng.

Mặc dù IPFS không phải là blockchain, nhưng thiết kế đồ thị có hướng không chu trình (DAG) mà nó áp dụng phù hợp cao với nhiều chuỗi công khai và giao thức Web3, khiến nó trở thành khung xây dựng cơ sở cho blockchain.

Logic coin trong lớp lưu trữ

Mô hình kinh tế token của Filecoin bao gồm ba vai trò: người dùng, thợ mỏ lưu trữ và thợ mỏ truy xuất. Tuy nhiên, mô hình này tồn tại một không gian tiềm ẩn cho hành vi xấu, khi thợ mỏ lưu trữ có thể nạp dữ liệu rác để nhận thưởng. Việc vận hành của Filecoin phần lớn phụ thuộc vào sự đầu tư liên tục của thợ mỏ vào kinh tế token, chứ không phải dựa trên nhu cầu thực sự của người dùng cuối đối với lưu trữ phân tán.

Arweave: Hình thành từ chủ nghĩa dài hạn, thất bại do chủ nghĩa dài hạn

Mục tiêu của Arweave là cung cấp khả năng lưu trữ vĩnh viễn cho dữ liệu. Nó không cố gắng xây dựng một nền tảng tính toán phân tán, mà xoay quanh giả thuyết cốt lõi "dữ liệu quan trọng nên được lưu trữ một lần và mãi mãi". Chủ nghĩa dài hạn cực đoan này khiến Arweave khác biệt hoàn toàn so với Filecoin về cơ chế, mô hình khuyến khích, yêu cầu phần cứng và góc độ kể chuyện.

Arweave lấy Bitcoin làm đối tượng học tập, cam kết tối ưu hóa mạng lưu trữ vĩnh viễn trong thời gian dài. Nó không chú trọng đến tiếp thị và đối thủ cạnh tranh, chỉ tập trung vào việc lặp đi lặp lại kiến trúc mạng. Chủ nghĩa dài hạn này đã khiến Arweave được ưa chuộng trong đợt tăng giá trước đó, và cũng giúp nó có khả năng vượt qua vài chu kỳ tăng giảm. Tuy nhiên, giá trị của lưu trữ vĩnh viễn vẫn cần thời gian để xác thực.

Đánh giá nâng cấp phiên bản 1.5-2.9

Arweave đã trải qua nhiều lần nâng cấp, bắt đầu từ phiên bản 1.5 đến phiên bản 2.9, mục tiêu chính là để nhiều thợ mỏ tham gia mạng lưới với chi phí tối thiểu và khuyến khích thợ mỏ lưu trữ dữ liệu tối đa. Các nâng cấp chính bao gồm:

• Phiên bản 1.7 giới thiệu thuật toán RandomX, hạn chế việc sử dụng sức mạnh tính toán chuyên biệt.
• Phiên bản 2.0 sử dụng SPoA, giới thiệu giao dịch định dạng 2 để giảm bớt gánh nặng đồng bộ.
• Phiên bản 2.4 ra mắt cơ chế SPoRA, giới thiệu chỉ mục toàn cầu và truy cập ngẫu nhiên hash chậm.
• Phiên bản 2.6 giới thiệu chuỗi băm kiểm soát nhịp độ tạo khối, cân bằng lợi ích biên của thiết bị hiệu suất cao.
• Phiên bản 2.7 tăng cường khai thác hợp tác và cơ chế hồ bơi.
• Phiên bản 2.8 ra mắt cơ chế gói hợp thành
• Phiên bản 2.9 giới thiệu quy trình đóng gói mới, nâng cao hiệu suất và giảm phụ thuộc vào tính toán.

Những nâng cấp này cho thấy Arweave có chiến lược dài hạn hướng tới lưu trữ, đồng thời giảm thiểu rào cản tham gia trong khi chống lại xu hướng tập trung sức mạnh tính toán.

Walrus: Thử nghiệm mới về lưu trữ dữ liệu nóng

Ý tưởng thiết kế của Walrus hoàn toàn khác với Filecoin và Arweave, điểm khởi đầu của nó là tối ưu hóa chi phí lưu trữ cho giao thức lưu trữ dữ liệu nóng.

Ma cải sửa xóa mã: Đổi mới chi phí hay rượu cũ đựng trong chai mới?

Walrus cho rằng chi phí lưu trữ của Filecoin và Arweave là không hợp lý, hai hệ thống này sử dụng kiến trúc sao chép hoàn toàn, mặc dù có khả năng chịu lỗi mạnh mẽ và tính độc lập của nút, nhưng chi phí lưu trữ rất cao. Walrus cố gắng tìm kiếm sự cân bằng giữa khả năng truy cập dữ liệu và hiệu quả chi phí.

Công nghệ Redstuff do Walrus tự phát triển có nguồn gốc từ mã Reed-Solomon (RS), là một giao thức dư thừa và phục hồi nhẹ được thiết kế lại cho các tình huống Phi tập trung. So với mã sửa lỗi truyền thống, RedStuff không theo đuổi tính nhất quán toán học nghiêm ngặt, mà thay vào đó cân nhắc giữa phân phối dữ liệu, xác minh lưu trữ và chi phí tính toán.

Cốt lõi của RedStuff là phân chia dữ liệu thành các lát chính và lát phụ: lát chính được sử dụng để phục hồi dữ liệu gốc, lát phụ được tạo ra thông qua các phép toán đơn giản, cung cấp khả năng chịu lỗi linh hoạt. Cấu trúc này làm giảm yêu cầu về tính nhất quán của dữ liệu, nhưng cũng làm suy yếu khả năng sẵn có và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu ngay lập tức.

Mặc dù RedStuff đã thực hiện lưu trữ hiệu quả trong môi trường có công suất thấp và băng thông thấp, nhưng về bản chất vẫn thuộc về biến thể của hệ thống mã sửa lỗi. Nó đã thực hiện tối ưu hóa tổ hợp ở phía kỹ thuật, chứ không phải là sự lật đổ ở cấp độ thuật toán cơ bản.

Sui và Walrus: Chuỗi công khai hiệu suất cao có thể thúc đẩy việc ứng dụng lưu trữ không?

Mục tiêu của Walrus là lưu trữ các tệp nhị phân lớn (Blobs), chủ yếu đề cập đến NFT, hình ảnh và video trong nội dung mạng xã hội. Vị trí cốt lõi của nó là phục vụ hệ thống lưu trữ nóng cho các tài sản nội dung như NFT, nhấn mạnh khả năng gọi động, cập nhật thời gian thực và quản lý phiên bản.

Walrus phụ thuộc vào khả năng chuỗi hiệu suất cao của Sui để xây dựng mạng lưới truy xuất dữ liệu tốc độ cao nhằm giảm chi phí vận hành. Theo dữ liệu chính thức, chi phí lưu trữ của Walrus khoảng một phần năm so với dịch vụ đám mây truyền thống, mặc dù đắt gấp hàng chục lần so với Filecoin và Arweave, nhưng mục tiêu của nó là xây dựng một hệ thống lưu trữ nóng phi tập trung có thể sử dụng cho các tình huống kinh doanh thực tế.

Sui hiện tại có thể không cần gấp hỗ trợ lưu trữ ngoài chuỗi, nhưng nếu trong tương lai muốn hỗ trợ các ứng dụng AI, tài sản hóa nội dung, các cảnh phức tạp như Agent có thể kết hợp, lớp lưu trữ sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp ngữ cảnh, bối cảnh và khả năng chỉ mục.

Shelby: Mạng quang chuyên dụng giải phóng các kịch bản ứng dụng Web3

Shelby cố gắng giải quyết vấn đề "hiệu suất đọc" mà các ứng dụng Web3 đang phải đối mặt từ gốc rễ. Những đổi mới chính của nó bao gồm:

1. Cơ chế Đọc có trả phí: Thông qua mô hình thanh toán theo lượng đọc, kết nối trực tiếp trải nghiệm người dùng với thu nhập của các nút dịch vụ.

2. Mạng quang riêng: Xây dựng một xương sống truyền tải hiệu suất cao, độ tắc nghẽn thấp và cách ly vật lý cho việc đọc dữ liệu nóng Web3 ngay lập tức, giảm đáng kể độ trễ giao tiếp giữa các nút, đảm bảo tính dự đoán và ổn định của băng thông truyền tải.

3. Chương trình mã hóa hiệu quả: Cấu trúc mã được xây dựng từ Clay Codes, đạt được độ dư thừa lưu trữ thấp nhất là <2x, đồng thời duy trì độ bền và khả năng sử dụng cao.

Những đổi mới này đã giúp Shelby trở thành giao thức lưu trữ nóng phi tập trung đầu tiên có khả năng mang lại trải nghiệm sử dụng cấp độ Web2. Nó không chỉ phá vỡ sự đối lập tự nhiên giữa phi tập trung và hiệu suất, mà còn mở ra khả năng hiện thực hóa cho các ứng dụng Web3 trong việc đọc tần suất cao, lập lịch băng thông cao, truy cập biên tốn kém thấp.

Tóm tắt

Câu chuyện về lưu trữ phi tập trung đã dần chuyển từ một utopia công nghệ "tồn tại là hợp lý" sang một lộ trình hiện thực "có thể sử dụng là công lý". Sự xuất hiện của Shelby đã mở ra một con đường khả thi "không thỏa hiệp về hiệu suất" trong ngành, phá vỡ nghịch lý nhị nguyên "hoặc chống kiểm duyệt, hoặc sử dụng tốt".

Con đường phổ biến của lưu trữ Phi tập trung sẽ tiến đến giai đoạn điều khiển ứng dụng "có thể sử dụng, có thể tích hợp, bền vững". Ai giải quyết được những nỗi đau thực sự của người dùng trước, người đó sẽ tái cấu trúc lại hình thái của câu chuyện cơ sở hạ tầng trong vòng tiếp theo. Sự đột phá của Shelby có thể đánh dấu sự kết thúc của một thời đại, nhưng cũng là sự bắt đầu của một thời đại khác.