探究去中心化存儲的數據可用性

2023-12-26 15:12:32

作者：Kyle Liu，Bing Ventures投資經理

導語：去中心化存儲網絡的數據可用性將賦予用戶更多的自主權。綜合來看，筆者認為Filecoin在數據存儲模型、數據一致性和經濟模型等方面表現出色，是數據可用性最好的存儲網絡之一。

去中心化存儲網絡的數據可用性解決方案可以通過多種方式實現，例如將數據分片並存儲在不同的節點上，抑或是接入更多的存儲礦工來提高數據的安全性。這些解決方案都是為了確保數據在去中心化存儲網絡中的可用性。目前來看，Filecoin和Arweave這兩個項目的數據可用性解決方案各具特色，未來可能還會有更多創新的解決方案出現。

數據可用性的意義

數據可用性對於去中心化存儲網絡非常重要。在一個去中心化的網絡中，數據的安全性和可靠性取決於存儲節點的穩定性。如果數據不可用，那么整個網絡將受到影響，甚至可能導致數據永久丟失。因此，數據可用性是確保去中心化存儲網絡的核心要素之一。

Filecoin和Arweave這兩個項目在保障數據可用性方面採用了不同的解決方案。Filecoin依賴激勵手段和中介角色來實現存儲冗余和數據檢索，同時提供了存儲金融化的經濟機制。而Arweave通過協議設計和SPoRA（隨機訪問的簡潔證明）共識機制自然實現存儲冗余，並改善數據檢索和訪問速度。

Source: Forbes

數據可用性的評估指標

Filecoin的數據可用性解決方案主要基於IPFS技術。該方案可以驗證存儲礦工確實擁有並存儲了文件的全部數據。Filecoin的數據可用性解決方案能夠提供高度的可靠性，但是由於計算復雜度較高，可能會影響性能。Arweave的數據可用性解決方案主要基於”永久存儲協議”（PermaWeb）的技術。Arweave將文件存儲在” 區塊鏈上的永久存儲層”中，以確保數據的安全性。Arweave的數據可用性解決方案具有較高的性能。

數據存儲模型：

Filecoin採用經濟激勵手段來實現存儲冗余。通過引入復制工作者(Replication Worker)和維修工作者(Repair Worker)的角色，Filecoin建立了一個基於經濟激勵的存儲網絡。存儲需求者可以通過復制工作者在Filecoin網絡上生成存儲訂單，並通過維修工作者監控和維護數據的完整性。這種經濟模型使得存儲供應商有動力保存存儲需求者的數據，從而增強了數據可用性。
Arweave通過協議設計實現存儲冗余。它的SPoRA共識機制鼓勵礦工保存盡可能多的歷史區塊和Blockweave數據，以增加數據的冗余性和可靠性。這種協議設計使得存儲需求者的數據能夠分布在網絡中的多個節點上，提高了數據的可用性。

數據一致性：

Filecoin的經濟激勵機制有助於維護數據的一致性和完整性。通過維修工作者的角色，Filecoin網絡能夠及時更新已過期或終止的存儲訂單，確保存儲供應商保存的數據與存儲需求者上傳的數據保持一致。
Arweave的SPoRA共識機制要求礦工保存所有召回區塊的數據，確保歷史區塊和Blockweave數據在整個網絡中的一致性。這種共識機制確保了網絡中存儲的數據是完整且一致的。

經濟模型：

Filecoin的經濟模型具有較高的靈活性和可擴展性。存儲供應商需要提供一定數量的FIL代幣作為抵押來提供存儲服務。通過引入質押協議和存儲衍生品等機制，FIL代幣持有者可以參與存儲服務並獲取相應的經濟回報。
Arweave的經濟模型主要集中在存儲礦工的激勵機制上，鼓勵他們保存更多的歷史區塊和Blockweave數據。然而，Arweave的價值網絡在Filecoin推出EVM兼容的存儲網絡之後可能會略顯發展節奏上的乏力。

這兩個存儲網絡的數據可用性受到存儲模型、數據一致性以及經濟模型和生態系統建設的影響。Filecoin和Arweave在數據可用性方面的區別主要在於數據存儲模型和經濟模型上的差異。Filecoin通過經濟激勵手段實現存儲冗余和數據一致性，而Arweave則通過協議設計和SPoRA共識機制來自然實現存儲冗余和數據一致性。兩者在數據檢索方面也有所不同，Filecoin引入了單獨的經濟激勵系統，而Arweave通過升級SPoRA共識機制來提高數據的檢索和訪問速度。在經濟模型和生態系統建設方面，Filecoin和Arweave表現出色，均採用了激勵機制來促進節點參與和數據存儲，擁有活躍的社區和开發者生態。

Source: Token Terminal

去中心化存儲的趨勢

Arweave和Filecoin去中心化存儲網絡已經形成了相對獨立的兩大頭部生態。從發展規模來看，Filecoin 無論在收入、FDV 還是市場份額角度來看都遙遙領先。從數據可用性的視角分析去中心化存儲網絡的現狀和趨勢，我們認為：

擴容時代的存儲擴展性：Layer1 存儲擴展網絡的發展是解決去中心化存儲網絡數據可用性挑战的重要方向之一。通過在區塊鏈的 L1 層面上增加存儲功能，可以提升存儲網絡的性能和容量，進一步加強數據的可用性和安全性。特別是在以太坊等主流區塊鏈上的數據存儲層擴展，將對整個去中心化存儲生態系統產生深遠影響。以太坊的 ETH Storage 項目就是一個例子。EthStorage 旨在通過在以太坊的 L1 層面上增加存儲功能，提升存儲網絡的性能和擴展性。這樣的存儲擴展能夠更好地滿足數據存儲的需求，提高數據的可用性。
存儲網絡的聚合化：DSN 聚合器的出現標志着去中心化存儲網絡在提高數據可用性方面的重要進展。通過將不同的存儲網絡進行聚合，可以實現資源的有效利用和數據的更高可用性。這種聚合模式有助於解決存儲網絡碎片化的問題，提升用戶的存儲體驗。這方面的項目如 4EVERLAND，4EVERLAND 的去中心化雲計算平臺整合了多個存儲網絡，使得用戶可以跨網絡訪問和管理數據。該項目提供了更好的數據可用性和存儲效率，用戶可以從聚合的存儲網絡中獲得更可靠的數據訪問體驗。
計算與存儲的一體化：鏈下計算的發展將進一步促進去中心化存儲網絡的數據可用性。將計算能力與存儲能力結合，可以實現更加高效的數據處理和存儲服務。這種整合模式可以提高數據的處理速度和效率，為用戶提供更加靈活和可靠的數據存儲解決方案。除此之外，未來的解決方案會涉及到將數據存放於專屬的數據可用性層，只將對這些數據計算的Merkel根記錄於共識層中。這種設計既可以保障數據的安全性，也可以提高性能，有效解決共識節點越來越中心化的問題。

Source: Messari

結論和展望

未來去中心化存儲網絡在提高數據可用性方面的發展趨勢是多方面的，包括存儲網絡的聚合性增強、計算與存儲的整合、區塊鏈的存儲擴展以及強化數據安全保障。這些發展將進一步提升數據的可用性，推動去中心化存儲網絡的廣泛應用和發展。基於以上思考，我們在篩選項目時更需要關注以下問題：

跨鏈數據可用性的挑战：隨着跨鏈技術的發展，不同區塊鏈之間的數據互通成為可能。然而，確保跨鏈數據的可用性面臨着諸多挑战，如數據一致性、隱私保護和可擴展性等方面。未來的研究和創新將致力於解決這些挑战，以實現更高效和可靠的跨鏈數據可用性。
數據可用性與區塊鏈性能的平衡：區塊鏈的性能限制可能對數據可用性產生影響。高吞吐量和低延遲的存儲網絡可能在性能方面表現出色，但可能在數據可用性方面存在局限性。未來的研究可以探索如何在提高性能的同時保證數據可用性，尋找性能與可用性之間的平衡點。
社區治理對數據可用性的影響：社區治理是去中心化存儲網絡中的重要組成部分，可以影響數據可用性的發展。建立健全的社區治理機制，鼓勵社區參與和共識建設，可以推動數據可用性的提升。未來的研究可以關注社區治理對數據可用性的影響，並探索如何優化社區治理以促進更強大的數據可用性。
數據可用性與新興技術的結合：隨着新興技術的湧現，如人工智能、邊緣計算和物聯網，這些技術與去中心化存儲的結合將為數據可用性帶來新的可能性。未來可以探索如何利用人工智能和智能合約等技術來提高數據可用性，並探索數據可用性在邊緣計算和物聯網領域的應用。

隨着時間推移，去中心化存儲的生態系統將不斷壯大，節點和用戶數量增加，湧現更多用例，進一步提高數據可用性，讓更多人和組織受益於去中心化存儲。在數據可用性的視角下，不同去中心化存儲項目可以探索更深入的生態系統協同發展。

通過建立跨項目的數據共享和交換機制，不同項目之間可以相互補充，提高整個生態系統的數據可用性和協同效應。這種協同發展的模式有助於構建更強大、更具可持續性的去中心化存儲網絡。

綜上所述，筆者相信未來的研究和發展將在技術創新、跨鏈數據可用性、性能與可用性平衡、社區治理和新興技術應用等方面持續探索，以進一步提升去中心化存儲網絡的數據可用性。未來可能出現更多的存儲網絡項目，採用更先進的技術和協議，從而提供更強大的數據存儲和訪問服務。