Descentralização do armazenamento: da concepção à aplicação
O armazenamento já foi uma das áreas mais populares da indústria de blockchain. Filecoin, como um projeto líder na última alta do mercado, teve um valor de mercado que ultrapassou os 10 bilhões de dólares. Arweave, com o seu ponto de venda de armazenamento permanente, alcançou um valor de mercado máximo de 3,5 bilhões de dólares. No entanto, à medida que as limitações do armazenamento de dados frios foram reveladas, a necessidade de armazenamento permanente foi colocada em questão, e o futuro do armazenamento Descentralização também foi marcado por interrogações.
A aparição do Walrus trouxe nova vitalidade para o setor de armazenamento que estava em silêncio há muito tempo. Agora, a Aptos, em parceria com a Jump Crypto, lançou o Shelby, com o objetivo de impulsionar a Descentralização do armazenamento a alcançar avanços no campo dos dados quentes. Será que a Descentralização do armazenamento pode ressurgir e oferecer uma ampla gama de casos de uso? Ou será mais uma rodada de especulação de conceitos? Este artigo analisará a evolução da Descentralização do armazenamento, a partir das rotas de desenvolvimento de quatro projetos: Filecoin, Arweave, Walrus e Shelby, discutindo suas perspectivas de desenvolvimento futuro.
Filecoin: o nome do armazenamento, a realidade da mineração
Filecoin é um dos primeiros projetos de criptomoeda a surgir, com seu direcionamento de desenvolvimento centrado na Descentralização. Esta é uma característica comum dos primeiros projetos de criptografia - explorar o significado da Descentralização em vários campos tradicionais. Filecoin combina armazenamento com Descentralização, levantando os riscos de confiança do armazenamento de dados centralizado, tentando mudar o armazenamento centralizado para armazenamento descentralizado. No entanto, certos compromissos feitos para alcançar a Descentralização acabaram se tornando os pontos problemáticos que projetos posteriores como Arweave ou Walrus tentaram resolver. Para entender por que Filecoin é essencialmente um projeto de moeda minerada, é necessário compreender as limitações objetivas da sua tecnologia subjacente, IPFS, na manipulação de dados quentes.
IPFS: Descentralização da arquitetura de transmissão de gargalos
IPFS(Sistema de Arquivos Interplanetário) foi lançado por volta de 2015, com o objetivo de substituir o protocolo HTTP tradicional através da endereçamento de conteúdo. O maior problema do IPFS é a velocidade de obtenção extremamente lenta. Em uma época em que os serviços de dados tradicionais podem alcançar respostas em milissegundos, o IPFS ainda leva dezenas de segundos para obter um arquivo, o que dificulta sua promoção em aplicações práticas e explica por que, além de alguns projetos de blockchain, ele é raramente adotado por indústrias tradicionais.
O protocolo P2P subjacente do IPFS é principalmente adequado para "dados frios", ou seja, conteúdos estáticos que não mudam com frequência, como vídeos, imagens e documentos. No entanto, ao lidar com dados quentes, como páginas web dinâmicas, jogos online ou aplicações de IA, o protocolo P2P não apresenta vantagens significativas em comparação com CDNs tradicionais.
Apesar de o IPFS não ser uma blockchain em si, o seu design de grafo acíclico dirigido (DAG) é altamente compatível com muitas blockchains e protocolos Web3, tornando-o intrinsecamente adequado como uma estrutura de construção subjacente para blockchains. Assim, mesmo na ausência de valor prático, já é suficiente como uma estrutura subjacente que suporta a narrativa da blockchain; os projetos de criptomoeda iniciais precisavam apenas de uma estrutura funcional para iniciar grandes visões. No entanto, quando o Filecoin se desenvolveu até certo ponto, as limitações trazidas pelo IPFS começaram a obstaculizar seu desenvolvimento adicional.
Lógica de moedas mineradas sob uma camada de armazenamento
O design do IPFS tem como objetivo permitir que os usuários, ao armazenar dados, se tornem também parte da rede de armazenamento. No entanto, na ausência de incentivos econômicos, é difícil para os usuários utilizarem voluntariamente este sistema, quanto mais se tornarem nós de armazenamento ativos. Isso significa que a maioria dos usuários apenas armazena arquivos no IPFS, mas não contribui com seu espaço de armazenamento nem armazena arquivos de outros. É nesse contexto que o Filecoin surgiu.
No modelo de economia de tokens do Filecoin, existem três papéis principais: os usuários são responsáveis por pagar taxas para armazenar dados; os mineradores de armazenamento recebem recompensas em tokens por armazenar os dados dos usuários; os mineradores de recuperação fornecem dados quando os usuários precisam e obtêm recompensas.
Este modelo apresenta um potencial espaço para atos maliciosos. Os mineradores de armazenamento podem, após fornecer espaço de armazenamento, preencher com dados lixo para obter recompensas. Como esses dados lixo não serão recuperados, mesmo que se percam, não ativarão o mecanismo de penalização dos mineradores de armazenamento. Isso permite que os mineradores de armazenamento possam apagar os dados lixo e repetir este processo. O consenso de prova de replicação do Filecoin só pode garantir que os dados dos usuários não sejam removidos sem autorização, mas não consegue impedir que os mineradores preencham com dados lixo.
A operação do Filecoin depende em grande parte do investimento contínuo dos mineradores na economia dos tokens, e não da demanda real dos usuários finais por armazenamento descentralizado. Embora o projeto continue a evoluir, nesta fase, a construção do ecossistema do Filecoin se alinha mais com a lógica de "mineração de moeda" do que com a posição de um projeto de armazenamento "impulsionado por aplicações".
Arweave: O sucesso e o fracasso do longo prazo
Comparado ao Filecoin, que tenta construir uma "nuvem de dados" descentralizada, incentivada e verificável, o Arweave segue em uma direção extrema em termos de armazenamento: oferecendo capacidade de armazenamento permanente para os dados. O Arweave não tenta construir uma plataforma de computação distribuída; todo o seu sistema se baseia em uma suposição central - dados importantes devem ser armazenados uma única vez e permanecer para sempre na rede. Esse extremo longo-prazismo faz com que o Arweave, desde os mecanismos até o modelo de incentivo, passando pelas exigências de hardware até a perspectiva narrativa, seja muito diferente do Filecoin.
A Arweave usa o Bitcoin como objeto de aprendizagem, tentando otimizar continuamente sua rede de armazenamento permanente ao longo de longos períodos de tempo, medidos em anos. A Arweave não se preocupa com marketing, nem com concorrentes ou as tendências de desenvolvimento do mercado. Ela apenas segue em frente no caminho da iteração da arquitetura da rede, mesmo que ninguém se importe, porque essa é a essência da equipe de desenvolvimento da Arweave: o longo prazo. Graças ao longo prazo, a Arweave foi muito procurada no último mercado em alta; e também por causa do longo prazo, mesmo caindo para o fundo do poço, a Arweave ainda pode sobreviver a várias rodadas de alta e baixa. A única questão é se o armazenamento descentralizado do futuro terá um lugar para a Arweave. O valor da existência do armazenamento permanente só pode ser provado pelo tempo.
A mainnet do Arweave passou da versão 1.5 para a mais recente versão 2.9. Apesar de ter perdido a atenção do mercado, tem-se dedicado a permitir que uma gama mais ampla de mineradores participe da rede com o mínimo custo, incentivando os mineradores a armazenar dados ao máximo e a aumentar continuamente a robustez de toda a rede. O Arweave está ciente de que não atende às preferências do mercado, adotou uma abordagem conservadora, não abraçando a comunidade de mineradores, com o ecossistema completamente estagnado, fazendo atualizações na mainnet com o menor custo possível, enquanto continua a reduzir as barreiras de hardware sem comprometer a segurança da rede.
Revisão do caminho de atualização de 1.5-2.9
A versão 1.5 do Arweave expôs uma vulnerabilidade onde os mineradores podiam depender da pilha de GPUs em vez de armazenamento real para otimizar a probabilidade de bloco. Para conter essa tendência, a versão 1.7 introduziu o algoritmo RandomX, limitando o uso de poder de cálculo especializado e exigindo a participação de CPUs gerais na mineração, enfraquecendo assim a centralização do poder de cálculo.
Na versão 2.0, Arweave adotou SPoA, transformando a prova de dados em um caminho conciso de estrutura de árvore de Merkle, e introduziu transações de formato 2 para reduzir a carga de sincronização. Esta arquitetura aliviou a pressão sobre a largura de banda da rede, aumentando significativamente a capacidade de colaboração dos nós. No entanto, alguns mineradores ainda podem evitar a responsabilidade de manter dados reais através de estratégias de pools de armazenamento centralizados de alta velocidade.
Para corrigir essa inclinação, a 2.4 lançou o mecanismo SPoRA, introduzindo um índice global e acesso aleatório lento de hash, fazendo com que os mineradores precisem realmente possuir blocos de dados para participar da criação de blocos válidos, enfraquecendo assim o efeito de empilhamento de poder de cálculo do ponto de vista do mecanismo. O resultado é que os mineradores começaram a se preocupar com a velocidade de acesso ao armazenamento, impulsionando a aplicação de SSDs e dispositivos de leitura e gravação de alta velocidade. A 2.6 introduziu cadeias de hash para controlar o ritmo da criação de blocos, equilibrando os benefícios marginais de dispositivos de alto desempenho e proporcionando um espaço de participação justa para mineradores pequenos e médios.
As versões subsequentes reforçam ainda mais a capacidade de colaboração em rede e a diversidade de armazenamento: a versão 2.7 introduz mineração colaborativa e mecanismos de pool, aumentando a competitividade dos pequenos mineradores; a versão 2.8 apresenta um mecanismo de empacotamento composto, permitindo que dispositivos de baixa velocidade com grande capacidade participem de forma flexível; a versão 2.9 introduz um novo processo de empacotamento no formato replica_2_9, aumentando significativamente a eficiência e reduzindo a dependência computacional, completando o ciclo do modelo de mineração orientado por dados.
De um modo geral, o caminho de atualização do Arweave apresenta claramente sua estratégia de longo prazo orientada para o armazenamento: ao resistir continuamente à tendência de concentração de poder computacional, reduz constantemente a barreira de entrada, garantindo a viabilidade da operação do protocolo a longo prazo.
Walrus: Uma nova tentativa de armazenamento de dados quentes
A abordagem de design do Walrus é completamente diferente da do Filecoin e do Arweave. O ponto de partida do Filecoin é criar um sistema de armazenamento descentralizado e verificável, com o custo do armazenamento de dados frios; a abordagem do Arweave visa criar uma biblioteca de Alexandria on-chain que possa armazenar dados permanentemente, mas com o custo de haver muito poucos casos de uso; o ponto de partida do Walrus é otimizar o custo de armazenamento do protocolo de armazenamento de dados quentes.
RedStuff: Inovação e limitações do código de correção de erros modificado magicamente
Na concepção de custos de armazenamento, a Walrus considera que os custos de armazenamento do Filecoin e do Arweave são irracionais. Ambos os últimos utilizam uma arquitetura de replicação completa, cuja principal vantagem é que cada nó possui uma cópia completa, com uma forte capacidade de tolerância a falhas e independência entre os nós. Este tipo de arquitetura garante que, mesmo que parte dos nós fique offline, a rede ainda mantém a disponibilidade dos dados. No entanto, isso também significa que o sistema precisa de redundância de múltiplas cópias para manter a robustez, aumentando assim os custos de armazenamento. Especialmente no design do Arweave, o mecanismo de consenso em si incentiva o armazenamento redundante nos nós, para aumentar a segurança dos dados. Em comparação, o Filecoin é mais flexível no controle de custos, mas o preço a pagar é que parte do armazenamento de baixo custo pode apresentar um risco maior de perda de dados. A Walrus tenta encontrar um equilíbrio entre os dois, onde seu mecanismo, ao controlar os custos de replicação, aumenta a disponibilidade através de uma abordagem de redundância estruturada, estabelecendo assim um novo caminho de compromisso entre a disponibilidade de dados e a eficiência de custos.
A RedStuff criado pela Walrus é a tecnologia chave para reduzir a redundância dos nós, originando-se da codificação Reed-Solomon(RS). A codificação RS é um algoritmo de correção de erros muito tradicional; a correção de erros é uma técnica que permite duplicar um conjunto de dados ao adicionar fragmentos redundantes, podendo ser utilizada para reconstruir os dados originais. Desde CD-ROM até comunicações via satélite e códigos QR, é frequentemente utilizada na vida cotidiana.
Os códigos de correção de erros permitem que os usuários obtenham um bloco, por exemplo, de 1MB, e depois "ampliem" para 2MB, onde o 1MB extra é chamado de dados especiais de correção de erros. Se qualquer byte do bloco se perder, os usuários podem facilmente recuperar esses bytes através do código. Mesmo que até 1MB de bloco se perca, você ainda pode recuperar o bloco inteiro. A mesma técnica permite que os computadores leiam todos os dados em um CD-ROM, mesmo que esteja danificado.
Atualmente, o mais utilizado é o código RS. A implementação começa com k blocos de informação, constrói-se o polinómio associado e avalia-se em diferentes coordenadas x para obter os blocos codificados. Com o código de correção de erros RS, a probabilidade de amostragem aleatória de grandes blocos de dados perdidos é muito pequena.
Qual é a principal característica do RedStuff? Através da melhoria do algoritmo de codificação de correção de erros, o Walrus é capaz de codificar rapidamente e de forma robusta blocos de dados não estruturados em fragmentos menores, que são armazenados distribuídos em uma rede de nós de armazenamento. Mesmo que até dois terços dos fragmentos sejam perdidos, é possível reconstruir rapidamente o bloco de dados original utilizando fragmentos parciais. Isso se torna possível mantendo um fator de replicação de apenas 4 a 5 vezes.
Portanto, é razoável definir o Walrus como um protocolo leve de redundância e recuperação redesenhado em torno de um cenário de Descentralização. Em comparação com códigos de correção de erros tradicionais (, como Reed-Solomon ), o RedStuff não busca mais uma consistência matemática rigorosa, mas faz compromissos realistas em relação à distribuição de dados, validação de armazenamento e custos computacionais. Este modelo abandona o mecanismo de decodificação instantânea exigido pela programação centralizada, passando a verificar, por meio de provas on-chain, se os nós possuem cópias específicas dos dados, adaptando-se assim a uma estrutura de rede mais dinâmica e marginalizada.
O núcleo de design do RedStuff é dividir os dados em duas categorias: fatias principais e fatias secundárias. As fatias principais são utilizadas para recuperar os dados originais, sua geração e distribuição são rigidamente controladas, a barreira de recuperação é f+1 e requer 2f+1 assinaturas como endosse de disponibilidade; as fatias secundárias são geradas através de operações simples como combinações XOR, com o objetivo de fornecer tolerância a falhas elástica e aumentar a robustez geral do sistema. Essa estrutura, essencialmente, reduz a exigência de consistência dos dados - permitindo que diferentes nós armazenem versões de dados diferentes por curtos períodos, enfatizando o caminho prático da "consistência final". Embora semelhante à exigência mais flexível de blocos de retrocesso em sistemas como Arweave, que conseguiu algum efeito na redução da carga da rede, também enfraquece a garantia de disponibilidade imediata e integridade dos dados.
Esta página pode conter conteúdo de terceiros, que é fornecido apenas para fins informativos (não para representações/garantias) e não deve ser considerada como um endosso de suas opiniões pela Gate nem como aconselhamento financeiro ou profissional. Consulte a Isenção de responsabilidade para obter detalhes.
11 Curtidas
Recompensa
11
3
Compartilhar
Comentário
0/400
MaticHoleFiller
· 07-26 17:56
Mais uma pista de touros.
Ver originalResponder0
StakeWhisperer
· 07-26 17:52
bull run todos falam em armazenamento permanente, mas na Bear Market ninguém armazenou?
Ver originalResponder0
BrokenDAO
· 07-26 17:42
Mais uma história de armazenamento envolvida pelo capital...
Descentralização armazenamento evolução: da quebra de dados frios para dados quentes
Descentralização do armazenamento: da concepção à aplicação
O armazenamento já foi uma das áreas mais populares da indústria de blockchain. Filecoin, como um projeto líder na última alta do mercado, teve um valor de mercado que ultrapassou os 10 bilhões de dólares. Arweave, com o seu ponto de venda de armazenamento permanente, alcançou um valor de mercado máximo de 3,5 bilhões de dólares. No entanto, à medida que as limitações do armazenamento de dados frios foram reveladas, a necessidade de armazenamento permanente foi colocada em questão, e o futuro do armazenamento Descentralização também foi marcado por interrogações.
A aparição do Walrus trouxe nova vitalidade para o setor de armazenamento que estava em silêncio há muito tempo. Agora, a Aptos, em parceria com a Jump Crypto, lançou o Shelby, com o objetivo de impulsionar a Descentralização do armazenamento a alcançar avanços no campo dos dados quentes. Será que a Descentralização do armazenamento pode ressurgir e oferecer uma ampla gama de casos de uso? Ou será mais uma rodada de especulação de conceitos? Este artigo analisará a evolução da Descentralização do armazenamento, a partir das rotas de desenvolvimento de quatro projetos: Filecoin, Arweave, Walrus e Shelby, discutindo suas perspectivas de desenvolvimento futuro.
Filecoin: o nome do armazenamento, a realidade da mineração
Filecoin é um dos primeiros projetos de criptomoeda a surgir, com seu direcionamento de desenvolvimento centrado na Descentralização. Esta é uma característica comum dos primeiros projetos de criptografia - explorar o significado da Descentralização em vários campos tradicionais. Filecoin combina armazenamento com Descentralização, levantando os riscos de confiança do armazenamento de dados centralizado, tentando mudar o armazenamento centralizado para armazenamento descentralizado. No entanto, certos compromissos feitos para alcançar a Descentralização acabaram se tornando os pontos problemáticos que projetos posteriores como Arweave ou Walrus tentaram resolver. Para entender por que Filecoin é essencialmente um projeto de moeda minerada, é necessário compreender as limitações objetivas da sua tecnologia subjacente, IPFS, na manipulação de dados quentes.
IPFS: Descentralização da arquitetura de transmissão de gargalos
IPFS(Sistema de Arquivos Interplanetário) foi lançado por volta de 2015, com o objetivo de substituir o protocolo HTTP tradicional através da endereçamento de conteúdo. O maior problema do IPFS é a velocidade de obtenção extremamente lenta. Em uma época em que os serviços de dados tradicionais podem alcançar respostas em milissegundos, o IPFS ainda leva dezenas de segundos para obter um arquivo, o que dificulta sua promoção em aplicações práticas e explica por que, além de alguns projetos de blockchain, ele é raramente adotado por indústrias tradicionais.
O protocolo P2P subjacente do IPFS é principalmente adequado para "dados frios", ou seja, conteúdos estáticos que não mudam com frequência, como vídeos, imagens e documentos. No entanto, ao lidar com dados quentes, como páginas web dinâmicas, jogos online ou aplicações de IA, o protocolo P2P não apresenta vantagens significativas em comparação com CDNs tradicionais.
Apesar de o IPFS não ser uma blockchain em si, o seu design de grafo acíclico dirigido (DAG) é altamente compatível com muitas blockchains e protocolos Web3, tornando-o intrinsecamente adequado como uma estrutura de construção subjacente para blockchains. Assim, mesmo na ausência de valor prático, já é suficiente como uma estrutura subjacente que suporta a narrativa da blockchain; os projetos de criptomoeda iniciais precisavam apenas de uma estrutura funcional para iniciar grandes visões. No entanto, quando o Filecoin se desenvolveu até certo ponto, as limitações trazidas pelo IPFS começaram a obstaculizar seu desenvolvimento adicional.
Lógica de moedas mineradas sob uma camada de armazenamento
O design do IPFS tem como objetivo permitir que os usuários, ao armazenar dados, se tornem também parte da rede de armazenamento. No entanto, na ausência de incentivos econômicos, é difícil para os usuários utilizarem voluntariamente este sistema, quanto mais se tornarem nós de armazenamento ativos. Isso significa que a maioria dos usuários apenas armazena arquivos no IPFS, mas não contribui com seu espaço de armazenamento nem armazena arquivos de outros. É nesse contexto que o Filecoin surgiu.
No modelo de economia de tokens do Filecoin, existem três papéis principais: os usuários são responsáveis por pagar taxas para armazenar dados; os mineradores de armazenamento recebem recompensas em tokens por armazenar os dados dos usuários; os mineradores de recuperação fornecem dados quando os usuários precisam e obtêm recompensas.
Este modelo apresenta um potencial espaço para atos maliciosos. Os mineradores de armazenamento podem, após fornecer espaço de armazenamento, preencher com dados lixo para obter recompensas. Como esses dados lixo não serão recuperados, mesmo que se percam, não ativarão o mecanismo de penalização dos mineradores de armazenamento. Isso permite que os mineradores de armazenamento possam apagar os dados lixo e repetir este processo. O consenso de prova de replicação do Filecoin só pode garantir que os dados dos usuários não sejam removidos sem autorização, mas não consegue impedir que os mineradores preencham com dados lixo.
A operação do Filecoin depende em grande parte do investimento contínuo dos mineradores na economia dos tokens, e não da demanda real dos usuários finais por armazenamento descentralizado. Embora o projeto continue a evoluir, nesta fase, a construção do ecossistema do Filecoin se alinha mais com a lógica de "mineração de moeda" do que com a posição de um projeto de armazenamento "impulsionado por aplicações".
Arweave: O sucesso e o fracasso do longo prazo
Comparado ao Filecoin, que tenta construir uma "nuvem de dados" descentralizada, incentivada e verificável, o Arweave segue em uma direção extrema em termos de armazenamento: oferecendo capacidade de armazenamento permanente para os dados. O Arweave não tenta construir uma plataforma de computação distribuída; todo o seu sistema se baseia em uma suposição central - dados importantes devem ser armazenados uma única vez e permanecer para sempre na rede. Esse extremo longo-prazismo faz com que o Arweave, desde os mecanismos até o modelo de incentivo, passando pelas exigências de hardware até a perspectiva narrativa, seja muito diferente do Filecoin.
A Arweave usa o Bitcoin como objeto de aprendizagem, tentando otimizar continuamente sua rede de armazenamento permanente ao longo de longos períodos de tempo, medidos em anos. A Arweave não se preocupa com marketing, nem com concorrentes ou as tendências de desenvolvimento do mercado. Ela apenas segue em frente no caminho da iteração da arquitetura da rede, mesmo que ninguém se importe, porque essa é a essência da equipe de desenvolvimento da Arweave: o longo prazo. Graças ao longo prazo, a Arweave foi muito procurada no último mercado em alta; e também por causa do longo prazo, mesmo caindo para o fundo do poço, a Arweave ainda pode sobreviver a várias rodadas de alta e baixa. A única questão é se o armazenamento descentralizado do futuro terá um lugar para a Arweave. O valor da existência do armazenamento permanente só pode ser provado pelo tempo.
A mainnet do Arweave passou da versão 1.5 para a mais recente versão 2.9. Apesar de ter perdido a atenção do mercado, tem-se dedicado a permitir que uma gama mais ampla de mineradores participe da rede com o mínimo custo, incentivando os mineradores a armazenar dados ao máximo e a aumentar continuamente a robustez de toda a rede. O Arweave está ciente de que não atende às preferências do mercado, adotou uma abordagem conservadora, não abraçando a comunidade de mineradores, com o ecossistema completamente estagnado, fazendo atualizações na mainnet com o menor custo possível, enquanto continua a reduzir as barreiras de hardware sem comprometer a segurança da rede.
Revisão do caminho de atualização de 1.5-2.9
A versão 1.5 do Arweave expôs uma vulnerabilidade onde os mineradores podiam depender da pilha de GPUs em vez de armazenamento real para otimizar a probabilidade de bloco. Para conter essa tendência, a versão 1.7 introduziu o algoritmo RandomX, limitando o uso de poder de cálculo especializado e exigindo a participação de CPUs gerais na mineração, enfraquecendo assim a centralização do poder de cálculo.
Na versão 2.0, Arweave adotou SPoA, transformando a prova de dados em um caminho conciso de estrutura de árvore de Merkle, e introduziu transações de formato 2 para reduzir a carga de sincronização. Esta arquitetura aliviou a pressão sobre a largura de banda da rede, aumentando significativamente a capacidade de colaboração dos nós. No entanto, alguns mineradores ainda podem evitar a responsabilidade de manter dados reais através de estratégias de pools de armazenamento centralizados de alta velocidade.
Para corrigir essa inclinação, a 2.4 lançou o mecanismo SPoRA, introduzindo um índice global e acesso aleatório lento de hash, fazendo com que os mineradores precisem realmente possuir blocos de dados para participar da criação de blocos válidos, enfraquecendo assim o efeito de empilhamento de poder de cálculo do ponto de vista do mecanismo. O resultado é que os mineradores começaram a se preocupar com a velocidade de acesso ao armazenamento, impulsionando a aplicação de SSDs e dispositivos de leitura e gravação de alta velocidade. A 2.6 introduziu cadeias de hash para controlar o ritmo da criação de blocos, equilibrando os benefícios marginais de dispositivos de alto desempenho e proporcionando um espaço de participação justa para mineradores pequenos e médios.
As versões subsequentes reforçam ainda mais a capacidade de colaboração em rede e a diversidade de armazenamento: a versão 2.7 introduz mineração colaborativa e mecanismos de pool, aumentando a competitividade dos pequenos mineradores; a versão 2.8 apresenta um mecanismo de empacotamento composto, permitindo que dispositivos de baixa velocidade com grande capacidade participem de forma flexível; a versão 2.9 introduz um novo processo de empacotamento no formato replica_2_9, aumentando significativamente a eficiência e reduzindo a dependência computacional, completando o ciclo do modelo de mineração orientado por dados.
De um modo geral, o caminho de atualização do Arweave apresenta claramente sua estratégia de longo prazo orientada para o armazenamento: ao resistir continuamente à tendência de concentração de poder computacional, reduz constantemente a barreira de entrada, garantindo a viabilidade da operação do protocolo a longo prazo.
Walrus: Uma nova tentativa de armazenamento de dados quentes
A abordagem de design do Walrus é completamente diferente da do Filecoin e do Arweave. O ponto de partida do Filecoin é criar um sistema de armazenamento descentralizado e verificável, com o custo do armazenamento de dados frios; a abordagem do Arweave visa criar uma biblioteca de Alexandria on-chain que possa armazenar dados permanentemente, mas com o custo de haver muito poucos casos de uso; o ponto de partida do Walrus é otimizar o custo de armazenamento do protocolo de armazenamento de dados quentes.
RedStuff: Inovação e limitações do código de correção de erros modificado magicamente
Na concepção de custos de armazenamento, a Walrus considera que os custos de armazenamento do Filecoin e do Arweave são irracionais. Ambos os últimos utilizam uma arquitetura de replicação completa, cuja principal vantagem é que cada nó possui uma cópia completa, com uma forte capacidade de tolerância a falhas e independência entre os nós. Este tipo de arquitetura garante que, mesmo que parte dos nós fique offline, a rede ainda mantém a disponibilidade dos dados. No entanto, isso também significa que o sistema precisa de redundância de múltiplas cópias para manter a robustez, aumentando assim os custos de armazenamento. Especialmente no design do Arweave, o mecanismo de consenso em si incentiva o armazenamento redundante nos nós, para aumentar a segurança dos dados. Em comparação, o Filecoin é mais flexível no controle de custos, mas o preço a pagar é que parte do armazenamento de baixo custo pode apresentar um risco maior de perda de dados. A Walrus tenta encontrar um equilíbrio entre os dois, onde seu mecanismo, ao controlar os custos de replicação, aumenta a disponibilidade através de uma abordagem de redundância estruturada, estabelecendo assim um novo caminho de compromisso entre a disponibilidade de dados e a eficiência de custos.
A RedStuff criado pela Walrus é a tecnologia chave para reduzir a redundância dos nós, originando-se da codificação Reed-Solomon(RS). A codificação RS é um algoritmo de correção de erros muito tradicional; a correção de erros é uma técnica que permite duplicar um conjunto de dados ao adicionar fragmentos redundantes, podendo ser utilizada para reconstruir os dados originais. Desde CD-ROM até comunicações via satélite e códigos QR, é frequentemente utilizada na vida cotidiana.
Os códigos de correção de erros permitem que os usuários obtenham um bloco, por exemplo, de 1MB, e depois "ampliem" para 2MB, onde o 1MB extra é chamado de dados especiais de correção de erros. Se qualquer byte do bloco se perder, os usuários podem facilmente recuperar esses bytes através do código. Mesmo que até 1MB de bloco se perca, você ainda pode recuperar o bloco inteiro. A mesma técnica permite que os computadores leiam todos os dados em um CD-ROM, mesmo que esteja danificado.
Atualmente, o mais utilizado é o código RS. A implementação começa com k blocos de informação, constrói-se o polinómio associado e avalia-se em diferentes coordenadas x para obter os blocos codificados. Com o código de correção de erros RS, a probabilidade de amostragem aleatória de grandes blocos de dados perdidos é muito pequena.
Qual é a principal característica do RedStuff? Através da melhoria do algoritmo de codificação de correção de erros, o Walrus é capaz de codificar rapidamente e de forma robusta blocos de dados não estruturados em fragmentos menores, que são armazenados distribuídos em uma rede de nós de armazenamento. Mesmo que até dois terços dos fragmentos sejam perdidos, é possível reconstruir rapidamente o bloco de dados original utilizando fragmentos parciais. Isso se torna possível mantendo um fator de replicação de apenas 4 a 5 vezes.
Portanto, é razoável definir o Walrus como um protocolo leve de redundância e recuperação redesenhado em torno de um cenário de Descentralização. Em comparação com códigos de correção de erros tradicionais (, como Reed-Solomon ), o RedStuff não busca mais uma consistência matemática rigorosa, mas faz compromissos realistas em relação à distribuição de dados, validação de armazenamento e custos computacionais. Este modelo abandona o mecanismo de decodificação instantânea exigido pela programação centralizada, passando a verificar, por meio de provas on-chain, se os nós possuem cópias específicas dos dados, adaptando-se assim a uma estrutura de rede mais dinâmica e marginalizada.
O núcleo de design do RedStuff é dividir os dados em duas categorias: fatias principais e fatias secundárias. As fatias principais são utilizadas para recuperar os dados originais, sua geração e distribuição são rigidamente controladas, a barreira de recuperação é f+1 e requer 2f+1 assinaturas como endosse de disponibilidade; as fatias secundárias são geradas através de operações simples como combinações XOR, com o objetivo de fornecer tolerância a falhas elástica e aumentar a robustez geral do sistema. Essa estrutura, essencialmente, reduz a exigência de consistência dos dados - permitindo que diferentes nós armazenem versões de dados diferentes por curtos períodos, enfatizando o caminho prático da "consistência final". Embora semelhante à exigência mais flexível de blocos de retrocesso em sistemas como Arweave, que conseguiu algum efeito na redução da carga da rede, também enfraquece a garantia de disponibilidade imediata e integridade dos dados.
Não se pode ignorar que, RedStuff