A evolução do armazenamento descentralizado: de FIL a Shelby
O armazenamento foi uma das áreas mais populares da indústria de blockchain. O Filecoin, como um dos projetos líderes do último mercado em alta, teve um valor de mercado que ultrapassou os 10 bilhões de dólares. O Arweave, com a sua ideia de armazenamento permanente, atingiu um valor de mercado máximo de 3,5 bilhões de dólares. No entanto, à medida que a utilidade do armazenamento de dados frios foi questionada, a necessidade de armazenamento permanente também foi desafiada, e o futuro do armazenamento descentralizado tornou-se incerto.
Recentemente, a aparição do Walrus trouxe nova vida para o setor de armazenamento, que estava adormecido há muito tempo. Além disso, o projeto Shelby, lançado em parceria entre Aptos e Jump Crypto, visa levar o armazenamento descentralizado a novos patamares no campo dos dados quentes. Então, será que o armazenamento descentralizado pode ressurgir e oferecer suporte a uma ampla gama de cenários de aplicação? Ou será apenas mais uma rodada de especulação de conceitos? Este artigo analisará a evolução do armazenamento descentralizado a partir das trajetórias de desenvolvimento de quatro projetos: Filecoin, Arweave, Walrus e Shelby, e explorará a possibilidade de popularização do armazenamento descentralizado.
FIL: armazenamento superficial, na verdade mineração
O Filecoin é um dos primeiros projetos de Descentralização a surgir, e sua direção de desenvolvimento gira em torno da Descentralização, que é uma característica comum dos projetos de blockchain iniciais. O Filecoin combina armazenamento com Descentralização, tentando resolver o problema de confiança dos provedores de serviços de armazenamento de dados centralizados. No entanto, certos aspectos sacrificados para alcançar a Descentralização tornaram-se os pontos problemáticos que projetos posteriores, como Arweave ou Walrus, tentaram resolver.
IPFS: Limitações da arquitetura de Descentralização
O IPFS(, ou Sistema de Arquivos Interplanetário, foi lançado em 2015 com o objetivo de revolucionar o protocolo HTTP tradicional através da endereçamento por conteúdo. No entanto, a maior desvantagem do IPFS é a velocidade de recuperação extremamente lenta. Em uma era em que os serviços de dados tradicionais podem alcançar tempos de resposta em milissegundos, o IPFS ainda leva mais de dez segundos para recuperar um arquivo, o que dificulta sua promoção em aplicações práticas.
O protocolo P2P subjacente ao IPFS é principalmente adequado para "dados frios", ou seja, conteúdos estáticos que não mudam com frequência. No entanto, ao lidar com dados quentes, como páginas da web dinâmicas, jogos online ou aplicações de IA, o protocolo P2P não apresenta vantagens significativas em relação aos CDNs tradicionais.
Apesar de o IPFS em si não ser uma blockchain, o conceito de design adotado pelo seu grafo acíclico direcionado )DAG( está altamente alinhado com muitas blockchains e protocolos Web3, tornando-o naturalmente adequado como uma estrutura de construção subjacente para blockchains. Portanto, mesmo que lhe falte valor prático, já é suficiente como uma estrutura subjacente para a narrativa da blockchain.
) A essência da mineração sob a camada de armazenamento
O design do IPFS tem como objetivo permitir que os usuários, ao armazenar dados, também se tornem parte da rede de armazenamento. No entanto, sem 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 armazenará arquivos no IPFS, sem contribuir com seu espaço de armazenamento ou armazenar arquivos de outros. É nesse contexto que o FIL surgiu.
No modelo econômico do token do Filecoin, existem três papéis principais: os usuários são responsáveis por pagar taxas para armazenar dados; os mineradores de armazenamento recebem incentivos em tokens por armazenar dados dos usuários; os mineradores de recuperação fornecem dados quando os usuários precisam e recebem incentivos.
Este modelo apresenta um potencial espaço para fraudes. Os mineradores de armazenamento podem, após fornecer espaço de armazenamento, preencher com dados lixo para obter recompensas. Como esses dados lixo não são recuperados, mesmo que sejam perdidos, não acionam o mecanismo de penalização. Isso permite que os mineradores de armazenamento excluam os dados lixo e repitam este processo. O consenso de prova de replicação do Filecoin só pode garantir que os dados do usuário não foram excluídos secretamente, 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 do token, em vez de se basear na demanda real dos usuários finais por armazenamento descentralizado. Embora o projeto continue a iterar, nesta fase, a construção do ecossistema do Filecoin está mais alinhada com a definição de projetos de armazenamento baseados na "lógica de mineração" do que na "aplicação impulsionada".
Arweave: Vantagens e Limitações do Longo Prazo
Comparado com o Filecoin, que tenta construir uma "nuvem de dados" descentralizada e incentivada, a Arweave segue um caminho extremo em outra direção de armazenamento: fornecer a capacidade de armazenamento permanente para os dados. A Arweave não tenta construir uma plataforma de computação distribuída; todo o seu sistema é baseado em uma suposição central — dados importantes devem ser armazenados uma única vez e permanecer para sempre na rede. Esse extremo long-termismo faz com que a Arweave, desde os mecanismos até o modelo de incentivos, desde as necessidades de hardware até a narrativa, seja muito diferente do Filecoin.
Arweave utiliza o Bitcoin como objeto de estudo, tentando otimizar constantemente sua rede de armazenamento permanente ao longo de longos períodos medidos em anos. Arweave não se preocupa com marketing, nem com concorrentes ou tendências de mercado. Ela está apenas avançando continuamente na iteração da arquitetura da rede, mesmo que ninguém se interesse, 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 devido ao longo prazo, mesmo que tenha caído ao fundo do poço, a Arweave pode ainda sobreviver a várias rodadas de alta e baixa. Mas haverá um lugar para a Arweave no futuro do armazenamento descentralizado? O valor da existência do armazenamento permanente só pode ser provado pelo tempo.
A mainnet do Arweave, da versão 1.5 à recente versão 2.9, embora tenha perdido a atenção do mercado, tem se dedicado a permitir que um número maior de mineradores participe da rede com o menor custo possível, incentivando os mineradores a armazenar dados ao máximo, aumentando continuamente a robustez de toda a rede. O Arweave tem plena consciência de que não atende às preferências do mercado, adotou uma abordagem conservadora, não abraçando a comunidade de mineradores, com o ecossistema completamente estagnado, atualizando a mainnet com o menor custo possível, enquanto continua a reduzir a barreira 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 que permitia aos mineradores depender de empilhamento de GPU em vez de armazenamento real para otimizar a probabilidade de criação de blocos. Para conter essa tendência, a versão 1.7 introduziu o algoritmo RandomX, limitando o uso de poder computacional especializado e exigindo que CPUs genéricas participassem da mineração, enfraquecendo assim a centralização do poder computacional.
Na versão 2.0, Arweave adotou SPoA, transformando a prova de dados em um caminho conciso na estrutura da 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, melhorando significativamente a capacidade de colaboração dos nós. No entanto, alguns mineradores ainda podem evitar a responsabilidade real pela posse de dados através de uma estratégia de pools de armazenamento centralizados de alta velocidade.
Para corrigir essa tendência, a versão 2.4 introduziu o mecanismo SPoRA, que traz um índice global e acesso aleatório de hash lento, fazendo com que os mineradores devem realmente possuir blocos de dados para participar da validação efetiva de blocos, enfraquecendo mecanicamente o efeito de empilhamento de poder computacional. 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 versão 2.6 introduziu uma cadeia de hashes para controlar o ritmo da validação 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: 2.7 aumenta a mineração colaborativa e o mecanismo de pools, melhorando a competitividade de pequenos mineradores; 2.8 introduz o mecanismo de empacotamento composto, permitindo que dispositivos de grande capacidade e baixa velocidade participem de forma flexível; 2.9 introduz um novo processo de empacotamento no formato replica_2_9, aumentando significativamente a eficiência e reduzindo a dependência de cálculo, completando o ciclo do modelo de mineração orientado a dados.
No geral, o caminho de atualização do Arweave apresenta claramente sua estratégia de longo prazo orientada para o armazenamento: enquanto resiste continuamente à tendência de concentração de poder computacional, reduz constantemente a barreira de entrada, garantindo a possibilidade de 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, custando armazenamento de dados frios; o ponto de partida do Arweave é criar uma biblioteca de Alexandria na cadeia que pode armazenar dados permanentemente, custando poucos cenários; o ponto de partida do Walrus é otimizar os custos de armazenamento do protocolo de armazenamento de dados quentes.
RedStuff: Inovação na aplicação de códigos de correção e eliminação
Na concepção de custos de armazenamento, a Walrus acredita que os custos de armazenamento do Filecoin em comparação com o Arweave são irracionais. Ambos os últimos adotam uma arquitetura de replicação completa, cuja principal vantagem é que cada nó possui uma cópia completa, conferindo uma forte capacidade de tolerância a falhas e independência entre nós. Esse tipo de arquitetura garante que, mesmo que alguns nós fiquem offline, a rede ainda mantenha a disponibilidade dos dados. No entanto, isso também significa que o sistema necessita 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 isso vem com o custo de que alguns armazenamentos de baixo custo podem apresentar um risco maior de perda de dados. A Walrus tenta encontrar um equilíbrio entre os dois, com seu mecanismo controlando os custos de replicação enquanto aumenta a disponibilidade por meio 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 criada pelo Walrus é a tecnologia chave para reduzir a redundância dos nós, e é originada da codificação Reed-Solomon###RS(. A codificação RS é um algoritmo de correção de erros muito tradicional, e a correção de erros é uma técnica que permite duplicar um conjunto de dados através da adição de 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.
A codificação de correção permite que os usuários obtenham um bloco, por exemplo, de 1MB, e então "ampliem" para 2MB, onde o adicional de 1MB é chamado de dados especiais de codificação de correção. Se qualquer byte do bloco estiver perdido, os usuários podem facilmente recuperar esses bytes através do código. Mesmo se até 1MB do bloco estiver perdido, o bloco inteiro pode ser recuperado. A mesma técnica permite que os computadores leiam todos os dados em um CD-ROM, mesmo que ele esteja danificado.
Atualmente, o mais comum é a codificação RS. A forma de implementação é, a partir de k blocos de informação, construir um polinómio relacionado e avaliá-lo em diferentes coordenadas x para obter os blocos codificados. Ao usar códigos de correção RS, a probabilidade de amostragem aleatória de grandes blocos de dados perdidos é muito pequena.
A principal característica do RedStuff é que, através da melhoria do algoritmo de codificação de correção de erros, o Walrus consegue codificar rapidamente e de forma robusta blocos de dados não estruturados em fragmentos menores, que são armazenados distribuídos numa rede de nós de armazenamento. Mesmo com a perda de até dois terços dos fragmentos, é possível reconstituir rapidamente o bloco de dados original usando 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 reestruturado em torno de cenários de Descentralização. Em comparação com códigos de correção tradicionais ) como Reed-Solomon (, o RedStuff não busca mais a consistência matemática rigorosa, mas sim realiza um compromisso realista em relação à distribuição de dados, verificação de armazenamento e custos de computação. Este modelo abandona o mecanismo de decodificação instantânea necessário para a programação centralizada, passando a verificar on-chain se os nós possuem cópias específicas de dados através de Proof, adaptando-se assim a uma estrutura de rede mais dinâmica e marginalizada.
O núcleo do design do RedStuff é dividir os dados em duas categorias: fatias principais e fatias secundárias. As fatias principais são usadas para restaurar os dados originais, sua geração e distribuição estão sob estritas restrições, o limiar de recuperação é f+1 e requer 2f+1 assinaturas como respaldo de disponibilidade; as fatias secundárias são geradas por meio de operações simples como combinações XOR, com o objetivo de fornecer tolerância a falhas e aumentar a robustez do sistema como um todo. Essa estrutura, essencialmente, reduz a exigência de consistência dos dados — permitindo que diferentes nós armazenem temporariamente diferentes versões dos dados, enfatizando o caminho prático da "consistência final". Embora semelhante aos requisitos mais flexíveis para blocos de retrocesso em sistemas como o Arweave, que conseguiu algum efeito na redução da carga da rede, também enfraqueceu a disponibilidade imediata dos dados e a garantia de integridade.
Não se pode ignorar que, embora o RedStuff tenha alcançado armazenamento eficaz em ambientes de baixa capacidade de computação e baixa largura de banda, ele ainda é, essencialmente, uma "variante" de um sistema de código de correção de erros. Sacrifica uma parte da determinística na leitura de dados em troca do controle de custos e escalabilidade em um ambiente de Descentralização. No entanto, na camada de aplicação, ainda é incerto se essa arquitetura pode suportar cenários de dados de alta frequência e em grande escala. Além disso, o RedStuff não conseguiu romper realmente com o cálculo de codificação que existe há muito tempo nos códigos de correção de erros.
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DeFiDoctor
· 17h atrás
Observação clínica: os dados quentes são apenas aqueles velhos problemas com uma nova cara.
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AirdropCollector
· 17h atrás
O velho fil vai ser eliminado, não é?
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TokenAlchemist
· 17h atrás
vetor ineficiente detectado... ainda em alta em fil, mas a narrativa de armazenamento a frio está morta fr
De dados frios a dados quentes: o caminho da evolução do armazenamento descentralizado
A evolução do armazenamento descentralizado: de FIL a Shelby
O armazenamento foi uma das áreas mais populares da indústria de blockchain. O Filecoin, como um dos projetos líderes do último mercado em alta, teve um valor de mercado que ultrapassou os 10 bilhões de dólares. O Arweave, com a sua ideia de armazenamento permanente, atingiu um valor de mercado máximo de 3,5 bilhões de dólares. No entanto, à medida que a utilidade do armazenamento de dados frios foi questionada, a necessidade de armazenamento permanente também foi desafiada, e o futuro do armazenamento descentralizado tornou-se incerto.
Recentemente, a aparição do Walrus trouxe nova vida para o setor de armazenamento, que estava adormecido há muito tempo. Além disso, o projeto Shelby, lançado em parceria entre Aptos e Jump Crypto, visa levar o armazenamento descentralizado a novos patamares no campo dos dados quentes. Então, será que o armazenamento descentralizado pode ressurgir e oferecer suporte a uma ampla gama de cenários de aplicação? Ou será apenas mais uma rodada de especulação de conceitos? Este artigo analisará a evolução do armazenamento descentralizado a partir das trajetórias de desenvolvimento de quatro projetos: Filecoin, Arweave, Walrus e Shelby, e explorará a possibilidade de popularização do armazenamento descentralizado.
FIL: armazenamento superficial, na verdade mineração
O Filecoin é um dos primeiros projetos de Descentralização a surgir, e sua direção de desenvolvimento gira em torno da Descentralização, que é uma característica comum dos projetos de blockchain iniciais. O Filecoin combina armazenamento com Descentralização, tentando resolver o problema de confiança dos provedores de serviços de armazenamento de dados centralizados. No entanto, certos aspectos sacrificados para alcançar a Descentralização tornaram-se os pontos problemáticos que projetos posteriores, como Arweave ou Walrus, tentaram resolver.
IPFS: Limitações da arquitetura de Descentralização
O IPFS(, ou Sistema de Arquivos Interplanetário, foi lançado em 2015 com o objetivo de revolucionar o protocolo HTTP tradicional através da endereçamento por conteúdo. No entanto, a maior desvantagem do IPFS é a velocidade de recuperação extremamente lenta. Em uma era em que os serviços de dados tradicionais podem alcançar tempos de resposta em milissegundos, o IPFS ainda leva mais de dez segundos para recuperar um arquivo, o que dificulta sua promoção em aplicações práticas.
O protocolo P2P subjacente ao IPFS é principalmente adequado para "dados frios", ou seja, conteúdos estáticos que não mudam com frequência. No entanto, ao lidar com dados quentes, como páginas da web dinâmicas, jogos online ou aplicações de IA, o protocolo P2P não apresenta vantagens significativas em relação aos CDNs tradicionais.
Apesar de o IPFS em si não ser uma blockchain, o conceito de design adotado pelo seu grafo acíclico direcionado )DAG( está altamente alinhado com muitas blockchains e protocolos Web3, tornando-o naturalmente adequado como uma estrutura de construção subjacente para blockchains. Portanto, mesmo que lhe falte valor prático, já é suficiente como uma estrutura subjacente para a narrativa da blockchain.
) A essência da mineração sob a camada de armazenamento
O design do IPFS tem como objetivo permitir que os usuários, ao armazenar dados, também se tornem parte da rede de armazenamento. No entanto, sem 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 armazenará arquivos no IPFS, sem contribuir com seu espaço de armazenamento ou armazenar arquivos de outros. É nesse contexto que o FIL surgiu.
No modelo econômico do token do Filecoin, existem três papéis principais: os usuários são responsáveis por pagar taxas para armazenar dados; os mineradores de armazenamento recebem incentivos em tokens por armazenar dados dos usuários; os mineradores de recuperação fornecem dados quando os usuários precisam e recebem incentivos.
Este modelo apresenta um potencial espaço para fraudes. Os mineradores de armazenamento podem, após fornecer espaço de armazenamento, preencher com dados lixo para obter recompensas. Como esses dados lixo não são recuperados, mesmo que sejam perdidos, não acionam o mecanismo de penalização. Isso permite que os mineradores de armazenamento excluam os dados lixo e repitam este processo. O consenso de prova de replicação do Filecoin só pode garantir que os dados do usuário não foram excluídos secretamente, 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 do token, em vez de se basear na demanda real dos usuários finais por armazenamento descentralizado. Embora o projeto continue a iterar, nesta fase, a construção do ecossistema do Filecoin está mais alinhada com a definição de projetos de armazenamento baseados na "lógica de mineração" do que na "aplicação impulsionada".
Arweave: Vantagens e Limitações do Longo Prazo
Comparado com o Filecoin, que tenta construir uma "nuvem de dados" descentralizada e incentivada, a Arweave segue um caminho extremo em outra direção de armazenamento: fornecer a capacidade de armazenamento permanente para os dados. A Arweave não tenta construir uma plataforma de computação distribuída; todo o seu sistema é baseado em uma suposição central — dados importantes devem ser armazenados uma única vez e permanecer para sempre na rede. Esse extremo long-termismo faz com que a Arweave, desde os mecanismos até o modelo de incentivos, desde as necessidades de hardware até a narrativa, seja muito diferente do Filecoin.
Arweave utiliza o Bitcoin como objeto de estudo, tentando otimizar constantemente sua rede de armazenamento permanente ao longo de longos períodos medidos em anos. Arweave não se preocupa com marketing, nem com concorrentes ou tendências de mercado. Ela está apenas avançando continuamente na iteração da arquitetura da rede, mesmo que ninguém se interesse, 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 devido ao longo prazo, mesmo que tenha caído ao fundo do poço, a Arweave pode ainda sobreviver a várias rodadas de alta e baixa. Mas haverá um lugar para a Arweave no futuro do armazenamento descentralizado? O valor da existência do armazenamento permanente só pode ser provado pelo tempo.
A mainnet do Arweave, da versão 1.5 à recente versão 2.9, embora tenha perdido a atenção do mercado, tem se dedicado a permitir que um número maior de mineradores participe da rede com o menor custo possível, incentivando os mineradores a armazenar dados ao máximo, aumentando continuamente a robustez de toda a rede. O Arweave tem plena consciência de que não atende às preferências do mercado, adotou uma abordagem conservadora, não abraçando a comunidade de mineradores, com o ecossistema completamente estagnado, atualizando a mainnet com o menor custo possível, enquanto continua a reduzir a barreira 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 que permitia aos mineradores depender de empilhamento de GPU em vez de armazenamento real para otimizar a probabilidade de criação de blocos. Para conter essa tendência, a versão 1.7 introduziu o algoritmo RandomX, limitando o uso de poder computacional especializado e exigindo que CPUs genéricas participassem da mineração, enfraquecendo assim a centralização do poder computacional.
Na versão 2.0, Arweave adotou SPoA, transformando a prova de dados em um caminho conciso na estrutura da 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, melhorando significativamente a capacidade de colaboração dos nós. No entanto, alguns mineradores ainda podem evitar a responsabilidade real pela posse de dados através de uma estratégia de pools de armazenamento centralizados de alta velocidade.
Para corrigir essa tendência, a versão 2.4 introduziu o mecanismo SPoRA, que traz um índice global e acesso aleatório de hash lento, fazendo com que os mineradores devem realmente possuir blocos de dados para participar da validação efetiva de blocos, enfraquecendo mecanicamente o efeito de empilhamento de poder computacional. 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 versão 2.6 introduziu uma cadeia de hashes para controlar o ritmo da validação 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: 2.7 aumenta a mineração colaborativa e o mecanismo de pools, melhorando a competitividade de pequenos mineradores; 2.8 introduz o mecanismo de empacotamento composto, permitindo que dispositivos de grande capacidade e baixa velocidade participem de forma flexível; 2.9 introduz um novo processo de empacotamento no formato replica_2_9, aumentando significativamente a eficiência e reduzindo a dependência de cálculo, completando o ciclo do modelo de mineração orientado a dados.
No geral, o caminho de atualização do Arweave apresenta claramente sua estratégia de longo prazo orientada para o armazenamento: enquanto resiste continuamente à tendência de concentração de poder computacional, reduz constantemente a barreira de entrada, garantindo a possibilidade de 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, custando armazenamento de dados frios; o ponto de partida do Arweave é criar uma biblioteca de Alexandria na cadeia que pode armazenar dados permanentemente, custando poucos cenários; o ponto de partida do Walrus é otimizar os custos de armazenamento do protocolo de armazenamento de dados quentes.
RedStuff: Inovação na aplicação de códigos de correção e eliminação
Na concepção de custos de armazenamento, a Walrus acredita que os custos de armazenamento do Filecoin em comparação com o Arweave são irracionais. Ambos os últimos adotam uma arquitetura de replicação completa, cuja principal vantagem é que cada nó possui uma cópia completa, conferindo uma forte capacidade de tolerância a falhas e independência entre nós. Esse tipo de arquitetura garante que, mesmo que alguns nós fiquem offline, a rede ainda mantenha a disponibilidade dos dados. No entanto, isso também significa que o sistema necessita 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 isso vem com o custo de que alguns armazenamentos de baixo custo podem apresentar um risco maior de perda de dados. A Walrus tenta encontrar um equilíbrio entre os dois, com seu mecanismo controlando os custos de replicação enquanto aumenta a disponibilidade por meio 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 criada pelo Walrus é a tecnologia chave para reduzir a redundância dos nós, e é originada da codificação Reed-Solomon###RS(. A codificação RS é um algoritmo de correção de erros muito tradicional, e a correção de erros é uma técnica que permite duplicar um conjunto de dados através da adição de 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.
A codificação de correção permite que os usuários obtenham um bloco, por exemplo, de 1MB, e então "ampliem" para 2MB, onde o adicional de 1MB é chamado de dados especiais de codificação de correção. Se qualquer byte do bloco estiver perdido, os usuários podem facilmente recuperar esses bytes através do código. Mesmo se até 1MB do bloco estiver perdido, o bloco inteiro pode ser recuperado. A mesma técnica permite que os computadores leiam todos os dados em um CD-ROM, mesmo que ele esteja danificado.
Atualmente, o mais comum é a codificação RS. A forma de implementação é, a partir de k blocos de informação, construir um polinómio relacionado e avaliá-lo em diferentes coordenadas x para obter os blocos codificados. Ao usar códigos de correção RS, a probabilidade de amostragem aleatória de grandes blocos de dados perdidos é muito pequena.
A principal característica do RedStuff é que, através da melhoria do algoritmo de codificação de correção de erros, o Walrus consegue codificar rapidamente e de forma robusta blocos de dados não estruturados em fragmentos menores, que são armazenados distribuídos numa rede de nós de armazenamento. Mesmo com a perda de até dois terços dos fragmentos, é possível reconstituir rapidamente o bloco de dados original usando 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 reestruturado em torno de cenários de Descentralização. Em comparação com códigos de correção tradicionais ) como Reed-Solomon (, o RedStuff não busca mais a consistência matemática rigorosa, mas sim realiza um compromisso realista em relação à distribuição de dados, verificação de armazenamento e custos de computação. Este modelo abandona o mecanismo de decodificação instantânea necessário para a programação centralizada, passando a verificar on-chain se os nós possuem cópias específicas de dados através de Proof, adaptando-se assim a uma estrutura de rede mais dinâmica e marginalizada.
O núcleo do design do RedStuff é dividir os dados em duas categorias: fatias principais e fatias secundárias. As fatias principais são usadas para restaurar os dados originais, sua geração e distribuição estão sob estritas restrições, o limiar de recuperação é f+1 e requer 2f+1 assinaturas como respaldo de disponibilidade; as fatias secundárias são geradas por meio de operações simples como combinações XOR, com o objetivo de fornecer tolerância a falhas e aumentar a robustez do sistema como um todo. Essa estrutura, essencialmente, reduz a exigência de consistência dos dados — permitindo que diferentes nós armazenem temporariamente diferentes versões dos dados, enfatizando o caminho prático da "consistência final". Embora semelhante aos requisitos mais flexíveis para blocos de retrocesso em sistemas como o Arweave, que conseguiu algum efeito na redução da carga da rede, também enfraqueceu a disponibilidade imediata dos dados e a garantia de integridade.
Não se pode ignorar que, embora o RedStuff tenha alcançado armazenamento eficaz em ambientes de baixa capacidade de computação e baixa largura de banda, ele ainda é, essencialmente, uma "variante" de um sistema de código de correção de erros. Sacrifica uma parte da determinística na leitura de dados em troca do controle de custos e escalabilidade em um ambiente de Descentralização. No entanto, na camada de aplicação, ainda é incerto se essa arquitetura pode suportar cenários de dados de alta frequência e em grande escala. Além disso, o RedStuff não conseguiu romper realmente com o cálculo de codificação que existe há muito tempo nos códigos de correção de erros.