Décentralisation du stockage: l'évolution technique de Filecoin à Walrus et les défis futurs

Décentralisation du stockage : histoire et perspectives d'avenir

Le stockage décentralisé a été l'une des pistes les plus populaires de l'industrie de la blockchain. Filecoin, en tant que projet phare du dernier marché haussier, a vu sa capitalisation boursière dépasser 10 milliards de dollars. Arweave, grâce au concept de stockage permanent, a également atteint une capitalisation maximale de 3,5 milliards de dollars. Cependant, avec la remise en question de la disponibilité du stockage de données froides, la nécessité du stockage permanent est également contestée, et l'avenir du stockage décentralisé est remis en question.

Récemment, l'apparition de Walrus a suscité un nouvel intérêt pour le secteur du stockage, qui était resté calme pendant longtemps. Le projet Shelby, lancé en collaboration entre Aptos et Jump Crypto, tente également de promouvoir le développement de la décentralisation dans le domaine du stockage de données chaudes. Alors, la décentralisation du stockage peut-elle faire un retour en force et fournir des solutions pour des cas d'utilisation plus larges ? Ou s'agit-il d'un autre tour de spéculation conceptuelle éphémère ? Cet article partira des trajectoires de développement de quatre projets : Filecoin, Arweave, Walrus et Shelby, pour analyser l'évolution du récit sur la décentralisation du stockage et explorer les perspectives et les défis de sa généralisation.

De Filecoin, Arweave à Walrus, Shelby : quel est le chemin restant pour la popularisation du stockage décentralisé ?

Filecoin : stockage de surface, minage de substance

Filecoin est l'un des projets de cryptomonnaies émergents, dont le développement s'articule autour de la Décentralisation. C'est une caractéristique commune des premières cryptomonnaies - chercher un sens de la Décentralisation dans divers domaines traditionnels. Filecoin combine le stockage avec la Décentralisation, soulignant les risques de confiance associés aux fournisseurs de services de stockage de données centralisés, et propose ainsi une solution de stockage décentralisé.

Cependant, certains aspects sacrifiés par Filecoin pour réaliser la Décentralisation sont devenus des points de douleur que des projets ultérieurs comme Arweave ou Walrus tentent de résoudre. Pour comprendre pourquoi Filecoin est essentiellement un projet de monnaie minière, il est nécessaire de comprendre les limitations objectives de sa technologie sous-jacente IPFS dans le traitement des données chaudes.

IPFS: l'architecture Décentralisation est limitée par des goulets d'étranglement de transmission

IPFS(, le système de fichiers interplanétaire, a été lancé vers 2015 dans le but de révolutionner le protocole HTTP traditionnel par l'adressage de contenu. Le plus grand défaut d'IPFS est la lenteur d'acquisition. À une époque où les services de données traditionnels peuvent réaliser des réponses en millisecondes, l'acquisition d'un fichier via IPFS prend encore une dizaine de secondes, ce qui rend son adoption difficile dans les applications pratiques et explique pourquoi, à part quelques projets blockchain, il est rarement utilisé dans les secteurs traditionnels.

Le protocole P2P sous-jacent d'IPFS est principalement adapté aux "données froides" - un contenu statique qui ne change pas souvent, comme des vidéos, des images et des documents. Cependant, en ce qui concerne les données chaudes, comme les pages Web dynamiques, les jeux en ligne ou les applications d'intelligence artificielle, le protocole P2P n'offre pas d'avantages significatifs par rapport aux CDN traditionnels.

Bien qu'IPFS ne soit pas lui-même une blockchain, le concept de conception basé sur le graphe acyclique dirigé )DAG( qu'il adopte est hautement compatible avec de nombreuses blockchains et protocoles Web3, ce qui le rend naturellement adapté en tant que cadre de construction sous-jacent pour les blockchains. Ainsi, même en l'absence de valeur pratique, il est déjà suffisant en tant que cadre sous-jacent pour porter le récit de la blockchain. Les premiers projets de contrefaçon n'avaient besoin que d'un cadre fonctionnel pour tracer une grande vision, mais lorsque Filecoin a atteint un certain stade de développement, les limitations apportées par IPFS ont commencé à entraver son avancement.

) Logique des pièces de monnaie sous l'enveloppe de stockage

La conception d'IPFS vise à permettre aux utilisateurs de devenir une partie du réseau de stockage tout en stockant des données. Cependant, en l'absence d'incitations économiques, il est difficile pour les utilisateurs d'utiliser activement ce système, sans parler de devenir des nœuds de stockage actifs. Cela signifie que la plupart des utilisateurs ne stockeront des fichiers que sur IPFS, sans contribuer à leur propre espace de stockage ni stocker les fichiers des autres. C'est dans ce contexte que Filecoin est né.

Le modèle économique du token Filecoin repose principalement sur trois rôles : les utilisateurs sont responsables du paiement des frais pour le stockage des données ; les mineurs de stockage obtiennent des incitations en tokens pour avoir stocké les données des utilisateurs ; les mineurs de récupération fournissent des données lorsque les utilisateurs en ont besoin et reçoivent des incitations.

Ce modèle présente un espace potentiel de malveillance. Les mineurs de stockage pourraient, après avoir fourni de l'espace de stockage, remplir des données inutiles pour obtenir des récompenses. Étant donné que ces données inutiles ne seront pas récupérées, même si elles sont perdues, cela ne déclenchera pas le mécanisme de pénalité pour les mineurs de stockage. Cela permet aux mineurs de stockage de supprimer les données inutiles et de répéter ce processus. Le consensus de preuve de réplication de Filecoin ne peut garantir que les données des utilisateurs n'ont pas été supprimées illicitement, mais ne peut pas empêcher les mineurs de remplir des données inutiles.

Le fonctionnement de Filecoin dépend en grande partie de l'investissement continu des mineurs dans l'économie des jetons, plutôt que de la véritable demande des utilisateurs finaux pour le stockage décentralisé. Bien que le projet soit encore en cours d'itération, à ce stade, la construction de l'écosystème de Filecoin correspond davantage à la "logique des mineurs" qu'à la définition d'un projet de stockage "piloté par l'application".

Arweave : gains et pertes du long terme

Si l'objectif de conception de Filecoin est de construire un "nuage de données" décentralisé, incitatif et vérifiable, alors Arweave se dirige dans une autre direction extrême en matière de stockage : fournir la capacité de stockage permanent des données. Arweave n'essaie pas de construire une plateforme de calcul distribuée, tout son système repose sur une hypothèse centrale - les données importantes doivent être stockées une fois pour toutes et conservées indéfiniment sur le réseau. Ce long-termisme extrême fait qu'Arweave diffère de Filecoin tant en termes de mécanismes que de modèles d'incitation, de besoins matériels à la perspective narrative.

Arweave utilise le Bitcoin comme objet d'apprentissage et tente d'optimiser en continu son réseau de stockage permanent sur de longues périodes mesurées en années. Arweave ne se préoccupe pas du marketing, ni des concurrents ou des tendances du marché. Elle avance simplement sur le chemin de l'itération de l'architecture du réseau, même si personne ne s'en préoccupe, car c'est dans la nature de l'équipe de développement d'Arweave : le long-termisme. Grâce à ce long-termisme, Arweave a été très prisée lors du dernier marché haussier ; et à cause de ce long-termisme, même en tombant au plus bas, Arweave pourrait encore survivre à plusieurs cycles de hausses et de baisses. Mais l'avenir de la décentralisation du stockage a-t-il une place pour Arweave ? La valeur existentielle du stockage permanent ne peut être prouvée que par le temps.

Le réseau principal d'Arweave est passé de la version 1.5 à la version 2.9 récemment. Bien qu'il ait perdu l'attention du marché, il s'est toujours engagé à permettre à un plus large éventail de mineurs de participer au réseau à un coût minimal et à encourager les mineurs à stocker des données au maximum, améliorant ainsi la robustesse de l'ensemble du réseau. Arweave est bien conscient de ne pas correspondre aux préférences du marché, adoptant une approche conservatrice, n'embrassant pas la communauté des mineurs, avec un écosystème complètement stagné, mettant à niveau le réseau principal à coût minimal tout en continuant à abaisser le seuil matériel sans compromettre la sécurité du réseau.

Retour sur le chemin de la mise à niveau de 1.5-2.9

La version 1.5 d'Arweave a révélé une faille permettant aux mineurs de s'appuyer sur l'accumulation de GPU plutôt que sur un véritable stockage pour optimiser leurs chances de produire des blocs. Pour freiner cette tendance, la version 1.7 a introduit l'algorithme RandomX, limitant l'utilisation de la puissance de calcul spécialisée et exigeant la participation de CPU génériques au minage, afin de diminuer la Décentralisation de la puissance de calcul.

Dans la version 2.0, Arweave utilise SPoA, transformant la preuve de données en un chemin succinct de structure d'arbre de Merkle, et introduit le format 2 des transactions pour réduire la charge de synchronisation. Cette architecture atténue la pression sur la bande passante du réseau, renforçant ainsi la capacité de collaboration des nœuds. Cependant, certains mineurs peuvent encore éviter la responsabilité de la détention des données réelles par le biais de stratégies de pools de stockage centralisés à haute vitesse.

Pour corriger ce biais, la version 2.4 a introduit le mécanisme SPoRA, intégrant un index global et un accès aléatoire à des hachages lents, rendant les mineurs obligés de détenir réellement des blocs de données pour participer à la création effective de blocs, affaiblissant ainsi mécaniquement l'effet d'accumulation de puissance de calcul. En conséquence, les mineurs ont commencé à se concentrer sur la vitesse d'accès au stockage, stimulant l'application des SSD et des dispositifs de lecture/écriture à haute vitesse. La version 2.6 a introduit une chaîne de hachage pour contrôler le rythme de création des blocs, équilibrant les rendements marginaux des équipements à haute performance et offrant un espace de participation équitable pour les petits et moyens mineurs.

Les versions suivantes renforcent davantage la capacité de collaboration réseau et la diversité de stockage : la version 2.7 introduit le minage collaboratif et le mécanisme de pool de minage, augmentant ainsi la compétitivité des petits mineurs ; la version 2.8 lance un mécanisme d'emballage composite, permettant aux dispositifs à grande capacité et à faible vitesse de participer de manière flexible ; la version 2.9 introduit un nouveau processus d'emballage au format replica_2_9, améliorant considérablement l'efficacité et réduisant la dépendance au calcul, complétant ainsi le modèle de minage orienté données.

Dans l'ensemble, le chemin de mise à niveau d'Arweave présente clairement sa stratégie à long terme axée sur le stockage : tout en résistant constamment à la tendance de concentration de la puissance de calcul, il continue de réduire les barrières à l'entrée, garantissant ainsi la possibilité de fonctionnement à long terme du protocole.

Walrus : Embrasser les données chaudes est-ce un battage médiatique ou une richesse cachée ?

La conception de Walrus est complètement différente de celle de Filecoin et d'Arweave. Le point de départ de Filecoin est de créer un système de stockage décentralisé et vérifiable, au prix du stockage de données froides ; le point de départ d'Arweave est de créer une bibliothèque d'Alexandrie on-chain qui peut stocker des données de manière permanente, au prix de trop peu de scénarios ; le point de départ de Walrus est d'optimiser les coûts de stockage du protocole de stockage de données chaudes.

Magic modification of error correction codes : innovation des coûts ou du vieux vin dans de nouvelles bouteilles ?

En ce qui concerne la conception des coûts de stockage, Walrus estime que les frais de stockage de Filecoin et d'Arweave sont déraisonnables, ces deux derniers adoptant une architecture de réplication complète, dont le principal avantage est que chaque nœud détient une copie complète, offrant une forte tolérance aux pannes et une indépendance entre les nœuds. Ce type d'architecture garantit que même si certains nœuds sont hors ligne, le réseau conserve la disponibilité des données. Cependant, cela signifie également que le système a besoin de redondance multi-copie pour maintenir sa robustesse, ce qui augmente les coûts de stockage. En particulier dans la conception d'Arweave, le mécanisme de consensus lui-même encourage le stockage redondant des nœuds pour renforcer la sécurité des données. En revanche, Filecoin est plus flexible en matière de contrôle des coûts, mais au prix d'un risque de perte de données plus élevé pour certains stockages à faible coût. Walrus tente de trouver un équilibre entre les deux, son mécanisme contrôlant les coûts de réplication tout en renforçant la disponibilité par le biais d'une redondance structurée, établissant ainsi une nouvelle voie de compromis entre la disponibilité des données et l'efficacité des coûts.

La technologie Redstuff, créée par Walrus, est la clé pour réduire la redondance des nœuds. Elle est dérivée du codage Reed-Solomon ### RS (. Le codage RS est un algorithme de code correcteur d'erreurs très traditionnel. Le code correcteur d'erreurs est une technique qui permet de doubler un ensemble de données en ajoutant des fragments redondants ) erasure code (, pouvant être utilisée pour reconstruire les données originales. Du CD-ROM aux communications par satellite en passant par les codes QR, il est fréquemment utilisé dans la vie quotidienne.

Les codes de correction d'erreurs permettent aux utilisateurs d'obtenir un bloc, par exemple de 1 Mo, puis de "l'agrandir" à 2 Mo, où le Mo supplémentaire est constitué de données spéciales appelées codes de correction d'erreurs. Si un octet du bloc est perdu, l'utilisateur peut facilement récupérer ces octets grâce aux codes. Même si jusqu'à 1 Mo de bloc est perdu, l'ensemble du bloc peut être récupéré. La même technique permet aux ordinateurs de lire toutes les données d'un CD-ROM, même s'il a été endommagé.

Le code RS est actuellement le plus couramment utilisé. La méthode de mise en œuvre consiste à partir de k blocs d'information, à construire un polynôme associé et à l'évaluer à différentes coordonnées x pour obtenir des blocs codés. En utilisant le code de répartition RS, la probabilité de perdre des blocs de données aléatoires est très faible.

Quelle est la caractéristique principale de Redstuff ? Grâce à l'amélioration de l'algorithme de codage de correction d'erreurs, Walrus peut rapidement et de manière robuste encoder des blocs de données non structurés en fragments plus petits, qui sont stockés de manière distribuée dans un réseau de nœuds de stockage. Même si jusqu'à deux tiers des fragments sont perdus, il est possible de reconstruire rapidement le bloc de données d'origine en utilisant des fragments partiels. Cela devient possible tout en maintenant un facteur de réplication de seulement 4 à 5 fois.

Il est donc raisonnable de définir Walrus comme un protocole léger de redondance et de récupération repensé autour de la Décentralisation. Par rapport aux codes d'effacement traditionnels ) comme Reed-Solomon (, RedStuff ne recherche plus une stricte cohérence mathématique, mais opte pour un compromis réaliste concernant la distribution des données, la vérification du stockage et le coût de calcul. Ce modèle abandonne le mécanisme de décodage instantané requis par la planification centralisée, en vérifiant plutôt sur la chaîne Proof si les nœuds détiennent des copies spécifiques des données, s'adaptant ainsi à une structure réseau plus dynamique et marginalisée.

Le noyau de conception de RedStuff consiste à diviser les données en deux catégories : les tranches principales et les tranches secondaires. Les tranches principales sont utilisées pour restaurer les données d'origine, leur génération et leur distribution étant soumises à des contraintes strictes, le seuil de restauration étant de f+1, et nécessitant 2f+1 signatures comme garantie de disponibilité ; les tranches secondaires sont générées par des opérations simples telles que la combinaison XOR, visant à fournir une tolérance d'erreur élastique et à améliorer la robustesse globale du système. Cette structure réduit essentiellement les exigences en matière de cohérence des données - permettant à différents nœuds de stocker temporairement différentes versions des données.

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Commentaire
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SignatureVerifiervip
· Il y a 8h
hmm... la pile de validation de walrus semble suspectement peu cuite pour être honnête, des vecteurs d'attaque potentiels partout
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NFTRegretfulvip
· Il y a 19h
Qu'est-ce que c'est que le stockage permanent ? Ce ne sont que des airs.
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RunWithRugsvip
· Il y a 20h
Stockage👎 a vécu trop de morts de projets.
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PanicSellervip
· Il y a 20h
Encore une vague de pigeons arrive.
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Ser_APY_2000vip
· Il y a 20h
FIL veut encore prendre les gens pour des idiots avec de nouveaux pigeons.
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DeepRabbitHolevip
· Il y a 20h
Posséder des jetons pendant 4 ans… chute stupide
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