Хранение когда-то было одной из популярных ниш в индустрии блокчейна. Filecoin, как ведущий проект предыдущего бычьего рынка, на время превысил рыночную капитализацию в 10 миллиардов долларов. Arweave, благодаря концепции постоянного хранения, достиг максимальной рыночной капитализации в 3,5 миллиарда долларов. Однако, с тем как практичность холодного хранения данных была поставлена под сомнение, необходимость в постоянном хранении также оказалась под вопросом, и перспективы децентрализованного хранения на время стали неясными.
В последнее время появление Walrus вдохнуло новую жизнь в давно затихшую область хранения данных. Проект Shelby, запущенный совместно Aptos и Jump Crypto, нацелен на то, чтобы поднять Децентрализация хранения на новый уровень в области горячих данных. Так смогут ли Децентрализация хранения вновь возродиться и поддержать широкий спектр приложений? Или это всего лишь еще один раунд спекуляций? В этой статье будет проанализировано развитие четырех проектов: Filecoin, Arweave, Walrus и Shelby, а также рассмотрена эволюция Децентрализация хранения и возможность его популяризации.
FIL: Поверхностное хранение, на самом деле майнинг
Filecoin является одним из первых успешных проектов в области Децентрализации, его направление развития сосредоточено на Децентрализации, что является общим признаком ранних блокчейн-проектов. Filecoin сочетает хранилище и Децентрализацию, пытаясь решить проблему доверия к централизованным провайдерам услуг хранения данных. Однако некоторые аспекты, пожертвованные ради достижения Децентрализации, стали как раз теми болевыми точками, которые впоследствии пытались решить такие проекты, как Arweave или Walrus.
IPFS: Ограничения децентрализованной архитектуры
IPFS( Межзвёздная файловая система) была выпущена ещё в 2015 году и предназначена для того, чтобы революционизировать традиционный протокол HTTP через адресацию содержимого. Однако, крупнейшим недостатком IPFS является крайне медленная скорость получения. В эпоху, когда традиционные службы данных могут достигать отклика в миллисекунды, IPFS для получения файла всё ещё требуется несколько секунд, что затрудняет его широкое применение в практических сценариях.
Основной P2P-протокол IPFS подходит в основном для "холодных данных", то есть для статического контента, который не часто изменяется. Однако при обработке горячих данных, таких как динамические веб-страницы, онлайн-игры или AI-приложения, P2P-протокол не имеет явных преимуществ по сравнению с традиционными CDN.
Несмотря на то, что IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция проектирования с использованием направленного ациклического графа (DAG) в высокой степени соответствует многим публичным блокчейнам и протоколам Web3, что делает его естественно подходящим в качестве базовой строительной структуры для блокчейна. Таким образом, даже если ему не хватает практической ценности, как базовой структуры, которая несет в себе нарратив блокчейна, этого уже достаточно.
Суть майнинга под оболочкой хранения
Дизайн IPFS изначально предполагал, что пользователи, храня данные, также станут частью сети хранения. Однако без экономических стимулов пользователям трудно добровольно использовать эту систему, не говоря уже о том, чтобы стать активными узлами хранения. Это означает, что большинство пользователей просто будут хранить файлы в IPFS, но не будут вносить свой объем хранения или хранить файлы других. Именно в этом контексте появилась FIL.
В экономической модели токенов Filecoin основными ролями являются: пользователи, отвечающие за оплату хранения данных; майнеры хранения, получающие токеновые вознаграждения за хранение данных пользователей; и майнеры извлечения, которые предоставляют данные по запросу пользователей и получают вознаграждение.
Эта модель имеет потенциальное пространство для мошенничества. Хранители данных могут заполнять мусорными данными после предоставления пространства для хранения, чтобы получить вознаграждение. Поскольку эти мусорные данные не будут извлечены, даже если они потеряются, это не приведет к активации механизма наказания. Это позволяет хранителям данных удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус доказательства репликации Filecoin может только гарантировать, что пользовательские данные не были тайно удалены, но не может предотвратить заполнение мусорными данными со стороны майнеров.
Запуск Filecoin в значительной степени зависит от постоянных инвестиций майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Несмотря на то, что проект продолжает итерации, на текущем этапе экосистема Filecoin больше соответствует определению "логики майнинга", чем "приложению" в проектах хранения.
Arweave: Преимущества и ограничения долгосрочного подхода
В отличие от Filecoin, который пытается создать стимулирующий, проверяемый Децентрализация "облачный" контейнер данных, Arweave идет в другом направлении хранения на крайности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается создать распределенную вычислительную платформу, вся ее система строится вокруг одной ключевой гипотезы — важные данные должны храниться один раз и навсегда оставаться в сети. Эта крайняя долгосрочность делает Arweave радикально отличным от Filecoin во всех аспектах, включая механизмы, модели стимулов, аппаратные требования и нарратив.
Arweave изучает биткойн как объект обучения, пытаясь постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения в долгосрочной перспективе, измеряемой годами. Arweave не заботится о маркетинге, не беспокоится о конкурентах и рыночных тенденциях. Она просто продолжает двигаться вперед на пути итерации архитектуры сети, даже если никто не интересуется, потому что именно это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочность. Благодаря долгосрочности Arweave пользовалась большой популярностью в предыдущем бычьем рынке; и из-за долгосрочности, даже упав на дно, Arweave может пережить несколько раундов бычьего и медвежьего рынков. Но будет ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранении? Ценность существования постоянного хранения может быть доказана только временем.
С момента версии 1.5 до последней версии 2.9 основной сети Arweave, несмотря на потерю рыночного внимания, она продолжала работать над тем, чтобы позволить более широкому кругу майнеров участвовать в сети с минимальными затратами и стимулировать майнеров максимально хранить данные, что способствует постоянному повышению устойчивости всей сети. Arweave хорошо осознает, что не соответствует рыночным предпочтениям, поэтому выбрала консервативный путь, не принимая майнерские сообщества, экосистема полностью остановилась, с минимальными затратами обновляя основную сеть, при этом постоянно снижая аппаратные требования без ущерба для безопасности сети.
Обзор пути обновления 1.5-2.9
Версия Arweave 1.5 выявила уязвимость, позволяющую майнерам полагаться на стекирование GPU, а не на реальное хранилище, для оптимизации шансов на получение блока. Чтобы остановить эту тенденцию, в версии 1.7 был введен алгоритм RandomX, который ограничивает использование специализированной вычислительной мощности и требует участия универсальных ЦП в майнинге, что ослабляет централизацию вычислительной мощности.
В версии 2.0 Arweave использует SPoA, преобразуя доказательство данных в компактный путь структуры Меркла и вводя транзакции формата 2 для снижения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура снижает давление на сетевую пропускную способность, значительно увеличивая способность узлов к совместной работе. Однако некоторые майнеры все еще могут избежать реальной ответственности за хранение данных, используя стратегию централизованных высокоскоростных хранилищ.
Чтобы исправить это смещение, в версии 2.4 была введена механика SPoRA, которая включает глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, что заставляет майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, тем самым ослабляя эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начали обращать внимание на скорость доступа к хранилищу, что способствовало применению SSD и высокоскоростных устройств чтения и записи. В версии 2.6 была введена хэш-цепочка для контроля ритма создания блоков, что сбалансировало предельную полезность высокопроизводительных устройств и обеспечило справедливое участие для мелких и средних майнеров.
Последующие версии进一步 усиливают сетевое сотрудничество и разнообразие хранения: 2.7 добавляет механизмы совместного майнинга и пулов, повышая конкурентоспособность малых майнеров; 2.8 представляет механизм композитной упаковки, позволяющий устройствам с большим объемом и низкой скоростью гибко участвовать; 2.9 вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая вычислительные зависимости, завершая замкнутый цикл модели майнинга, ориентированной на данные.
В целом, путь обновления Arweave ясно демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: продолжая противостоять тенденции концентрации вычислительной мощности, он постоянно снижает порог участия, что обеспечивает возможность долгосрочной работы протокола.
Walrus: Новая попытка хранения горячих данных
Дизайнерская концепция Walrus полностью отличается от Filecoin и Arweave. Исходная точка Filecoin заключается в создании децентрализованной и проверяемой системы хранения, ценой чего является хранение холодных данных; исходная точка Arweave заключается в создании на цепочке Александрийской библиотеки, которая может навсегда хранить данные, ценой чего является недостаток сценариев; исходная точка Walrus заключается в оптимизации затрат на хранение протокола горячих данных.
RedStuff: Инновационное применение кода исправления ошибок
В области проектирования затрат на хранение Walrus считает, что расходы на хранение Filecoin и Arweave являются неоправданными. Оба последних используют архитектуру полной репликации, основным преимуществом которой является то, что каждый узел имеет полную копию, что обеспечивает высокую отказоустойчивость и независимость между узлами. Такая архитектура гарантирует, что даже если часть узлов отключена, сеть все равно сохраняет доступность данных. Однако это также означает, что системе необходимо иметь многократные избыточные копии для поддержания надежности, что в свою очередь увеличивает затраты на хранение. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет узлы к избыточному хранению, чтобы повысить безопасность данных. В отличие от этого, Filecoin более гибок в контроле затрат, но за это некоторые узлы с низкими затратами могут подвергаться большему риску потери данных. Walrus пытается найти баланс между двумя, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно повышая доступность за счет структурированной избыточности, тем самым устанавливая новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.
RedStuff, созданный Walrus, является ключевой технологией для снижения избыточности узлов, он основан на кодировании Reed-Solomon(RS). Кодирование RS - это очень традиционный алгоритм кодов для исправления ошибок, который позволяет удваивать набор данных за счет добавления избыточных фрагментов, что можно использовать для восстановления оригинальных данных. От CD-ROM до спутниковой связи и до QR-кодов, он часто используется в повседневной жизни.
Кодирование с исправлением ошибок позволяет пользователям получить блок, например, размером 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительные 1 МБ представляют собой специальные данные, называемые кодом исправления ошибок. Если какой-либо байт в блоке потерян, пользователи могут легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если потерян целый блок размером до 1 МБ, весь блок можно восстановить. Та же технология позволяет компьютерам считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.
В настоящее время наиболее часто используются коды РС. Способ реализации заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующий многочлен и оценить его в различных x-координатах для получения кодирующих блоков. При использовании кодов РС вероятность случайной выборки больших объемов потерянных данных очень мала.
Основная особенность RedStuff заключается в том, что благодаря улучшенному алгоритму кодирования с коррекцией ошибок Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые распределяются по сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, оригинальный блок данных можно быстро восстановить с помощью части фрагментов. Это стало возможным при сохранении коэффициента репликации всего 4-5 раз.
Таким образом, определение Walrus как легковесного протокола избыточности и восстановления, переосмысленного для децентрализованного сценария, является разумным. В отличие от традиционных кодов с удалением (, таких как Reed-Solomon ), RedStuff больше не стремится к строгой математической согласованности, а проводит реалистичные компромиссы в отношении распределения данных, проверки хранилища и вычислительных затрат. Эта модель отказывается от механизма мгновенного декодирования, требуемого для централизованного планирования, и вместо этого проверяет, хранят ли узлы определённые копии данных с помощью верификации Proof на блокчейне, что позволяет адаптироваться к более динамичной и маргинализованной сетевой структуре.
Ядро дизайна RedStuff заключается в разделении данных на два типа: основные срезы и второстепенные срезы. Основные срезы используются для восстановления исходных данных, их создание и распределение строго контролируются, порог восстановления составляет f+1, и необходимо 2f+1 подписей в качестве подтверждения доступности; второстепенные срезы создаются с помощью простых операций, таких как XOR-комбинация, и предназначены для обеспечения гибкой отказоустойчивости, что повышает общую устойчивость системы. Эта структура по сути снижает требования к согласованности данных — позволяет различным узлам временно хранить разные версии данных, подчеркивая практический подход к "конечной согласованности". Хотя это похоже на более мягкие требования к обратным блокам в системах, таких как Arweave, и достигло определенного эффекта в снижении нагрузки на сеть, это также ослабляет гарантии немедленной доступности и целостности данных.
Нельзя игнорировать тот факт, что RedStuff, несмотря на то, что он реализует эффективное хранение в условиях низкой вычислительной мощности и низкой полосы пропускания, все же по своей сути является одной из "вариаций" системы кодов исправления ошибок. Он жертвует частью определенности чтения данных в обмен на контроль затрат и масштабируемость в условиях Децентрализации. Однако на уровне приложений еще предстоит выяснить, сможет ли эта архитектура поддерживать масштабные и частые взаимодействия с данными. Более того, RedStuff не преодолел долгосрочные проблемы с вычислением кодирования, существующие в системах кодов исправления ошибок.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
12 Лайков
Награда
12
4
Поделиться
комментарий
0/400
DeFiDoctor
· 08-01 08:13
Клиническое наблюдение: горячие данные - это всего лишь старые болезни в новой оболочке.
Посмотреть ОригиналОтветить0
AirdropCollector
· 08-01 08:12
Старый fil должен быть исключен, да?
Посмотреть ОригиналОтветить0
TokenAlchemist
· 08-01 08:10
обнаружен неэффективный вектор... все еще бычий по fil, но нарратив о холодном хранении мертв фр
От холодных данных к горячим данным: путь эволюции децентрализованного хранения
Децентрализация хранения: от FIL до Shelby
Хранение когда-то было одной из популярных ниш в индустрии блокчейна. Filecoin, как ведущий проект предыдущего бычьего рынка, на время превысил рыночную капитализацию в 10 миллиардов долларов. Arweave, благодаря концепции постоянного хранения, достиг максимальной рыночной капитализации в 3,5 миллиарда долларов. Однако, с тем как практичность холодного хранения данных была поставлена под сомнение, необходимость в постоянном хранении также оказалась под вопросом, и перспективы децентрализованного хранения на время стали неясными.
В последнее время появление Walrus вдохнуло новую жизнь в давно затихшую область хранения данных. Проект Shelby, запущенный совместно Aptos и Jump Crypto, нацелен на то, чтобы поднять Децентрализация хранения на новый уровень в области горячих данных. Так смогут ли Децентрализация хранения вновь возродиться и поддержать широкий спектр приложений? Или это всего лишь еще один раунд спекуляций? В этой статье будет проанализировано развитие четырех проектов: Filecoin, Arweave, Walrus и Shelby, а также рассмотрена эволюция Децентрализация хранения и возможность его популяризации.
FIL: Поверхностное хранение, на самом деле майнинг
Filecoin является одним из первых успешных проектов в области Децентрализации, его направление развития сосредоточено на Децентрализации, что является общим признаком ранних блокчейн-проектов. Filecoin сочетает хранилище и Децентрализацию, пытаясь решить проблему доверия к централизованным провайдерам услуг хранения данных. Однако некоторые аспекты, пожертвованные ради достижения Децентрализации, стали как раз теми болевыми точками, которые впоследствии пытались решить такие проекты, как Arweave или Walrus.
IPFS: Ограничения децентрализованной архитектуры
IPFS( Межзвёздная файловая система) была выпущена ещё в 2015 году и предназначена для того, чтобы революционизировать традиционный протокол HTTP через адресацию содержимого. Однако, крупнейшим недостатком IPFS является крайне медленная скорость получения. В эпоху, когда традиционные службы данных могут достигать отклика в миллисекунды, IPFS для получения файла всё ещё требуется несколько секунд, что затрудняет его широкое применение в практических сценариях.
Основной P2P-протокол IPFS подходит в основном для "холодных данных", то есть для статического контента, который не часто изменяется. Однако при обработке горячих данных, таких как динамические веб-страницы, онлайн-игры или AI-приложения, P2P-протокол не имеет явных преимуществ по сравнению с традиционными CDN.
Несмотря на то, что IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция проектирования с использованием направленного ациклического графа (DAG) в высокой степени соответствует многим публичным блокчейнам и протоколам Web3, что делает его естественно подходящим в качестве базовой строительной структуры для блокчейна. Таким образом, даже если ему не хватает практической ценности, как базовой структуры, которая несет в себе нарратив блокчейна, этого уже достаточно.
Суть майнинга под оболочкой хранения
Дизайн IPFS изначально предполагал, что пользователи, храня данные, также станут частью сети хранения. Однако без экономических стимулов пользователям трудно добровольно использовать эту систему, не говоря уже о том, чтобы стать активными узлами хранения. Это означает, что большинство пользователей просто будут хранить файлы в IPFS, но не будут вносить свой объем хранения или хранить файлы других. Именно в этом контексте появилась FIL.
В экономической модели токенов Filecoin основными ролями являются: пользователи, отвечающие за оплату хранения данных; майнеры хранения, получающие токеновые вознаграждения за хранение данных пользователей; и майнеры извлечения, которые предоставляют данные по запросу пользователей и получают вознаграждение.
Эта модель имеет потенциальное пространство для мошенничества. Хранители данных могут заполнять мусорными данными после предоставления пространства для хранения, чтобы получить вознаграждение. Поскольку эти мусорные данные не будут извлечены, даже если они потеряются, это не приведет к активации механизма наказания. Это позволяет хранителям данных удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус доказательства репликации Filecoin может только гарантировать, что пользовательские данные не были тайно удалены, но не может предотвратить заполнение мусорными данными со стороны майнеров.
Запуск Filecoin в значительной степени зависит от постоянных инвестиций майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Несмотря на то, что проект продолжает итерации, на текущем этапе экосистема Filecoin больше соответствует определению "логики майнинга", чем "приложению" в проектах хранения.
Arweave: Преимущества и ограничения долгосрочного подхода
В отличие от Filecoin, который пытается создать стимулирующий, проверяемый Децентрализация "облачный" контейнер данных, Arweave идет в другом направлении хранения на крайности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается создать распределенную вычислительную платформу, вся ее система строится вокруг одной ключевой гипотезы — важные данные должны храниться один раз и навсегда оставаться в сети. Эта крайняя долгосрочность делает Arweave радикально отличным от Filecoin во всех аспектах, включая механизмы, модели стимулов, аппаратные требования и нарратив.
Arweave изучает биткойн как объект обучения, пытаясь постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения в долгосрочной перспективе, измеряемой годами. Arweave не заботится о маркетинге, не беспокоится о конкурентах и рыночных тенденциях. Она просто продолжает двигаться вперед на пути итерации архитектуры сети, даже если никто не интересуется, потому что именно это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочность. Благодаря долгосрочности Arweave пользовалась большой популярностью в предыдущем бычьем рынке; и из-за долгосрочности, даже упав на дно, Arweave может пережить несколько раундов бычьего и медвежьего рынков. Но будет ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранении? Ценность существования постоянного хранения может быть доказана только временем.
С момента версии 1.5 до последней версии 2.9 основной сети Arweave, несмотря на потерю рыночного внимания, она продолжала работать над тем, чтобы позволить более широкому кругу майнеров участвовать в сети с минимальными затратами и стимулировать майнеров максимально хранить данные, что способствует постоянному повышению устойчивости всей сети. Arweave хорошо осознает, что не соответствует рыночным предпочтениям, поэтому выбрала консервативный путь, не принимая майнерские сообщества, экосистема полностью остановилась, с минимальными затратами обновляя основную сеть, при этом постоянно снижая аппаратные требования без ущерба для безопасности сети.
Обзор пути обновления 1.5-2.9
Версия Arweave 1.5 выявила уязвимость, позволяющую майнерам полагаться на стекирование GPU, а не на реальное хранилище, для оптимизации шансов на получение блока. Чтобы остановить эту тенденцию, в версии 1.7 был введен алгоритм RandomX, который ограничивает использование специализированной вычислительной мощности и требует участия универсальных ЦП в майнинге, что ослабляет централизацию вычислительной мощности.
В версии 2.0 Arweave использует SPoA, преобразуя доказательство данных в компактный путь структуры Меркла и вводя транзакции формата 2 для снижения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура снижает давление на сетевую пропускную способность, значительно увеличивая способность узлов к совместной работе. Однако некоторые майнеры все еще могут избежать реальной ответственности за хранение данных, используя стратегию централизованных высокоскоростных хранилищ.
Чтобы исправить это смещение, в версии 2.4 была введена механика SPoRA, которая включает глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, что заставляет майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, тем самым ослабляя эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начали обращать внимание на скорость доступа к хранилищу, что способствовало применению SSD и высокоскоростных устройств чтения и записи. В версии 2.6 была введена хэш-цепочка для контроля ритма создания блоков, что сбалансировало предельную полезность высокопроизводительных устройств и обеспечило справедливое участие для мелких и средних майнеров.
Последующие версии进一步 усиливают сетевое сотрудничество и разнообразие хранения: 2.7 добавляет механизмы совместного майнинга и пулов, повышая конкурентоспособность малых майнеров; 2.8 представляет механизм композитной упаковки, позволяющий устройствам с большим объемом и низкой скоростью гибко участвовать; 2.9 вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая вычислительные зависимости, завершая замкнутый цикл модели майнинга, ориентированной на данные.
В целом, путь обновления Arweave ясно демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: продолжая противостоять тенденции концентрации вычислительной мощности, он постоянно снижает порог участия, что обеспечивает возможность долгосрочной работы протокола.
Walrus: Новая попытка хранения горячих данных
Дизайнерская концепция Walrus полностью отличается от Filecoin и Arweave. Исходная точка Filecoin заключается в создании децентрализованной и проверяемой системы хранения, ценой чего является хранение холодных данных; исходная точка Arweave заключается в создании на цепочке Александрийской библиотеки, которая может навсегда хранить данные, ценой чего является недостаток сценариев; исходная точка Walrus заключается в оптимизации затрат на хранение протокола горячих данных.
RedStuff: Инновационное применение кода исправления ошибок
В области проектирования затрат на хранение Walrus считает, что расходы на хранение Filecoin и Arweave являются неоправданными. Оба последних используют архитектуру полной репликации, основным преимуществом которой является то, что каждый узел имеет полную копию, что обеспечивает высокую отказоустойчивость и независимость между узлами. Такая архитектура гарантирует, что даже если часть узлов отключена, сеть все равно сохраняет доступность данных. Однако это также означает, что системе необходимо иметь многократные избыточные копии для поддержания надежности, что в свою очередь увеличивает затраты на хранение. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет узлы к избыточному хранению, чтобы повысить безопасность данных. В отличие от этого, Filecoin более гибок в контроле затрат, но за это некоторые узлы с низкими затратами могут подвергаться большему риску потери данных. Walrus пытается найти баланс между двумя, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно повышая доступность за счет структурированной избыточности, тем самым устанавливая новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.
RedStuff, созданный Walrus, является ключевой технологией для снижения избыточности узлов, он основан на кодировании Reed-Solomon(RS). Кодирование RS - это очень традиционный алгоритм кодов для исправления ошибок, который позволяет удваивать набор данных за счет добавления избыточных фрагментов, что можно использовать для восстановления оригинальных данных. От CD-ROM до спутниковой связи и до QR-кодов, он часто используется в повседневной жизни.
Кодирование с исправлением ошибок позволяет пользователям получить блок, например, размером 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительные 1 МБ представляют собой специальные данные, называемые кодом исправления ошибок. Если какой-либо байт в блоке потерян, пользователи могут легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если потерян целый блок размером до 1 МБ, весь блок можно восстановить. Та же технология позволяет компьютерам считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.
В настоящее время наиболее часто используются коды РС. Способ реализации заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующий многочлен и оценить его в различных x-координатах для получения кодирующих блоков. При использовании кодов РС вероятность случайной выборки больших объемов потерянных данных очень мала.
Основная особенность RedStuff заключается в том, что благодаря улучшенному алгоритму кодирования с коррекцией ошибок Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые распределяются по сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, оригинальный блок данных можно быстро восстановить с помощью части фрагментов. Это стало возможным при сохранении коэффициента репликации всего 4-5 раз.
Таким образом, определение Walrus как легковесного протокола избыточности и восстановления, переосмысленного для децентрализованного сценария, является разумным. В отличие от традиционных кодов с удалением (, таких как Reed-Solomon ), RedStuff больше не стремится к строгой математической согласованности, а проводит реалистичные компромиссы в отношении распределения данных, проверки хранилища и вычислительных затрат. Эта модель отказывается от механизма мгновенного декодирования, требуемого для централизованного планирования, и вместо этого проверяет, хранят ли узлы определённые копии данных с помощью верификации Proof на блокчейне, что позволяет адаптироваться к более динамичной и маргинализованной сетевой структуре.
Ядро дизайна RedStuff заключается в разделении данных на два типа: основные срезы и второстепенные срезы. Основные срезы используются для восстановления исходных данных, их создание и распределение строго контролируются, порог восстановления составляет f+1, и необходимо 2f+1 подписей в качестве подтверждения доступности; второстепенные срезы создаются с помощью простых операций, таких как XOR-комбинация, и предназначены для обеспечения гибкой отказоустойчивости, что повышает общую устойчивость системы. Эта структура по сути снижает требования к согласованности данных — позволяет различным узлам временно хранить разные версии данных, подчеркивая практический подход к "конечной согласованности". Хотя это похоже на более мягкие требования к обратным блокам в системах, таких как Arweave, и достигло определенного эффекта в снижении нагрузки на сеть, это также ослабляет гарантии немедленной доступности и целостности данных.
Нельзя игнорировать тот факт, что RedStuff, несмотря на то, что он реализует эффективное хранение в условиях низкой вычислительной мощности и низкой полосы пропускания, все же по своей сути является одной из "вариаций" системы кодов исправления ошибок. Он жертвует частью определенности чтения данных в обмен на контроль затрат и масштабируемость в условиях Децентрализации. Однако на уровне приложений еще предстоит выяснить, сможет ли эта архитектура поддерживать масштабные и частые взаимодействия с данными. Более того, RedStuff не преодолел долгосрочные проблемы с вычислением кодирования, существующие в системах кодов исправления ошибок.