Các khái niệm, thực tiễn và triển vọng về lưu trữ phi tập trung

Nguồn: PermaDAO

Tóm tắt

Các nền tảng lưu trữ phi tập trung phổ biến hiện có trên thị trường bao gồm Arweave, Filecoin và Storj, cung cấp các dịch vụ không dựa vào một phương pháp lưu trữ dữ liệu điểm điều khiển trung tâm duy nhất tương phản với các dịch vụ lưu trữ đám mây truyền thống. Arweave tập trung vào lưu trữ lâu dài hoặc vĩnh viễn và áp dụng mô hình thanh toán một lần; Filecoin và Storj xây dựng thị trường lưu trữ dựa trên blockchain để cung cấp các giải pháp lưu trữ linh hoạt. Arweave sử dụng cơ chế “khai thác dữ liệu hiệu quả” để khuyến khích người khai thác, trong khi Filecoin đảm bảo lưu trữ dữ liệu thông qua bằng chứng sao chép và bằng chứng về thời gian và không gian. Hoạt động lưu trữ của ArweaveDễ dàng, trong khi Filecoin và Storj lần lượt nhắm đến thị trường chuyên nghiệp và người dùng lưu trữ đám mây truyền thống. Triển vọng phát triển trong tương lai của lưu trữ phi tập trung rất rộng, đặc biệt là trong các lĩnh vực phân cấp dữ liệu, chống kiểm duyệt và ứng dụng AI.

Lưu trữ phi tập trung là phương thức lưu trữ dữ liệu không dựa vào một điểm kiểm soát trung tâm duy nhất. Cách tiếp cận này trái ngược với lưu trữ tập trung truyền thống (chẳng hạn như các dịch vụ lưu trữ đám mây truyền thống như Amazon S3 hoặc Google Cloud), thường được quản lý bởi một doanh nghiệp hoặc tổ chức.

Bộ lưu trữ phi tập trung chính thống

Bộ lưu trữ phi tập trung chính thống hiện có trên thị trường bao gồm Arweave, Filecoin và Storj. Mỗi loại đều có các tính năng và ý tưởng thiết kế độc đáo:

• Arweave tập trung vào việc lưu trữ dữ liệu lâu dài hoặc vĩnh viễn.

• Filecoin cung cấp một thị trường phi tập trung tương tự như lưu trữ đám mây truyền thống và hỗ trợ các nhu cầu lưu trữ linh hoạt.

• Storj là dịch vụ lưu trữ đám mây phi tập trung tập trung vào việc cung cấp bảo mật và bảo vệ quyền riêng tư.

Ba nền tảng này đều sử dụng công nghệ blockchain, nhưng các kịch bản ứng dụng, triển khai kỹ thuật và mô hình thanh toán của chúng đều khác nhau và mỗi nền tảng đều phù hợp với các loại nhu cầu lưu trữ khác nhau. :

1. Arweave

• Mục tiêu:Cung cấp một thời gian dài- giải pháp lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn. Mục tiêu của Arweave là lưu trữ dữ liệu cho đến "mãi mãi" và chủ yếu được sử dụng để bảo quản dữ liệu lâu dài.

• Công nghệ:Sử dụng công nghệ chuỗi khối độc đáo có tên là "Blockweave". Không giống như các chuỗi khối truyền thống, Block Fabric chứa các tham chiếu đến các khối ngẫu nhiên trước đó trong mỗi khối mới, được thiết kế để khuyến khích lưu giữ dữ liệu lâu dài.

• Mô hình thanh toán: Người dùng trả phí một lần cho việc lưu trữ dữ liệu và về mặt lý thuyết, dữ liệu có thể được truy cập vĩnh viễn sau khi được lưu trữ.

2. Filecoin

• Mục tiêu:Nhằm tạo ra một thị trường lưu trữ phi tập trung, tương tự như các dịch vụ lưu trữ đám mây truyền thống.

• Công nghệ:Filecoin là lớp khuyến khích của IPFS (Hệ thống tệp Internet). Nó sử dụng "bằng chứng lưu trữ" và "bằng chứng về không gian và thời gian" để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ chính xác.

• Mô hình thanh toán:Người dùng thanh toán cho nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dựa trên lượng dữ liệu được lưu trữ và thời gian lưu trữ. Đây là mô hình cho thuê truyền thống hơn, nơi người dùng có thể tăng hoặc giảm dung lượng lưu trữ khi cần và trả tiền tương ứng.

3. Storj

• Mục tiêu:Cung cấp cho người dùng giải pháp lưu trữ đám mây phi tập trung tập trung vào bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật.

• Công nghệ: Storj sử dụng công nghệ mã hóa và phân chia dữ liệu để bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu. Dữ liệu được mã hóa và chia thành nhiều phần nhỏ trên máy khách trước khi tải lên, sau đó được phân phối và lưu trữ trên các nút trên toàn thế giới.

• Mô hình thanh toán: Mô hình thanh toán của Storj tương tự như lưu trữ đám mây truyền thống, với việc thanh toán dựa trên dung lượng lưu trữ và băng thông được sử dụng.

Ngược lại, Arweave độc ​​đáo ở chỗ nó nhấn mạnh đến việc lưu trữ vĩnh viễn và chú ý nhiều hơn đến khả năng chống kiểm duyệt dữ liệu và độ bền. Filecoin và Storj đều sử dụng thị trường lưu trữ và tập trung vào việc sử dụng công nghệ blockchain để tái cấu trúc thị trường lưu trữ.

Phân tích Kiến trúc Kinh doanh

Cơ sở lý thuyết của Arweave về việc lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn tương tự như “Định luật Moore”. Theo thống kê về chi phí lưu trữ dữ liệu từ năm 1980 đến nay, chi phí lưu trữ đang giảm với tốc độ 20% mỗi năm. Theo quy luật thống kê này, chi phí lưu trữ dữ liệu sẽ hội tụ về một hằng số sau vô số năm. Arweave Perpetual Storage dựa trên điều này và tính toán chi phí lưu trữ dữ liệu trong 200 năm. Người dùng sẽ trả khoản phí một lần này khi lưu trữ dữ liệu.

Đồng thời, Arweave đã thiết kế một cơ chế khai thác dữ liệu rất thanh lịch và ngắn gọn. Chúng ta có thể đặt tên cho nó là “khai thác dữ liệu hiệu quả”.

Cái gọi là "dữ liệu hợp lệ" đề cập đến dữ liệu đã được lưu trữ trong mạng Arweave trước đây và người dùng đã trả phí lưu trữ 200 năm cho những dữ liệu hợp lệ này. Một nhóm vai trò khác trong mạng - thợ mỏ, họ sử dụng dữ liệu hợp lệ để khai thác và cung cấp dịch vụ đọc dữ liệu hợp lệ. Sự khác biệt so với các blockchain lưu trữ khác là Arweave không bắt buộc người khai thác phải lưu trữ dữ liệu mà thay vào đó, nó thiết lập các quy tắc khuyến khích để khuyến khích mỗi người khai thác tối đa hóa việc lưu trữ "dữ liệu hợp lệ". Trong mạng Arweave, người khai thác lưu trữ càng nhiều "dữ liệu hợp lệ" thì "sức mạnh tính toán" của việc khai thác càng lớn.

Giả sử có 100 TB dữ liệu hợp lệ trong mạng Arweave thì người khai thác không cần thiết phải lưu trữ tất cả 100 TB dữ liệu. Nói cách khác, người khai thác có thể khai thác bằng cách chỉ lưu trữ 100 MB dữ liệu, nhưng khả năng tính toán của người khai thác là rất nhỏ. Nếu người khai thác chọn lưu trữ tất cả 100 TB dữ liệu, sức mạnh tính toán mà anh ta có sẽ ở mức tối đa.

Trong cơ chế "khai thác dữ liệu hiệu quả", mạng Arweave khuyến khích người khai thác lưu trữ nhiều dữ liệu nhất có thể nhưng không buộc họ phải lưu trữ tất cả dữ liệu. Vậy trong mô hình khuyến khích này có khả năng bị mất dữ liệu không? Sau đây là tính toán mô phỏng về việc mất dữ liệu:

Số 0,5 ở dòng đầu tiên và dòng thứ hai đề cập đến một nút duy nhất lưu trữ 50% dữ liệu. Giả sử mạng khối có 200.000 khối và 200 nút trong mạng. Mỗi nút lưu trữ ngẫu nhiên 100.000 khối (50% dữ liệu khối). Có thể tính toán dựa trên xác suất một khối không thể truy cập được. Xác suất truy cập là 6,223^10 -61. Độ tin cậy của dữ liệu do dịch vụ đám mây cung cấp là 99,9999999%, bằng 10 mũ 7. Phép tính Arweave ở trên đạt đến lũy thừa thứ 61 đáng kinh ngạc.

Filcoin và Storj đều sử dụng công nghệ blockchain để xây dựng thị trường lưu trữ dữ liệu. Cải tiến chính của Storj là quyền riêng tư dữ liệu. Bài viết này chủ yếu giải thích các nguyên tắc của Filecoin.

Tương tự như sổ lệnh truyền thống, người dùng sử dụng Filcoin trước tiên cần phải đến thị trường giao dịch để đặt giá thầu và đặt lệnh, đồng thời cho biết thời gian lưu trữ dữ liệu và số lượng dự phòng. đơn đặt hàng có lợi nhuận. Để đảm bảo sự công bằng của toàn bộ thị trường giao dịch, Filcoin đã thiết lập một mô hình kinh tế phức tạp và thiết lập nhiều quy tắc khác nhau như tịch thu và thanh toán trả góp nhỏ. Công nghệ cốt lõi của nó là bằng chứng sao chép và bằng chứng không-thời gian.

• Bằng chứng sao chép: Người khai thác chứng minh cho người dùng rằng dữ liệu đã được lưu trữ trên một thiết bị vật lý chuyên dụng . Mỗi khi người khai thác thực hiện bằng chứng để lưu trữ dữ liệu của người dùng, mạng sẽ trả cho người khai thác một khoản phí.

• Bằng chứng về thời gian và không gian: Nếu bạn chỉ có một bản sao của bằng chứng, nó không bảo vệ bạn Dữ liệu luôn được lưu trữ và người khai thác chỉ có thể lưu trữ phần dữ liệu này khi gửi bằng chứng. Để đạt được mục đích này, Filecoin đã bổ sung bằng chứng không-thời gian, với mục đích cho phép các thợ mỏ liên tục lưu trữ dữ liệu này.

Tóm lại những điều trên, cơ sở và kế hoạch triển khai để Arweave tồn tại lâu dài là:

• < p> Chi phí lâu dài đang giảm dần qua từng năm

• Thông qua "khai thác dữ liệu hiệu quả" "Khai thác" khuyến khích người khai thác đạt được tính lâu dài của dữ liệu

Filcoin và Storj là các thị trường lưu trữ phi tập trung được tạo bằng công nghệ khối và mô hình của chúng Cả hai đều giống như sổ lệnh của thị trường giao dịch truyền thống, sổ lệnh cung cấp nhu cầu và người khai thác chấp nhận lệnh để đảm bảo lưu trữ dữ liệu. Các điểm kỹ thuật cốt lõi của Filcoin là: bằng chứng về sự sao chép và bằng chứng về không gian và thời gian.

Thực hành lưu trữ

Có hai cách để lưu trữ dữ liệu trong Arweave. Phương thức đầu tiên gửi trực tiếp dữ liệu đến nút Arweave và trả AR. Cách thứ hai là sử dụng giao thức liên kết dữ liệu ANS-104 (Gói) để gói dữ liệu hàng loạt vào Arweave.

Lưu trữ dữ liệu trực tiếp vào Arweave
< /h3>

Người dùng chỉ cần chuẩn bị AR và giữ nó trong ví để hoàn tất hành động. Sử dụng mã sau để lưu trữ tệp có tên file.pdf vào Arweave:

Tham khảo thêm tài liệu:

https://github.com/ArweaveTeam/arweave-js

< h3>Sử dụng ANS-104 để lưu trữ dữ liệu trong Arweave (được khuyến nghị)

Tốc độ sản xuất khối của Arweave thấp, thường khoảng 2 phút và một khối chỉ có thể xử lý 1.000 giao dịch, điều này hạn chế rất nhiều số lượng giao dịch mà Arweave có thể lưu trữ. Mặc dù dung lượng lưu trữ của một giao dịch Arweave là không giới hạn nhưng người dùng có thể lưu trữ 100 MB hoặc thậm chí 10 GB dữ liệu trực tiếp vào Arweave thông qua một giao dịch. . Để giải quyết bài toán mở rộng số lượng giao dịch, ANS-104 ra đời.

ANS-104 là công nghệ liên kết đa giao dịch có thể liên kết hàng chục nghìn thực thể dữ liệu khác nhau vào một giao dịch Arweave chung cùng một lúc. Nó có thể được so sánh với giải pháp Ethereum to Layer 2. Điểm khác biệt là ANS-104 không làm mất tính bảo mật của dữ liệu và dữ liệu ràng buộc cũng là dữ liệu hoàn chỉnh 100% được lưu trữ trên Arweave.

Mã trình diễn mã sử dụng ANS-104 để lưu trữ dữ liệu như sau:

< /p>

Mã này sử dụng nút ánh sáng arseding làm dịch vụ liên kết dữ liệu. Nút ánh sáng arseding là nút dữ liệu Arweave nguồn mở hoàn toàn hỗ trợ tất cả các giao diện nút gốc Arweave và mở rộng Giao diện ANS-104. Đồng thời, arseding tích hợp giao thức thanh toán chuỗi chéo everPay, do đó, ngoài việc sử dụng AR để trả phí lưu trữ, người dùng và nhà phát triển cũng có thể sử dụng nhiều tài sản khác nhau như ETH, BNB, USDT và USDC để duy trì dữ liệu.

Tài liệu tham khảo khác:

https://web3infra.dev/docs/Arseeding/guide/quickStart

Phí lưu trữ

Hiện tại, dung lượng lưu trữ 1 GB dữ liệu trên Arweave là 7,5 USD.

Tham khảo về phí lưu trữ mới nhất:https://ar-fees.arweave.dev/

Truy xuất và tải xuống Dữ liệu của Arweave

Arweave có giao diện dịch vụ GraphQL được tiêu chuẩn hóa và bất kỳ cá nhân hoặc tổ chức nào cũng có thể triển khai chỉ mục Arweave theo tiêu chuẩn. Sau đây là hai cổng chỉ mục điển hình và hữu ích:

• Cổng ArweaveNet có chỉ mục toàn diện nhất.

Liên kết: https://arweave.net/graphql

• Cổng KNN3 , truy xuất dữ liệu nút arseding theo thời gian thực, nhanh chóng.

Link: https://knn3-gateway.knn3‍.xyz/ars‍eeding/graphql

Để tải xuống dữ liệu Arweave, bạn chỉ cần biết ARID của dữ liệu hoặc ItemID là đủ, ví dụ mã:

Filcoin phương thức lưu trữ

strong>

Thật không may, Filcoin không cung cấp công cụ lưu trữ cho người dùng và nhà phát triển thông thường. Đối với các nhà phát triển thông thường, Filcoin không có trạng thái khả dụng. Từ các tài liệu kỹ thuật rời rạc, bạn có thể tìm thấy một số giải pháp lưu trữ Filecoin thông qua các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ 3. Tuy nhiên, nếu xem kỹ tài liệu của nhà cung cấp dịch vụ, hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ chỉ cung cấp dịch vụ lưu trữ IPFS và các nhà cung cấp dịch vụ này không nhất thiết phải lưu trữ dữ liệu trong Filcoin. Có lẽ do trình độ hạn chế của tác giả nên tôi thực sự không thể tìm ra cách nào tốt hơn để lưu trữ dữ liệu trong Filcoin và cũng không có giao diện tương ứng để lấy dữ liệu trực tiếp từ Filecoin.

Phương thức lưu trữ của Storj

Phương thức lưu trữ của Storj giống với Web2, các nhà phát triển Bạn cần phải đăng ký trên trang web chính thức và lấy API-KEY. Bộ lưu trữ của Storj tương thích với giao diện AWS S3 nên tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết ở đây. Phí lưu trữ của Storj thấp, với 1 GB dung lượng lưu trữ chỉ có giá 0,004 USD trong 1 tháng. Tuy nhiên, chi phí lưu trữ quy đổi thành 200 năm sẽ cao hơn Arweave một chút, ở mức 9,6 USD.

Có thể thấy từ thực tế hoạt động lưu trữ mà mô hình xử lý giao dịch của Arweave phù hợp với các chuỗi khối như Bitcoin/Ethereum. Filecoin không cung cấp SDK và giao diện có thể sử dụng được. Thật không may, cái gọi là lưu trữ dẫn đầu lại không có sẵn cho các nhà phát triển, điều này thật đáng buồn. Phương thức lưu trữ của Storj hoàn toàn giống với Web2.

Điều đáng lưu ý là Arweave là bộ lưu trữ blockchain gốc. Khi dữ liệu được gửi tới Arweave, dữ liệu đó không thể bị xóa hoặc giả mạo. Filcoin và Storj là mô hình cho thuê. Bên dự án có thể dừng dịch vụ cho thuê kho lưu trữ bất cứ lúc nào. Ở chế độ này, dữ liệu không có đặc điểm blockchain và đặc điểm dữ liệu nhất quán với đặc điểm được lưu trữ trong dịch vụ đám mây tập trung.

Để phân biệt rõ hơn sự khác biệt giữa việc lưu trữ dữ liệu như Arweave và Filcoin, chúng ta có thể đặt tên dữ liệu trên Arweave là "Dữ liệu đồng thuận", cho dù đó là dữ liệu trên BTC hoặc Ethereum, tất cả đều thuộc về dữ liệu đồng thuận và những dữ liệu này không thể giả mạo và có thể truy nguyên. Dữ liệu được lưu trữ trên thị trường cho thuê kho lưu trữ Filecoin không thể được gọi là dữ liệu đồng thuận.

Triển vọng phát triển

Lưu trữ phi tập trung có hai ngành nghề kinh doanh hoàn toàn khác nhau. Trong số đó, ngành nghề kinh doanh do Arweave đại diệnlấy dữ liệu đồng thuận làm cốt lõi và nhấn mạnh đến việc phân cấp dữ liệu, khả năng chống kiểm duyệt, truy xuất nguồn gốc và các đặc điểm khác. Lĩnh vực kinh doanh do Filecoin đại diện tập trung vào thị trường phi tập trung và nhấn mạnh vào việc phân bổ tài nguyên lưu trữ và chứng minh sự thành công của việc lưu trữ. Tương tự như sự phát triển của DeFi, IDEX thời kỳ đầu đã sử dụng công nghệ blockchain để tạo ra thị trường sổ đặt hàng. Sổ đặt hàng là một mô hình kinh doanh rất truyền thống, nhằm giải quyết vấn đề trao đổi vé bằng mô hình gác máy và nhận đơn đặt hàng. Sự bùng nổ của DeFi là công nghệ khai thác thanh khoản do mô hình giao dịch Uniswap AMM mang lại. AMM cho phép các lệnh được tự động hóa và vận hành hoàn toàn, hiện thực hóa sự kết hợp của tính thanh khoản và cuối cùng mở ra sự bùng nổ của DeFi Summer. Trong xu hướng lưu trữ phi tập trung hiện tại, Filecoin cũng đại diện cho công nghệ blockchain tạo ra thị trường sổ đặt hàng, trong khi Arweave sử dụng mô hình thống nhất tương tự AMM để quản lý cung và cầu dữ liệu. Mô hình hợp nhất của Arweave thuận tiện hơn cho việc định giá và xử lý dữ liệu. Sử dụng Arweave có thể hoàn thành việc chuyển đổi dữ liệu thông thường thành dữ liệu đồng thuận một cách thuận tiện hơn. Dữ liệu dựa trên sự đồng thuận này có thể mở ra sự bùng nổ về "thành phần dữ liệu".

Đồng thời phải kể đến lý thuyết SCP (mô hình đồng thuận dựa trên lưu trữ), ý tưởng cốt lõi của nó là miễn là nơi lưu trữ dữ liệu có sự đồng thuận thì các ứng dụng cấu thành từ những dữ liệu này cũng có thể hình thành sự đồng thuận. SCP nhấn mạnh đến tính toán ngoài chuỗi. Dữ liệu có thể được lưu trữ trên nhiều chuỗi khác nhau như BTC và Ethereum và một trạng thái duy nhất được hình thành bằng cách tổng hợp dữ liệu trên chuỗi khối. Vì các trạng thái này sẽ tạo ra kết quả tương tự khi chạy trên bất kỳ đơn vị tính toán nào, tại sao chúng ta vẫn cần vận hành chúng trên chuỗi? Lãng phí quá nhiều tài nguyên máy tính?

BRC20 và Bitcoin Inscription phổ biến hiện nay đều sử dụng sự đồng thuận của điện toán ngoài chuỗi. Sự đồng thuận lưu trữ được nhấn mạnh bởi giao thức BRC20 và Arweave SCP là nhất quán. Cả hai đều cung cấp dữ liệu giao dịch bất biến và có thể theo dõi thông qua blockchain dưới dạng lớp dữ liệu và việc tính toán trạng thái hoàn toàn được thực hiện ngoài chuỗi. Với khả năng lưu trữ của Arweave, Lý thuyết SCP có thể có được bộ dữ liệu đồng thuận mạnh mẽ hơn. Lý thuyết Arweave SCP đã phát triển một bộ giải pháp ứng dụng kỹ thuật hoàn chỉnh - Permaweb, tương đương với phiên bản cuối cùng của bộ lập chỉ mục Bitcoin. Permaweb không chỉ có thể xử lý tài sản mà còn có thể xử lý văn bản, hình ảnh và thậm chí cả video. Hãy tưởng tượng một tương lai gần nơi những người lập chỉ mục siêu mạnh có thể truyền phát phương tiện truyền thông, tạo ra Douyin hoàn toàn phi tập trung.

Hiện tại, giải pháp Permaweb hỗ trợ nhiều loại ứng dụng. Cho dù đó là đĩa mạng, đồng sáng tạo nội dung hay trò chơi, nó đều có thể được phát triển dễ dàng bằng kiến ​​trúc này. Dữ liệu giữa các ứng dụng Permaweb có thể được kết hợp với nhau. Ví dụ: một nhà văn tải văn bản và bản quyền tác phẩm của mình lên Arweave thông qua đồng sáng tạo nội dung. Trong một trò chơi khác, nhà phát triển có thể trích dẫn trực tiếp nội dung của nhà văn và cho phép người chơi trả tiền bản quyền cho tác giả.

Khó khăn lớn nhất mà DePIN hiện gặp phải là hiệu suất của blockchain. Các thiết bị DePIN sẽ tiếp cận hàng nghìn hộ gia đình, nhưng không blockchain nào có thể mang lại những tương tác người dùng khổng lồ như vậy. Hầu hết các DePIN vẫn sử dụng cách tiếp cận tập trung để xử lý dữ liệu, điều này sẽ khiến DePIN mất đi tính chất phi tập trung. Dữ liệu đồng thuận có thể mang lại quyền lực mạnh mẽ hơn cho DePIN. Khi dữ liệu DePIN được đặt vĩnh viễn, những dữ liệu này cũng sẽ có được các đặc điểm tổ hợp. Ví dụ: chứng chỉ năng lượng xanh có thể bù đắp mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình tính toán PoW của blockchain, có thể trở thành biểu tượng trong quá trình tạo nội dung và cũng có thể trở thành huy hiệu trong trò chơi. Dữ liệu và giá trị sẽ chảy khắp nơi.

Dữ liệu đồng thuận cũng có thể áp dụng cho lĩnh vực trí tuệ nhân tạo AI. Kiến thức và lịch sử của con người sẽ tồn tại mãi mãi và dữ liệu đồng thuận có thể đảm bảo rằng AI không thể gây ô nhiễm hoặc giả mạo kiến ​​thức và lịch sử của con người. Tương tự, dữ liệu đồng thuận có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô dữ liệu tốt nhất cho AI, cho phép AI tìm hiểu và xử lý nhiều loại thông tin hiệu quả.