Децентрализация хранения: долгий путь от концепции до приложения
Хранение когда-то было одним из популярных направлений в индустрии блокчейн. Filecoin, будучи ведущим проектом предыдущего бычьего рынка, на какое-то время имел рыночную капитализацию более 10 миллиардов долларов. В то же время Arweave с акцентом на постоянное хранение достигла максимальной капитализации в 3,5 миллиарда долларов. Однако, с учетом того, что практичность холодного хранения данных подвергается сомнению, действительно ли Децентрализация хранения сможет стать реальностью, это остается под вопросом.
Недавнее появление Walrus привлекло новое внимание к давно затихшему сектору хранения данных. Проект Shelby, запущенный в сотрудничестве Aptos и Jump Crypto, нацелен на то, чтобы поднять Децентрализация хранения на новые высоты в области горячих данных. Так сможет ли Децентрализация хранения снова возродиться, или это просто ещё один виток спекуляций? В этой статье мы проанализируем эволюцию Децентрализация хранения, исходя из развития таких проектов, как Filecoin, Arweave, Walrus и Shelby, и обсудим его перспективы.
Filecoin: Название хранения, суть майнинга
Filecoin является одним из знаковых проектов, возникших на ранних этапах, его развитие сосредоточено на Децентрализации. Это соответствует общей характеристике ранних альткойнов — поиску Децентрализации в различных традиционных областях. Filecoin сочетает хранение и Децентрализацию, сосредотачиваясь на решении проблемы доверия централизованных сервисов хранения. Однако некоторые компромиссы, сделанные для достижения Децентрализации, стали больными местами, которые позже пытались решить другие проекты.
Чтобы понять, что Filecoin по сути является просто майнинг-валютой, необходимо разобраться в объективных ограничениях его базовой технологии IPFS в области горячих данных.
IPFS:Децентрализация架构的传输瓶颈
IPFS( Межзвёздная файловая система) была представлена около 2015 года с целью замены традиционного протокола HTTP через адресацию содержимого. Однако главным недостатком IPFS является очень медленная скорость получения. В то время как традиционные сервисы данных могут обеспечить отклик в миллисекундах, получение файла через IPFS всё ещё занимает десятки секунд, что затрудняет его распространение в реальных приложениях и объясняет, почему, помимо немногих блокчейн-проектов, он редко используется в традиционных отраслях.
IPFS нижний уровень P2P протокола в основном подходит для "холодных данных", то есть для статического контента, который редко изменяется, например, видео, изображения и документы. 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.
Хотя IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция проектирования на основе направленного ациклического графа (DAG) в значительной степени соответствует многим публичным цепочкам и протоколам Web3, что делает его естественно подходящим в качестве базовой конструкции для блокчейна. Поэтому, даже при отсутствии практической ценности, как базовая структура, несущая блокчейн-нарратив, он уже достаточно хорош. Ранние проекты могут начать с работающей конструкции, чтобы реализовать свои грандиозные идеи, но когда Filecoin достигнет определенной стадии, ограничения, вызванные IPFS, начнут препятствовать его продвижению.
Логика майнинговых монет под оболочкой хранения
Дизайн IPFS изначально был направлен на то, чтобы пользователи могли одновременно хранить данные и быть частью сети хранения. Однако без экономических стимулов пользователям сложно 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 делиться своим пространством для хранения и не будут хранить файлы других. Именно на таком фоне появился Filecoin.
В модели токенов Filecoin основными ролями являются три: пользователи отвечают за оплату хранения данных; майнеры хранения получают токеновые вознаграждения за хранение данных пользователей; майнеры поиска предоставляют данные по запросу пользователей и получают вознаграждения.
Эта модель имеет потенциальное пространство для злоупотреблений. Хранители данных могут после предоставления пространства заполнить его мусорными данными для получения вознаграждений. Поскольку эти мусорные данные не подлежат извлечению, даже если они потеряны, это не приведет к активации механизма штрафов для хранителей данных. Это позволяет хранителям данных удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус на основе доказательства репликации в Filecoin может гарантировать, что пользовательские данные не были удалены без разрешения, но не может предотвратить заполнение мусорными данными.
Работа Filecoin в значительной степени зависит от постоянных вложений майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Несмотря на то, что проект продолжает итерации, на текущем этапе построение экосистемы Filecoin больше соответствует определению "логики майнинг-токена", чем "приложение-дривен" для хранилищ.
Arweave: Двусторонний меч долгосрочного мышления
Если целью дизайна Filecoin является создание стимулирующей, доказуемой Децентрализации "облака данных", то Arweave идет в другом направлении хранения до крайности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается создать распределенную вычислительную платформу, вся его система строится вокруг одной ключевой гипотезы — важные данные должны храниться единожды и навсегда оставаться в сети. Этот экстремальный долгосрочный подход делает Arweave во всех аспектах — от механизмов до модели стимулов, от требований к аппаратному обеспечению до нарратива — совершенно отличным от Filecoin.
Arweave изучает биткойн и пытается постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения на протяжении долгих периодов, измеряемых годами. Arweave не заботится о маркетинге, не обращает внимания на конкурентов и тенденции рынка. Он просто продолжает движение по пути итерации сетевой архитектуры, даже если никто не обращает на это внимания, потому что это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочность. Благодаря долгосрочности Arweave пользовался большой популярностью в прошлом бычьем рынке; и именно благодаря долгосрочности, даже упав в низ, Arweave может пережить несколько циклов бычьих и медвежьих рынков. Но останется ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранении? Существующая ценность постоянного хранения может быть доказана только временем.
С момента выхода версии 1.5 до недавней версии 2.9 основной сети Arweave, несмотря на потерю рыночного интереса, она продолжала работать над тем, чтобы более широкий круг майнеров мог участвовать в сети с минимальными затратами, и стимулировать майнеров максимально хранить данные, что постоянно повышает устойчивость всей сети. Arweave прекрасно понимает, что не соответствует рыночным предпочтениям, поэтому придерживается консервативного подхода, не объединяясь с майнинговыми сообществами, экосистема полностью стагнирует, обновляя основную сеть с минимальными затратами, 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 стек GPU вместо реального хранения для оптимизации шансов на создание блока. Чтобы сдержать эту тенденцию, версия 1.7 вводит алгоритм RandomX, ограничивающий использование специализированной вычислительной мощности и требующий участия универсальных ЦП в майнинге, тем самым ослабляя централизацию вычислительной мощности.
В версии 2.0 Arweave использует SPoA, преобразуя доказательство данных в компактный путь структуры Меркла и вводя транзакции формата 2 для уменьшения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура облегчает давление на сетевую пропускную способность, значительно усиливая кооперативные способности узлов. Однако некоторые майнеры все еще могут обходить ответственность за реальное хранение данных с помощью стратегий централизованных высокоскоростных хранилищ.
Чтобы исправить это смещение, в версии 2.4 была внедрена механика SPoRA, которая вводит глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, заставляя майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, тем самым ослабляя эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начинают обращать внимание на скорость доступа к хранилищу, что способствует применению SSD и высокоскоростных устройств чтения и записи. В версии 2.6 была введена хэш-цепочка для контроля темпа создания блоков, что сбалансировало предельную полезность высокопроизводительных устройств и предоставило малым и средним майнерам равные возможности для участия.
Последующие версии进一步强化ируют сетевую协作能力 и разнообразие хранения: 2.7 добавляет协作式挖矿 и механизм矿池, повышая конкурентоспособность小矿工; 2.8 вводит复合打包机制, позволяя большому объему медленных устройств гибко участвовать; 2.9 вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая зависимость от вычислений, завершая замкнутую цепь модели数据导向挖矿.
В целом, путь обновления Arweave четко демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: одновременно противодействуя тенденции концентрации вычислительной мощности, он продолжает снижать барьер для участия, обеспечивая возможность долгосрочной работы протокола.
Walrus: Новая попытка хранения горячих данных
Дизайн Walrus совершенно отличается от Filecoin и Arweave. Точка отсчета Filecoin заключается в создании децентрализованной проверяемой системы хранения, ценой чего является хранение холодных данных; точка отсчета Arweave заключается в создании онлайновой Александрийской библиотеки, которая может хранить данные навсегда, ценой чего является слишком малое количество сценариев; точка отсчета Walrus заключается в оптимизации затрат на хранение для протокола горячего хранения данных.
Магическая модификация кодов исправления: инновация в стоимости или старая песня в новых словах?
В плане проектирования затрат на хранение Walrus считает, что расходы на хранение Filecoin и Arweave являются неоправданными. Оба последних используют полностью реплицированную архитектуру, основное преимущество которой заключается в том, что каждый узел хранит полную копию, что обеспечивает высокую устойчивость к сбоям и независимость между узлами. Эта архитектура может гарантировать, что даже если некоторые узлы отключены, сеть по-прежнему обладает доступностью данных. Однако это также означает, что системе требуется многократная избыточность для поддержания надежности, что, в свою очередь, увеличивает затраты на хранение. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет избыточное хранение узлов, чтобы повысить безопасность данных. В отличие от этого, Filecoin более гибок в контроле затрат, но ценой этого является то, что некоторые низкозатратные хранилища могут иметь более высокий риск потери данных. Walrus пытается найти баланс между двумя, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно увеличивая доступность за счет структурированной избыточности, тем самым устанавливая новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.
Ключевой технологией уменьшения избыточности узлов, разработанной Walrus, является Redstuff, который основан на кодировании Рида-Соломона ( RS ). Код RS является очень традиционным алгоритмом исправления ошибок, кодирование с исправлением ошибок — это технология, позволяющая удвоить набор данных путем добавления избыточных фрагментов ( erasure code ), что может быть использовано для восстановления оригинальных данных. От CD-ROM до спутниковой связи и до QR-кодов, он часто используется в повседневной жизни.
Коды исправления позволяют пользователям получить блок, например, размером 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительные 1 МБ представляют собой специальные данные, называемые кодами исправления. Если любой байт в блоке потерян, пользователь может легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если потерян целый блок размером до 1 МБ, можно восстановить весь блок. Технология позволяет компьютерам считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.
В настоящее время наиболее часто используется кодирование Рида-Соломона (RS). Способ реализации заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующий многочлен и оценить его в разных координатах x, чтобы получить закодированные блоки. Используя коды исправления ошибок RS, вероятность случайной потери больших объемов данных очень мала.
Какова основная особенность Redstuff? Благодаря усовершенствованию алгоритма кодирования с исправлением ошибок, Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые распределяются и хранятся в сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, оригинальный блок данных можно быстро восстановить с использованием части фрагментов. Это стало возможным при сохранении коэффициента репликации всего от 4 до 5 раз.
Таким образом, разумно определить Walrus как легковесный протокол избыточности и восстановления, переосмысленный для децентрализованной сцены. В отличие от традиционных кодов с удалением (, таких как Рид- Solomon ), RedStuff больше не стремится к строгой математической согласованности, а вместо этого проводит реалистичные компромиссы по распределению данных, верификации хранения и вычислительным затратам. Эта модель отказывается от механизма немедленного декодирования, требуемого для централизованного планирования, и вместо этого использует проверку Proof в блокчейне для подтверждения того, что узлы хранят конкретные копии данных, чтобы адаптироваться к более динамичной и маргинализированной сетевой структуре.
Ядро дизайна RedStuff состоит в том, чтобы разделить данные на два типа: основные срезы и второстепенные срезы. Основные срезы используются для восстановления оригинальных данных, их создание и распределение подвержены строгим ограничениям, порог восстановления составляет f+1, и требуется 2f+1 подписей в качестве обоснования доступности; второстепенные срезы создаются с помощью простых операций, таких как XOR-комбинация, и служат для обеспечения гибкой отказоустойчивости, улучшая общую надежность системы. Эта структура по своей сути снижает требования к согласованности данных — позволяет различным узлам кратковременно хранить разные версии данных, подчеркивая практический путь "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 ослабило гарантии мгновенной доступности и целостности данных.
Нельзя игнорировать, что RedStuff, хотя и реализовал
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» .
10 Лайков
Награда
10
8
Репост
Поделиться
комментарий
0/400
Web3ProductManager
· 13ч назад
провожу некоторые быстрые метрики удержания по filecoin... честно говоря, продуктово-рыночная соответствие никогда не было, если быть откровенным
Децентрализация хранения: от FIL до Walrus технологические прорывы и вызовы
Децентрализация хранения: долгий путь от концепции до приложения
Хранение когда-то было одним из популярных направлений в индустрии блокчейн. Filecoin, будучи ведущим проектом предыдущего бычьего рынка, на какое-то время имел рыночную капитализацию более 10 миллиардов долларов. В то же время Arweave с акцентом на постоянное хранение достигла максимальной капитализации в 3,5 миллиарда долларов. Однако, с учетом того, что практичность холодного хранения данных подвергается сомнению, действительно ли Децентрализация хранения сможет стать реальностью, это остается под вопросом.
Недавнее появление Walrus привлекло новое внимание к давно затихшему сектору хранения данных. Проект Shelby, запущенный в сотрудничестве Aptos и Jump Crypto, нацелен на то, чтобы поднять Децентрализация хранения на новые высоты в области горячих данных. Так сможет ли Децентрализация хранения снова возродиться, или это просто ещё один виток спекуляций? В этой статье мы проанализируем эволюцию Децентрализация хранения, исходя из развития таких проектов, как Filecoin, Arweave, Walrus и Shelby, и обсудим его перспективы.
Filecoin: Название хранения, суть майнинга
Filecoin является одним из знаковых проектов, возникших на ранних этапах, его развитие сосредоточено на Децентрализации. Это соответствует общей характеристике ранних альткойнов — поиску Децентрализации в различных традиционных областях. Filecoin сочетает хранение и Децентрализацию, сосредотачиваясь на решении проблемы доверия централизованных сервисов хранения. Однако некоторые компромиссы, сделанные для достижения Децентрализации, стали больными местами, которые позже пытались решить другие проекты.
Чтобы понять, что Filecoin по сути является просто майнинг-валютой, необходимо разобраться в объективных ограничениях его базовой технологии IPFS в области горячих данных.
IPFS:Децентрализация架构的传输瓶颈
IPFS( Межзвёздная файловая система) была представлена около 2015 года с целью замены традиционного протокола HTTP через адресацию содержимого. Однако главным недостатком IPFS является очень медленная скорость получения. В то время как традиционные сервисы данных могут обеспечить отклик в миллисекундах, получение файла через IPFS всё ещё занимает десятки секунд, что затрудняет его распространение в реальных приложениях и объясняет, почему, помимо немногих блокчейн-проектов, он редко используется в традиционных отраслях.
IPFS нижний уровень P2P протокола в основном подходит для "холодных данных", то есть для статического контента, который редко изменяется, например, видео, изображения и документы. 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.
Хотя IPFS сам по себе не является блокчейном, его концепция проектирования на основе направленного ациклического графа (DAG) в значительной степени соответствует многим публичным цепочкам и протоколам Web3, что делает его естественно подходящим в качестве базовой конструкции для блокчейна. Поэтому, даже при отсутствии практической ценности, как базовая структура, несущая блокчейн-нарратив, он уже достаточно хорош. Ранние проекты могут начать с работающей конструкции, чтобы реализовать свои грандиозные идеи, но когда Filecoin достигнет определенной стадии, ограничения, вызванные IPFS, начнут препятствовать его продвижению.
Логика майнинговых монет под оболочкой хранения
Дизайн IPFS изначально был направлен на то, чтобы пользователи могли одновременно хранить данные и быть частью сети хранения. Однако без экономических стимулов пользователям сложно 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 делиться своим пространством для хранения и не будут хранить файлы других. Именно на таком фоне появился Filecoin.
В модели токенов Filecoin основными ролями являются три: пользователи отвечают за оплату хранения данных; майнеры хранения получают токеновые вознаграждения за хранение данных пользователей; майнеры поиска предоставляют данные по запросу пользователей и получают вознаграждения.
Эта модель имеет потенциальное пространство для злоупотреблений. Хранители данных могут после предоставления пространства заполнить его мусорными данными для получения вознаграждений. Поскольку эти мусорные данные не подлежат извлечению, даже если они потеряны, это не приведет к активации механизма штрафов для хранителей данных. Это позволяет хранителям данных удалять мусорные данные и повторять этот процесс. Консенсус на основе доказательства репликации в Filecoin может гарантировать, что пользовательские данные не были удалены без разрешения, но не может предотвратить заполнение мусорными данными.
Работа Filecoin в значительной степени зависит от постоянных вложений майнеров в токеномику, а не от реального спроса конечных пользователей на распределенное хранилище. Несмотря на то, что проект продолжает итерации, на текущем этапе построение экосистемы Filecoin больше соответствует определению "логики майнинг-токена", чем "приложение-дривен" для хранилищ.
Arweave: Двусторонний меч долгосрочного мышления
Если целью дизайна Filecoin является создание стимулирующей, доказуемой Децентрализации "облака данных", то Arweave идет в другом направлении хранения до крайности: предоставляя возможность постоянного хранения данных. Arweave не пытается создать распределенную вычислительную платформу, вся его система строится вокруг одной ключевой гипотезы — важные данные должны храниться единожды и навсегда оставаться в сети. Этот экстремальный долгосрочный подход делает Arweave во всех аспектах — от механизмов до модели стимулов, от требований к аппаратному обеспечению до нарратива — совершенно отличным от Filecoin.
Arweave изучает биткойн и пытается постоянно оптимизировать свою сеть постоянного хранения на протяжении долгих периодов, измеряемых годами. Arweave не заботится о маркетинге, не обращает внимания на конкурентов и тенденции рынка. Он просто продолжает движение по пути итерации сетевой архитектуры, даже если никто не обращает на это внимания, потому что это суть команды разработчиков Arweave: долгосрочность. Благодаря долгосрочности Arweave пользовался большой популярностью в прошлом бычьем рынке; и именно благодаря долгосрочности, даже упав в низ, Arweave может пережить несколько циклов бычьих и медвежьих рынков. Но останется ли у Arweave место в будущем децентрализованном хранении? Существующая ценность постоянного хранения может быть доказана только временем.
С момента выхода версии 1.5 до недавней версии 2.9 основной сети Arweave, несмотря на потерю рыночного интереса, она продолжала работать над тем, чтобы более широкий круг майнеров мог участвовать в сети с минимальными затратами, и стимулировать майнеров максимально хранить данные, что постоянно повышает устойчивость всей сети. Arweave прекрасно понимает, что не соответствует рыночным предпочтениям, поэтому придерживается консервативного подхода, не объединяясь с майнинговыми сообществами, экосистема полностью стагнирует, обновляя основную сеть с минимальными затратами, 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 стек GPU вместо реального хранения для оптимизации шансов на создание блока. Чтобы сдержать эту тенденцию, версия 1.7 вводит алгоритм RandomX, ограничивающий использование специализированной вычислительной мощности и требующий участия универсальных ЦП в майнинге, тем самым ослабляя централизацию вычислительной мощности.
В версии 2.0 Arweave использует SPoA, преобразуя доказательство данных в компактный путь структуры Меркла и вводя транзакции формата 2 для уменьшения нагрузки на синхронизацию. Эта архитектура облегчает давление на сетевую пропускную способность, значительно усиливая кооперативные способности узлов. Однако некоторые майнеры все еще могут обходить ответственность за реальное хранение данных с помощью стратегий централизованных высокоскоростных хранилищ.
Чтобы исправить это смещение, в версии 2.4 была внедрена механика SPoRA, которая вводит глобальный индекс и медленный хэш для случайного доступа, заставляя майнеров действительно владеть блоками данных для участия в эффективном создании блоков, тем самым ослабляя эффект накопления вычислительной мощности. В результате майнеры начинают обращать внимание на скорость доступа к хранилищу, что способствует применению SSD и высокоскоростных устройств чтения и записи. В версии 2.6 была введена хэш-цепочка для контроля темпа создания блоков, что сбалансировало предельную полезность высокопроизводительных устройств и предоставило малым и средним майнерам равные возможности для участия.
Последующие версии进一步强化ируют сетевую协作能力 и разнообразие хранения: 2.7 добавляет协作式挖矿 и механизм矿池, повышая конкурентоспособность小矿工; 2.8 вводит复合打包机制, позволяя большому объему медленных устройств гибко участвовать; 2.9 вводит новый процесс упаковки в формате replica_2_9, значительно повышая эффективность и снижая зависимость от вычислений, завершая замкнутую цепь модели数据导向挖矿.
В целом, путь обновления Arweave четко демонстрирует его долгосрочную стратегию, ориентированную на хранение: одновременно противодействуя тенденции концентрации вычислительной мощности, он продолжает снижать барьер для участия, обеспечивая возможность долгосрочной работы протокола.
Walrus: Новая попытка хранения горячих данных
Дизайн Walrus совершенно отличается от Filecoin и Arweave. Точка отсчета Filecoin заключается в создании децентрализованной проверяемой системы хранения, ценой чего является хранение холодных данных; точка отсчета Arweave заключается в создании онлайновой Александрийской библиотеки, которая может хранить данные навсегда, ценой чего является слишком малое количество сценариев; точка отсчета Walrus заключается в оптимизации затрат на хранение для протокола горячего хранения данных.
Магическая модификация кодов исправления: инновация в стоимости или старая песня в новых словах?
В плане проектирования затрат на хранение Walrus считает, что расходы на хранение Filecoin и Arweave являются неоправданными. Оба последних используют полностью реплицированную архитектуру, основное преимущество которой заключается в том, что каждый узел хранит полную копию, что обеспечивает высокую устойчивость к сбоям и независимость между узлами. Эта архитектура может гарантировать, что даже если некоторые узлы отключены, сеть по-прежнему обладает доступностью данных. Однако это также означает, что системе требуется многократная избыточность для поддержания надежности, что, в свою очередь, увеличивает затраты на хранение. Особенно в дизайне Arweave механизм консенсуса сам по себе поощряет избыточное хранение узлов, чтобы повысить безопасность данных. В отличие от этого, Filecoin более гибок в контроле затрат, но ценой этого является то, что некоторые низкозатратные хранилища могут иметь более высокий риск потери данных. Walrus пытается найти баланс между двумя, его механизм контролирует затраты на репликацию, одновременно увеличивая доступность за счет структурированной избыточности, тем самым устанавливая новый компромисс между доступностью данных и эффективностью затрат.
Ключевой технологией уменьшения избыточности узлов, разработанной Walrus, является Redstuff, который основан на кодировании Рида-Соломона ( RS ). Код RS является очень традиционным алгоритмом исправления ошибок, кодирование с исправлением ошибок — это технология, позволяющая удвоить набор данных путем добавления избыточных фрагментов ( erasure code ), что может быть использовано для восстановления оригинальных данных. От CD-ROM до спутниковой связи и до QR-кодов, он часто используется в повседневной жизни.
Коды исправления позволяют пользователям получить блок, например, размером 1 МБ, а затем "увеличить" его до 2 МБ, где дополнительные 1 МБ представляют собой специальные данные, называемые кодами исправления. Если любой байт в блоке потерян, пользователь может легко восстановить эти байты с помощью кода. Даже если потерян целый блок размером до 1 МБ, можно восстановить весь блок. Технология позволяет компьютерам считывать все данные с CD-ROM, даже если он поврежден.
В настоящее время наиболее часто используется кодирование Рида-Соломона (RS). Способ реализации заключается в том, чтобы начать с k информационных блоков, построить соответствующий многочлен и оценить его в разных координатах x, чтобы получить закодированные блоки. Используя коды исправления ошибок RS, вероятность случайной потери больших объемов данных очень мала.
Какова основная особенность Redstuff? Благодаря усовершенствованию алгоритма кодирования с исправлением ошибок, Walrus может быстро и надежно кодировать неструктурированные блоки данных в меньшие фрагменты, которые распределяются и хранятся в сети узлов хранения. Даже если потеряно до двух третей фрагментов, оригинальный блок данных можно быстро восстановить с использованием части фрагментов. Это стало возможным при сохранении коэффициента репликации всего от 4 до 5 раз.
Таким образом, разумно определить Walrus как легковесный протокол избыточности и восстановления, переосмысленный для децентрализованной сцены. В отличие от традиционных кодов с удалением (, таких как Рид- Solomon ), RedStuff больше не стремится к строгой математической согласованности, а вместо этого проводит реалистичные компромиссы по распределению данных, верификации хранения и вычислительным затратам. Эта модель отказывается от механизма немедленного декодирования, требуемого для централизованного планирования, и вместо этого использует проверку Proof в блокчейне для подтверждения того, что узлы хранят конкретные копии данных, чтобы адаптироваться к более динамичной и маргинализированной сетевой структуре.
Ядро дизайна RedStuff состоит в том, чтобы разделить данные на два типа: основные срезы и второстепенные срезы. Основные срезы используются для восстановления оригинальных данных, их создание и распределение подвержены строгим ограничениям, порог восстановления составляет f+1, и требуется 2f+1 подписей в качестве обоснования доступности; второстепенные срезы создаются с помощью простых операций, таких как XOR-комбинация, и служат для обеспечения гибкой отказоустойчивости, улучшая общую надежность системы. Эта структура по своей сути снижает требования к согласованности данных — позволяет различным узлам кратковременно хранить разные версии данных, подчеркивая практический путь "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 ослабило гарантии мгновенной доступности и целостности данных.
Нельзя игнорировать, что RedStuff, хотя и реализовал