Phi tập trung lưu trữ: từ khái niệm đến con đường thực tiễn dài
Phi tập trung lưu trữ từng là một trong những lĩnh vực nóng của ngành công nghiệp blockchain. Filecoin, như một dự án dẫn đầu trong đợt tăng trưởng giá trước đó, đã có lúc đạt giá trị thị trường vượt qua 10 tỷ USD. Arweave, nhờ vào khái niệm lưu trữ vĩnh viễn, cũng từng đạt giá trị thị trường 3,5 tỷ USD. Tuy nhiên, khi tính khả dụng của lưu trữ dữ liệu lạnh bị nghi ngờ, tính cần thiết của lưu trữ vĩnh viễn cũng bị đặt dấu hỏi, liệu phi tập trung lưu trữ có thực sự có thể phát triển thành hiện thực hay không vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải.
Gần đây, sự xuất hiện của Walrus đã mang lại sức sống mới cho lĩnh vực lưu trữ đã im ắng từ lâu. Dự án Shelby do Aptos và Jump Crypto hợp tác ra mắt, đang cố gắng đạt được đột phá trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu nóng. Vậy, liệu Phi tập trung lưu trữ có khả năng quay trở lại, cung cấp giải pháp cho những ứng dụng rộng rãi? Hay chỉ đơn giản là một đợt thổi phồng khái niệm khác? Bài viết này sẽ phân tích lộ trình phát triển của bốn dự án Filecoin, Arweave, Walrus và Shelby, khám phá sự chuyển biến trong câu chuyện về lưu trữ Phi tập trung, và cố gắng trả lời câu hỏi: Con đường phổ biến của Phi tập trung lưu trữ còn xa bao nhiêu?
Filecoin: Lưu trữ chỉ là bề ngoài, khai thác mới là bản chất
Filecoin là một trong những đồng tiền ảo nổi lên sớm, và hướng phát triển của nó tự nhiên xoay quanh Phi tập trung. Đây là đặc điểm chung của các đồng tiền ảo sớm - tìm kiếm ý nghĩa của Phi tập trung trong các lĩnh vực truyền thống khác nhau. Filecoin cũng không phải là ngoại lệ, nó liên kết lưu trữ với Phi tập trung, chỉ ra vấn đề niềm tin của các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu tập trung. Do đó, mục tiêu của Filecoin là chuyển đổi lưu trữ tập trung sang lưu trữ Phi tập trung. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện Phi tập trung, một số khía cạnh bị hy sinh lại chính là các điểm đau mà các dự án sau này như Arweave hoặc Walrus cố gắng giải quyết. Để hiểu tại sao Filecoin thực sự chỉ là một đồng tiền khai thác, cần phải hiểu những giới hạn khách quan của công nghệ nền tảng IPFS không phù hợp để xử lý dữ liệu nóng.
IPFS:Phi tập trung kiến trúc của nút thắt truyền tải
IPFS( Hệ thống tệp liên sao) đã ra mắt vào khoảng năm 2015, nhằm mục đích lật đổ giao thức HTTP truyền thống thông qua việc định vị nội dung. Nhược điểm lớn nhất của IPFS là tốc độ truy cập rất chậm. Trong thời đại các nhà cung cấp dịch vụ dữ liệu truyền thống có thể đạt được thời gian phản hồi trong mili giây, việc truy cập một tệp trên IPFS vẫn mất hàng chục giây, điều này khiến nó khó có thể được áp dụng trong thực tế và giải thích lý do tại sao ngoài một số dự án blockchain, nó rất ít được các ngành công nghiệp truyền thống áp dụng.
Giao thức P2P ở tầng IPFS chủ yếu phù hợp với "dữ liệu lạnh", tức là nội dung tĩnh không thường thay đổi như video, hình ảnh và tài liệu. Tuy nhiên, khi xử lý dữ liệu nóng, chẳng hạn như trang web động, trò chơi trực tuyến hoặc ứng dụng trí tuệ nhân tạo, giao thức P2P không có lợi thế rõ ràng so với CDN truyền thống.
Mặc dù IPFS bản thân không phải là blockchain, nhưng thiết kế dựa trên đồ thị có hướng không vòng (DAG) mà nó áp dụng rất phù hợp với nhiều chuỗi công cộng và giao thức Web3, khiến nó trở thành một khung xây dựng cơ sở lý tưởng cho blockchain. Do đó, ngay cả khi nó không có giá trị thực tiễn, nhưng với tư cách là một khung cơ sở cho các câu chuyện blockchain, nó đã đủ tốt, những dự án giả mạo đầu tiên chỉ cần một khung có thể hoạt động để bắt đầu khám phá những chân trời mới. Nhưng khi Filecoin phát triển đến một giai đoạn nhất định, những hạn chế mà IPFS mang lại bắt đầu cản trở sự tiến bộ của nó.
Logic tiền mã hóa dưới lớp lưu trữ
Mục đích thiết kế của IPFS là cho phép người dùng vừa lưu trữ dữ liệu, vừa trở thành một phần của mạng lưu trữ. Tuy nhiên, trong trường hợp không có động lực kinh tế, người dùng rất khó tự nguyện sử dụng hệ thống này, chưa nói đến việc trở thành các nút lưu trữ tích cực. Điều này có nghĩa là, hầu hết người dùng chỉ lưu trữ các tệp trên IPFS, nhưng không đóng góp không gian lưu trữ của riêng họ, cũng như không lưu trữ các tệp của người khác. Chính trong bối cảnh như vậy, Filecoin ra đời.
Trong mô hình kinh tế token của Filecoin có ba vai trò chính: Người dùng chịu trách nhiệm thanh toán phí để lưu trữ dữ liệu; Thợ mỏ lưu trữ nhận được phần thưởng token vì đã lưu trữ dữ liệu của người dùng; Thợ mỏ truy xuất cung cấp dữ liệu khi người dùng cần và nhận phần thưởng.
Mô hình này có không gian tiềm ẩn cho hành vi ác. Các thợ mỏ lưu trữ có thể lấp đầy dữ liệu rác sau khi cung cấp không gian lưu trữ để nhận phần thưởng. Do những dữ liệu rác này không được truy xuất, ngay cả khi chúng bị mất, cũng sẽ không kích hoạt cơ chế phạt đối với các thợ mỏ lưu trữ. Điều này cho phép các thợ mỏ lưu trữ xóa bỏ dữ liệu rác và lặp lại quy trình này. Đồng thuận chứng minh sao chép của Filecoin chỉ có thể đảm bảo rằng dữ liệu người dùng không bị xóa một cách trái phép, nhưng không thể ngăn cản các thợ mỏ lấp đầy dữ liệu rác.
Việc vận hành của Filecoin phần lớn phụ thuộc vào sự đầu tư liên tục của các thợ mỏ vào nền kinh tế token, chứ không phải dựa trên nhu cầu thực sự của người dùng cuối về lưu trữ phân tán. Mặc dù dự án vẫn đang trong quá trình phát triển liên tục, nhưng ở giai đoạn hiện tại, việc xây dựng hệ sinh thái của Filecoin phù hợp hơn với định nghĩa dự án lưu trữ "logic thợ mỏ" chứ không phải "ứng dụng điều khiển".
Arweave: Thành công nhờ chủ nghĩa dài hạn, thất bại do chủ nghĩa dài hạn
Nếu mục tiêu thiết kế của Filecoin là xây dựng một "đám mây dữ liệu" phi tập trung có thể khích lệ và có thể chứng minh, thì Arweave lại đi theo một hướng cực đoan khác trong lưu trữ: cung cấp khả năng lưu trữ vĩnh viễn cho dữ liệu. Arweave không cố gắng xây dựng một nền tảng tính toán phân tán, toàn bộ hệ thống của nó xoay quanh một giả định cốt lõi - dữ liệu quan trọng nên được lưu trữ một lần và mãi mãi tồn tại trên mạng. Chủ nghĩa dài hạn cực đoan này khiến Arweave khác biệt hoàn toàn với Filecoin từ cơ chế đến mô hình khuyến khích, từ yêu cầu phần cứng đến góc độ kể chuyện.
Arweave lấy Bitcoin làm đối tượng học tập, cố gắng tối ưu hóa mạng lưu trữ vĩnh viễn của mình trong một khoảng thời gian dài tính bằng năm. Arweave không quan tâm đến tiếp thị, cũng không quan tâm đến đối thủ cạnh tranh và xu hướng phát triển của thị trường. Nó chỉ đang tiếp tục tiến lên trên con đường lặp đi lặp lại kiến trúc mạng, ngay cả khi không có ai hỏi đến cũng không bận tâm, vì đó chính là bản chất của đội ngũ phát triển Arweave: chủ nghĩa dài hạn. Nhờ vào chủ nghĩa dài hạn, Arweave đã được yêu thích trong đợt tăng giá trước đó; cũng nhờ vào chủ nghĩa dài hạn, ngay cả khi rơi vào đáy, Arweave vẫn có thể vượt qua vài vòng thị trường tăng giảm. Chỉ có điều liệu lưu trữ phi tập trung trong tương lai có chỗ đứng cho Arweave hay không? Giá trị tồn tại của lưu trữ vĩnh viễn chỉ có thể được chứng minh qua thời gian.
Mạng chính Arweave từ phiên bản 1.5 đến phiên bản gần đây nhất 2.9, mặc dù đã mất đi sự quan tâm thảo luận trên thị trường, nhưng vẫn luôn nỗ lực để cho một phạm vi rộng lớn hơn các thợ đào tham gia vào mạng với chi phí tối thiểu, và khuyến khích các thợ đào tối đa hóa việc lưu trữ dữ liệu, giúp cho độ bền vững của toàn bộ mạng không ngừng được nâng cao. Arweave hiểu rằng mình không phù hợp với sở thích của thị trường, vì vậy đã chọn một lối đi bảo thủ, không ôm lấy cộng đồng thợ đào, hệ sinh thái hoàn toàn ngừng trệ, nâng cấp mạng chính với chi phí tối thiểu, trong khi không làm tổn hại đến an ninh mạng, liên tục giảm ngưỡng phần cứng.
Lịch sử nâng cấp từ 1.5-2.9
Phiên bản Arweave 1.5 đã phát hiện ra lỗ hổng cho phép thợ đào dựa vào GPU để tối ưu hóa tỷ lệ tạo khối thay vì lưu trữ thực. Để ngăn chặn xu hướng này, phiên bản 1.7 đã giới thiệu thuật toán RandomX, hạn chế việc sử dụng sức mạnh tính toán chuyên dụng và yêu cầu CPU đa năng tham gia vào việc đào, từ đó giảm bớt sự phi tập trung của sức mạnh tính toán.
Trong phiên bản 2.0, Arweave áp dụng SPoA, chuyển đổi chứng minh dữ liệu thành cấu trúc đường dẫn Merkle Tree đơn giản, và giới thiệu giao dịch định dạng 2 để giảm gánh nặng đồng bộ. Kiến trúc này đã giảm bớt áp lực băng thông mạng, làm tăng khả năng hợp tác của các nút một cách đáng kể. Tuy nhiên, một số thợ mỏ vẫn có thể tránh trách nhiệm giữ dữ liệu thực tế thông qua chiến lược hồ chứa lưu trữ tốc độ cao tập trung.
Để khắc phục sự thiên lệch này, 2.4 đã ra mắt cơ chế SPoRA, giới thiệu chỉ mục toàn cầu và truy cập ngẫu nhiên chậm vào băm, yêu cầu thợ đào phải thực sự nắm giữ các khối dữ liệu để tham gia vào việc tạo khối hiệu quả, từ đó làm yếu đi hiệu ứng chồng chất sức mạnh tính toán về mặt cơ chế. Kết quả là, các thợ đào bắt đầu chú ý đến tốc độ truy cập lưu trữ, thúc đẩy việc ứng dụng SSD và thiết bị đọc ghi tốc độ cao. 2.6 giới thiệu chuỗi băm để kiểm soát nhịp tạo khối, cân bằng lợi ích biên của thiết bị hiệu suất cao, cung cấp không gian tham gia công bằng cho các thợ đào vừa và nhỏ.
Các phiên bản tiếp theo tăng cường khả năng hợp tác mạng và sự đa dạng lưu trữ: 2.7 bổ sung khai thác hợp tác và cơ chế pool, nâng cao khả năng cạnh tranh của các thợ mỏ nhỏ; 2.8 ra mắt cơ chế đóng gói phức hợp, cho phép các thiết bị dung lượng lớn và tốc độ thấp tham gia linh hoạt; 2.9 thì với định dạng replica_2_9 giới thiệu quy trình đóng gói mới, nâng cao hiệu quả và giảm phụ thuộc tính toán, hoàn thành vòng khép kín mô hình khai thác định hướng dữ liệu.
Tổng thể mà nói, lộ trình nâng cấp của Arweave rõ ràng thể hiện chiến lược dài hạn hướng đến lưu trữ: trong khi liên tục chống lại xu hướng tập trung sức mạnh tính toán, vẫn giảm bớt rào cản tham gia, đảm bảo khả năng vận hành lâu dài của giao thức.
Walrus: Ôm ấp dữ liệu nóng là sự thổi phồng hay ẩn chứa điều gì?
Cách tiếp cận thiết kế của Walrus hoàn toàn khác với Filecoin và Arweave. Điểm khởi đầu của Filecoin là xây dựng một hệ thống lưu trữ có thể xác minh phi tập trung, cái giá phải trả là lưu trữ dữ liệu lạnh; Điểm khởi đầu của Arweave là xây dựng một thư viện Alexandria trên chuỗi có thể lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn, cái giá phải trả là quá ít tình huống; Điểm khởi đầu của Walrus là tối ưu hóa chi phí lưu trữ của giao thức lưu trữ dữ liệu nóng.
Ma cải tiến mã sửa đổi: Đổi mới chi phí hay rượu cũ trong chai mới?
Về thiết kế chi phí lưu trữ, Walrus cho rằng chi phí lưu trữ của Filecoin và Arweave là không hợp lý, cả hai đều áp dụng kiến trúc sao chép hoàn toàn, lợi thế chính của chúng là mỗi nút đều có bản sao đầy đủ, có khả năng chịu lỗi mạnh mẽ và độc lập giữa các nút. Kiến trúc này đảm bảo rằng ngay cả khi một phần nút ngoại tuyến, mạng vẫn có khả năng sử dụng dữ liệu. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là hệ thống cần có sự dư thừa bản sao để duy trì độ bền, từ đó làm tăng chi phí lưu trữ. Đặc biệt trong thiết kế của Arweave, cơ chế đồng thuận chính nó khuyến khích lưu trữ dư thừa của các nút để tăng cường tính bảo mật dữ liệu. So với đó, Filecoin có sự linh hoạt hơn trong việc kiểm soát chi phí, nhưng cái giá phải trả là một số lưu trữ chi phí thấp có thể có nguy cơ mất dữ liệu cao hơn. Walrus cố gắng tìm kiếm sự cân bằng giữa hai bên, cơ chế của nó kiểm soát chi phí sao chép trong khi tăng cường khả năng sử dụng thông qua cách dư thừa có cấu trúc, từ đó thiết lập con đường thỏa hiệp mới giữa khả năng có được dữ liệu và hiệu quả chi phí.
Công nghệ Redstuff do Walrus tự phát triển là công nghệ then chốt để giảm thiểu sự dư thừa của nút, nó xuất phát từ mã hóa Reed-Solomon(RS). Mã RS là một thuật toán mã sửa lỗi rất truyền thống, mã sửa lỗi là một kỹ thuật cho phép nhân đôi tập dữ liệu bằng cách thêm các đoạn dư thừa (erasure code), có thể được sử dụng để tái tạo dữ liệu gốc. Từ CD-ROM đến truyền thông vệ tinh và mã QR, nó được sử dụng thường xuyên trong đời sống hàng ngày.
Mã sửa lỗi cho phép người dùng lấy một khối, ví dụ 1MB, sau đó "mở rộng" nó lên 2MB, trong đó 1MB bổ sung là dữ liệu đặc biệt được gọi là mã sửa lỗi. Nếu bất kỳ byte nào trong khối bị mất, người dùng có thể dễ dàng phục hồi các byte này thông qua mã. Ngay cả khi lên đến 1MB của khối bị mất, bạn vẫn có thể phục hồi toàn bộ khối. Công nghệ tương tự cũng cho phép máy tính đọc tất cả dữ liệu trong CD-ROM, ngay cả khi nó đã bị hư hỏng.
Hiện tại, mã RS là mã được sử dụng phổ biến nhất. Cách thực hiện là bắt đầu từ k khối thông tin, xây dựng đa thức liên quan và đánh giá nó tại các tọa độ x khác nhau để có được các khối mã. Sử dụng mã sửa lỗi RS, khả năng mất mát một lượng lớn dữ liệu ngẫu nhiên là rất nhỏ.
Đặc điểm nổi bật nhất của RedStuff là gì? Qua việc cải tiến thuật toán mã hóa sửa lỗi, Walrus có thể nhanh chóng và ổn định mã hóa các khối dữ liệu phi cấu trúc thành các mảnh nhỏ hơn, những mảnh này sẽ được lưu trữ phân tán trong một mạng lưới nút lưu trữ. Ngay cả khi mất đến hai phần ba các mảnh, vẫn có thể nhanh chóng tái cấu trúc khối dữ liệu gốc bằng cách sử dụng một phần các mảnh. Điều này trở nên khả thi khi giữ cho hệ số sao chép chỉ từ 4 đến 5 lần.
Do đó, việc định nghĩa Walrus là một giao thức phục hồi và dư thừa nhẹ được thiết kế lại xung quanh bối cảnh Phi tập trung là hợp lý. So với các mã sửa lỗi truyền thống ( như Reed-Solomon ), RedStuff không còn theo đuổi sự nhất quán toán học nghiêm ngặt, mà thay vào đó đã thực hiện sự cân nhắc thực tế về phân phối dữ liệu, xác thực lưu trữ và chi phí tính toán. Mô hình này từ bỏ cơ chế giải mã ngay lập tức cần thiết cho lập lịch tập trung, mà thay vào đó thông qua việc xác thực Proof trên chuỗi để kiểm tra xem các nút có lưu giữ bản sao dữ liệu cụ thể hay không, từ đó thích ứng với cấu trúc mạng động và biên hóa hơn.
Cốt lõi thiết kế của RedStuff là chia dữ liệu thành hai loại: lát chính và lát phụ; lát chính được sử dụng để phục hồi dữ liệu gốc, việc tạo ra và phân phối của nó chịu sự kiểm soát nghiêm ngặt, ngưỡng phục hồi là f+1, và cần 2f+1 chữ ký để làm chứng cho khả năng sử dụng; lát phụ thì thông qua
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
14 thích
Phần thưởng
14
6
Đăng lại
Chia sẻ
Bình luận
0/400
GateUser-00be86fc
· 4giờ trước
Lại muốn đầu cơ khái niệm rồi.
Xem bản gốcTrả lời0
BearMarketSunriser
· 4giờ trước
Dữ liệu đã bị rơi vào tay rồi phải không...
Xem bản gốcTrả lời0
ValidatorViking
· 4giờ trước
các nút đã được thử nghiệm qua trận chiến nói sự thật... walrus cần chứng minh khả năng chống chịu của nó trước khi tôi thế chấp một đồng, thật lòng mà nói
Xem bản gốcTrả lời0
SchrodingerAirdrop
· 4giờ trước
fil còn phải xem bơm có đưa người mới vào sân không
Phi tập trung lưu trữ đã tiến hóa: con đường đổi mới từ FIL đến Walrus
Phi tập trung lưu trữ: từ khái niệm đến con đường thực tiễn dài
Phi tập trung lưu trữ từng là một trong những lĩnh vực nóng của ngành công nghiệp blockchain. Filecoin, như một dự án dẫn đầu trong đợt tăng trưởng giá trước đó, đã có lúc đạt giá trị thị trường vượt qua 10 tỷ USD. Arweave, nhờ vào khái niệm lưu trữ vĩnh viễn, cũng từng đạt giá trị thị trường 3,5 tỷ USD. Tuy nhiên, khi tính khả dụng của lưu trữ dữ liệu lạnh bị nghi ngờ, tính cần thiết của lưu trữ vĩnh viễn cũng bị đặt dấu hỏi, liệu phi tập trung lưu trữ có thực sự có thể phát triển thành hiện thực hay không vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải.
Gần đây, sự xuất hiện của Walrus đã mang lại sức sống mới cho lĩnh vực lưu trữ đã im ắng từ lâu. Dự án Shelby do Aptos và Jump Crypto hợp tác ra mắt, đang cố gắng đạt được đột phá trong lĩnh vực lưu trữ dữ liệu nóng. Vậy, liệu Phi tập trung lưu trữ có khả năng quay trở lại, cung cấp giải pháp cho những ứng dụng rộng rãi? Hay chỉ đơn giản là một đợt thổi phồng khái niệm khác? Bài viết này sẽ phân tích lộ trình phát triển của bốn dự án Filecoin, Arweave, Walrus và Shelby, khám phá sự chuyển biến trong câu chuyện về lưu trữ Phi tập trung, và cố gắng trả lời câu hỏi: Con đường phổ biến của Phi tập trung lưu trữ còn xa bao nhiêu?
Filecoin: Lưu trữ chỉ là bề ngoài, khai thác mới là bản chất
Filecoin là một trong những đồng tiền ảo nổi lên sớm, và hướng phát triển của nó tự nhiên xoay quanh Phi tập trung. Đây là đặc điểm chung của các đồng tiền ảo sớm - tìm kiếm ý nghĩa của Phi tập trung trong các lĩnh vực truyền thống khác nhau. Filecoin cũng không phải là ngoại lệ, nó liên kết lưu trữ với Phi tập trung, chỉ ra vấn đề niềm tin của các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu tập trung. Do đó, mục tiêu của Filecoin là chuyển đổi lưu trữ tập trung sang lưu trữ Phi tập trung. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện Phi tập trung, một số khía cạnh bị hy sinh lại chính là các điểm đau mà các dự án sau này như Arweave hoặc Walrus cố gắng giải quyết. Để hiểu tại sao Filecoin thực sự chỉ là một đồng tiền khai thác, cần phải hiểu những giới hạn khách quan của công nghệ nền tảng IPFS không phù hợp để xử lý dữ liệu nóng.
IPFS:Phi tập trung kiến trúc của nút thắt truyền tải
IPFS( Hệ thống tệp liên sao) đã ra mắt vào khoảng năm 2015, nhằm mục đích lật đổ giao thức HTTP truyền thống thông qua việc định vị nội dung. Nhược điểm lớn nhất của IPFS là tốc độ truy cập rất chậm. Trong thời đại các nhà cung cấp dịch vụ dữ liệu truyền thống có thể đạt được thời gian phản hồi trong mili giây, việc truy cập một tệp trên IPFS vẫn mất hàng chục giây, điều này khiến nó khó có thể được áp dụng trong thực tế và giải thích lý do tại sao ngoài một số dự án blockchain, nó rất ít được các ngành công nghiệp truyền thống áp dụng.
Giao thức P2P ở tầng IPFS chủ yếu phù hợp với "dữ liệu lạnh", tức là nội dung tĩnh không thường thay đổi như video, hình ảnh và tài liệu. Tuy nhiên, khi xử lý dữ liệu nóng, chẳng hạn như trang web động, trò chơi trực tuyến hoặc ứng dụng trí tuệ nhân tạo, giao thức P2P không có lợi thế rõ ràng so với CDN truyền thống.
Mặc dù IPFS bản thân không phải là blockchain, nhưng thiết kế dựa trên đồ thị có hướng không vòng (DAG) mà nó áp dụng rất phù hợp với nhiều chuỗi công cộng và giao thức Web3, khiến nó trở thành một khung xây dựng cơ sở lý tưởng cho blockchain. Do đó, ngay cả khi nó không có giá trị thực tiễn, nhưng với tư cách là một khung cơ sở cho các câu chuyện blockchain, nó đã đủ tốt, những dự án giả mạo đầu tiên chỉ cần một khung có thể hoạt động để bắt đầu khám phá những chân trời mới. Nhưng khi Filecoin phát triển đến một giai đoạn nhất định, những hạn chế mà IPFS mang lại bắt đầu cản trở sự tiến bộ của nó.
Logic tiền mã hóa dưới lớp lưu trữ
Mục đích thiết kế của IPFS là cho phép người dùng vừa lưu trữ dữ liệu, vừa trở thành một phần của mạng lưu trữ. Tuy nhiên, trong trường hợp không có động lực kinh tế, người dùng rất khó tự nguyện sử dụng hệ thống này, chưa nói đến việc trở thành các nút lưu trữ tích cực. Điều này có nghĩa là, hầu hết người dùng chỉ lưu trữ các tệp trên IPFS, nhưng không đóng góp không gian lưu trữ của riêng họ, cũng như không lưu trữ các tệp của người khác. Chính trong bối cảnh như vậy, Filecoin ra đời.
Trong mô hình kinh tế token của Filecoin có ba vai trò chính: Người dùng chịu trách nhiệm thanh toán phí để lưu trữ dữ liệu; Thợ mỏ lưu trữ nhận được phần thưởng token vì đã lưu trữ dữ liệu của người dùng; Thợ mỏ truy xuất cung cấp dữ liệu khi người dùng cần và nhận phần thưởng.
Mô hình này có không gian tiềm ẩn cho hành vi ác. Các thợ mỏ lưu trữ có thể lấp đầy dữ liệu rác sau khi cung cấp không gian lưu trữ để nhận phần thưởng. Do những dữ liệu rác này không được truy xuất, ngay cả khi chúng bị mất, cũng sẽ không kích hoạt cơ chế phạt đối với các thợ mỏ lưu trữ. Điều này cho phép các thợ mỏ lưu trữ xóa bỏ dữ liệu rác và lặp lại quy trình này. Đồng thuận chứng minh sao chép của Filecoin chỉ có thể đảm bảo rằng dữ liệu người dùng không bị xóa một cách trái phép, nhưng không thể ngăn cản các thợ mỏ lấp đầy dữ liệu rác.
Việc vận hành của Filecoin phần lớn phụ thuộc vào sự đầu tư liên tục của các thợ mỏ vào nền kinh tế token, chứ không phải dựa trên nhu cầu thực sự của người dùng cuối về lưu trữ phân tán. Mặc dù dự án vẫn đang trong quá trình phát triển liên tục, nhưng ở giai đoạn hiện tại, việc xây dựng hệ sinh thái của Filecoin phù hợp hơn với định nghĩa dự án lưu trữ "logic thợ mỏ" chứ không phải "ứng dụng điều khiển".
Arweave: Thành công nhờ chủ nghĩa dài hạn, thất bại do chủ nghĩa dài hạn
Nếu mục tiêu thiết kế của Filecoin là xây dựng một "đám mây dữ liệu" phi tập trung có thể khích lệ và có thể chứng minh, thì Arweave lại đi theo một hướng cực đoan khác trong lưu trữ: cung cấp khả năng lưu trữ vĩnh viễn cho dữ liệu. Arweave không cố gắng xây dựng một nền tảng tính toán phân tán, toàn bộ hệ thống của nó xoay quanh một giả định cốt lõi - dữ liệu quan trọng nên được lưu trữ một lần và mãi mãi tồn tại trên mạng. Chủ nghĩa dài hạn cực đoan này khiến Arweave khác biệt hoàn toàn với Filecoin từ cơ chế đến mô hình khuyến khích, từ yêu cầu phần cứng đến góc độ kể chuyện.
Arweave lấy Bitcoin làm đối tượng học tập, cố gắng tối ưu hóa mạng lưu trữ vĩnh viễn của mình trong một khoảng thời gian dài tính bằng năm. Arweave không quan tâm đến tiếp thị, cũng không quan tâm đến đối thủ cạnh tranh và xu hướng phát triển của thị trường. Nó chỉ đang tiếp tục tiến lên trên con đường lặp đi lặp lại kiến trúc mạng, ngay cả khi không có ai hỏi đến cũng không bận tâm, vì đó chính là bản chất của đội ngũ phát triển Arweave: chủ nghĩa dài hạn. Nhờ vào chủ nghĩa dài hạn, Arweave đã được yêu thích trong đợt tăng giá trước đó; cũng nhờ vào chủ nghĩa dài hạn, ngay cả khi rơi vào đáy, Arweave vẫn có thể vượt qua vài vòng thị trường tăng giảm. Chỉ có điều liệu lưu trữ phi tập trung trong tương lai có chỗ đứng cho Arweave hay không? Giá trị tồn tại của lưu trữ vĩnh viễn chỉ có thể được chứng minh qua thời gian.
Mạng chính Arweave từ phiên bản 1.5 đến phiên bản gần đây nhất 2.9, mặc dù đã mất đi sự quan tâm thảo luận trên thị trường, nhưng vẫn luôn nỗ lực để cho một phạm vi rộng lớn hơn các thợ đào tham gia vào mạng với chi phí tối thiểu, và khuyến khích các thợ đào tối đa hóa việc lưu trữ dữ liệu, giúp cho độ bền vững của toàn bộ mạng không ngừng được nâng cao. Arweave hiểu rằng mình không phù hợp với sở thích của thị trường, vì vậy đã chọn một lối đi bảo thủ, không ôm lấy cộng đồng thợ đào, hệ sinh thái hoàn toàn ngừng trệ, nâng cấp mạng chính với chi phí tối thiểu, trong khi không làm tổn hại đến an ninh mạng, liên tục giảm ngưỡng phần cứng.
Lịch sử nâng cấp từ 1.5-2.9
Phiên bản Arweave 1.5 đã phát hiện ra lỗ hổng cho phép thợ đào dựa vào GPU để tối ưu hóa tỷ lệ tạo khối thay vì lưu trữ thực. Để ngăn chặn xu hướng này, phiên bản 1.7 đã giới thiệu thuật toán RandomX, hạn chế việc sử dụng sức mạnh tính toán chuyên dụng và yêu cầu CPU đa năng tham gia vào việc đào, từ đó giảm bớt sự phi tập trung của sức mạnh tính toán.
Trong phiên bản 2.0, Arweave áp dụng SPoA, chuyển đổi chứng minh dữ liệu thành cấu trúc đường dẫn Merkle Tree đơn giản, và giới thiệu giao dịch định dạng 2 để giảm gánh nặng đồng bộ. Kiến trúc này đã giảm bớt áp lực băng thông mạng, làm tăng khả năng hợp tác của các nút một cách đáng kể. Tuy nhiên, một số thợ mỏ vẫn có thể tránh trách nhiệm giữ dữ liệu thực tế thông qua chiến lược hồ chứa lưu trữ tốc độ cao tập trung.
Để khắc phục sự thiên lệch này, 2.4 đã ra mắt cơ chế SPoRA, giới thiệu chỉ mục toàn cầu và truy cập ngẫu nhiên chậm vào băm, yêu cầu thợ đào phải thực sự nắm giữ các khối dữ liệu để tham gia vào việc tạo khối hiệu quả, từ đó làm yếu đi hiệu ứng chồng chất sức mạnh tính toán về mặt cơ chế. Kết quả là, các thợ đào bắt đầu chú ý đến tốc độ truy cập lưu trữ, thúc đẩy việc ứng dụng SSD và thiết bị đọc ghi tốc độ cao. 2.6 giới thiệu chuỗi băm để kiểm soát nhịp tạo khối, cân bằng lợi ích biên của thiết bị hiệu suất cao, cung cấp không gian tham gia công bằng cho các thợ đào vừa và nhỏ.
Các phiên bản tiếp theo tăng cường khả năng hợp tác mạng và sự đa dạng lưu trữ: 2.7 bổ sung khai thác hợp tác và cơ chế pool, nâng cao khả năng cạnh tranh của các thợ mỏ nhỏ; 2.8 ra mắt cơ chế đóng gói phức hợp, cho phép các thiết bị dung lượng lớn và tốc độ thấp tham gia linh hoạt; 2.9 thì với định dạng replica_2_9 giới thiệu quy trình đóng gói mới, nâng cao hiệu quả và giảm phụ thuộc tính toán, hoàn thành vòng khép kín mô hình khai thác định hướng dữ liệu.
Tổng thể mà nói, lộ trình nâng cấp của Arweave rõ ràng thể hiện chiến lược dài hạn hướng đến lưu trữ: trong khi liên tục chống lại xu hướng tập trung sức mạnh tính toán, vẫn giảm bớt rào cản tham gia, đảm bảo khả năng vận hành lâu dài của giao thức.
Walrus: Ôm ấp dữ liệu nóng là sự thổi phồng hay ẩn chứa điều gì?
Cách tiếp cận thiết kế của Walrus hoàn toàn khác với Filecoin và Arweave. Điểm khởi đầu của Filecoin là xây dựng một hệ thống lưu trữ có thể xác minh phi tập trung, cái giá phải trả là lưu trữ dữ liệu lạnh; Điểm khởi đầu của Arweave là xây dựng một thư viện Alexandria trên chuỗi có thể lưu trữ dữ liệu vĩnh viễn, cái giá phải trả là quá ít tình huống; Điểm khởi đầu của Walrus là tối ưu hóa chi phí lưu trữ của giao thức lưu trữ dữ liệu nóng.
Ma cải tiến mã sửa đổi: Đổi mới chi phí hay rượu cũ trong chai mới?
Về thiết kế chi phí lưu trữ, Walrus cho rằng chi phí lưu trữ của Filecoin và Arweave là không hợp lý, cả hai đều áp dụng kiến trúc sao chép hoàn toàn, lợi thế chính của chúng là mỗi nút đều có bản sao đầy đủ, có khả năng chịu lỗi mạnh mẽ và độc lập giữa các nút. Kiến trúc này đảm bảo rằng ngay cả khi một phần nút ngoại tuyến, mạng vẫn có khả năng sử dụng dữ liệu. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là hệ thống cần có sự dư thừa bản sao để duy trì độ bền, từ đó làm tăng chi phí lưu trữ. Đặc biệt trong thiết kế của Arweave, cơ chế đồng thuận chính nó khuyến khích lưu trữ dư thừa của các nút để tăng cường tính bảo mật dữ liệu. So với đó, Filecoin có sự linh hoạt hơn trong việc kiểm soát chi phí, nhưng cái giá phải trả là một số lưu trữ chi phí thấp có thể có nguy cơ mất dữ liệu cao hơn. Walrus cố gắng tìm kiếm sự cân bằng giữa hai bên, cơ chế của nó kiểm soát chi phí sao chép trong khi tăng cường khả năng sử dụng thông qua cách dư thừa có cấu trúc, từ đó thiết lập con đường thỏa hiệp mới giữa khả năng có được dữ liệu và hiệu quả chi phí.
Công nghệ Redstuff do Walrus tự phát triển là công nghệ then chốt để giảm thiểu sự dư thừa của nút, nó xuất phát từ mã hóa Reed-Solomon(RS). Mã RS là một thuật toán mã sửa lỗi rất truyền thống, mã sửa lỗi là một kỹ thuật cho phép nhân đôi tập dữ liệu bằng cách thêm các đoạn dư thừa (erasure code), có thể được sử dụng để tái tạo dữ liệu gốc. Từ CD-ROM đến truyền thông vệ tinh và mã QR, nó được sử dụng thường xuyên trong đời sống hàng ngày.
Mã sửa lỗi cho phép người dùng lấy một khối, ví dụ 1MB, sau đó "mở rộng" nó lên 2MB, trong đó 1MB bổ sung là dữ liệu đặc biệt được gọi là mã sửa lỗi. Nếu bất kỳ byte nào trong khối bị mất, người dùng có thể dễ dàng phục hồi các byte này thông qua mã. Ngay cả khi lên đến 1MB của khối bị mất, bạn vẫn có thể phục hồi toàn bộ khối. Công nghệ tương tự cũng cho phép máy tính đọc tất cả dữ liệu trong CD-ROM, ngay cả khi nó đã bị hư hỏng.
Hiện tại, mã RS là mã được sử dụng phổ biến nhất. Cách thực hiện là bắt đầu từ k khối thông tin, xây dựng đa thức liên quan và đánh giá nó tại các tọa độ x khác nhau để có được các khối mã. Sử dụng mã sửa lỗi RS, khả năng mất mát một lượng lớn dữ liệu ngẫu nhiên là rất nhỏ.
Đặc điểm nổi bật nhất của RedStuff là gì? Qua việc cải tiến thuật toán mã hóa sửa lỗi, Walrus có thể nhanh chóng và ổn định mã hóa các khối dữ liệu phi cấu trúc thành các mảnh nhỏ hơn, những mảnh này sẽ được lưu trữ phân tán trong một mạng lưới nút lưu trữ. Ngay cả khi mất đến hai phần ba các mảnh, vẫn có thể nhanh chóng tái cấu trúc khối dữ liệu gốc bằng cách sử dụng một phần các mảnh. Điều này trở nên khả thi khi giữ cho hệ số sao chép chỉ từ 4 đến 5 lần.
Do đó, việc định nghĩa Walrus là một giao thức phục hồi và dư thừa nhẹ được thiết kế lại xung quanh bối cảnh Phi tập trung là hợp lý. So với các mã sửa lỗi truyền thống ( như Reed-Solomon ), RedStuff không còn theo đuổi sự nhất quán toán học nghiêm ngặt, mà thay vào đó đã thực hiện sự cân nhắc thực tế về phân phối dữ liệu, xác thực lưu trữ và chi phí tính toán. Mô hình này từ bỏ cơ chế giải mã ngay lập tức cần thiết cho lập lịch tập trung, mà thay vào đó thông qua việc xác thực Proof trên chuỗi để kiểm tra xem các nút có lưu giữ bản sao dữ liệu cụ thể hay không, từ đó thích ứng với cấu trúc mạng động và biên hóa hơn.
Cốt lõi thiết kế của RedStuff là chia dữ liệu thành hai loại: lát chính và lát phụ; lát chính được sử dụng để phục hồi dữ liệu gốc, việc tạo ra và phân phối của nó chịu sự kiểm soát nghiêm ngặt, ngưỡng phục hồi là f+1, và cần 2f+1 chữ ký để làm chứng cho khả năng sử dụng; lát phụ thì thông qua