Merkeziyetsizlik depolamanın gelişim süreci ve gelecekteki görünümü

Merkeziyetsizlik depolama, blockchain sektörünün popüler alanlarından biri olmuştur. Filecoin, bir önceki boğa piyasasının öncü projelerinden biri olarak, piyasa değeri bir ara 10 milyar doları aşmıştır. Arweave ise kalıcı depolama konsepti ile en yüksek piyasa değerine 3.5 milyar dolara kadar ulaşmıştır. Ancak, soğuk veri depolamanın kullanılabilirliği sorgulanırken, kalıcı depolamanın gerekliliği de tartışma konusu olmuş, merkeziyetsiz depolamanın geleceği belirsizleşmiştir.

Son günlerde, Walrus'un ortaya çıkışı, uzun zamandır sessiz olan depolama alanına yeni bir ilgi getirdi. Aptos ve Jump Crypto'nun ortaklaşa başlattığı Shelby projesi ise, sıcak veri depolama alanında merkeziyetsiz depolamanın daha fazla gelişimini teşvik etmeye çalışıyor. Peki, merkeziyetsiz depolama tekrar geri dönebilir mi ve daha geniş uygulama senaryoları için çözümler sunabilir mi? Yoksa bu, başka bir kısa süreli kavram spekülasyonu mu? Bu makale, Filecoin, Arweave, Walrus ve Shelby projelerinin gelişim yollarından yola çıkarak merkeziyetsiz depolamanın anlatı değişimini analiz edecek ve yaygınlaşma yolundaki fırsatları ve zorlukları tartışacaktır.

Filecoin:Yüzey Depolama, Gerçek Madencilik

Filecoin, erken dönemde ortaya çıkan bir altcoin projesidir ve gelişim yönü Merkeziyetsizlik etrafında şekillenmektedir. Bu, erken dönem altcoin'lerin genel bir özelliğidir - çeşitli geleneksel alanlarda merkeziyetsizliğin anlamını aramak. Filecoin, depolamayı Merkeziyetsizlik ile birleştirerek, merkezi veri depolama hizmet sağlayıcılarının güven riski taşıdığını belirtmekte ve bu nedenle merkeziyetsiz depolama çözümleri önermektedir.

Ancak, Filecoin'in merkeziyetsizlik için feda ettiği bazı yönler, daha sonra Arweave veya Walrus gibi projelerin çözmeye çalıştığı acı noktaları haline geldi. Filecoin'in esasen sadece bir madencilik projesi olduğunu anlamak için, altındaki IPFS teknolojisinin sıcak verileri işleme konusundaki nesnel sınırlamalarını anlamak gerekir.

IPFS:Merkeziyetsizlik mimarisi ile sınırlıdır.

IPFS(Kozmik Dosya Sistemi) yaklaşık 2015 yılında piyasaya sürüldü ve içerik adreslemesiyle geleneksel HTTP protokolünü devirmeyi amaçlıyor. IPFS'nin en büyük dezavantajı erişim hızının son derece yavaş olmasıdır. Geleneksel veri hizmetlerinin milisaniye seviyesinde yanıt verebildiği bir dönemde, IPFS'nin bir dosyayı alması hala on birkaç saniye sürüyor, bu da onun pratik uygulamalarda yaygınlaşmasını zorlaştırıyor ve neden sadece birkaç blok zincir projesi dışında geleneksel sektörlerin bunu nadiren benimsediğini açıklıyor.

IPFS'in temel P2P protokolü, "soğuk veriler" - sık değişmeyen statik içerik, örneğin video, resim ve belgeler gibi - için özellikle uygundur. Ancak, dinamik web sayfaları, çevrimiçi oyunlar veya yapay zeka uygulamaları gibi sıcak verilerin işlenmesinde, P2P protokolünün geleneksel CDN'lere göre belirgin bir avantajı yoktur.

IPFS kendisi bir blok zinciri olmamasına rağmen, benimsediği yönlendirilmiş döngüsel grafik (DAG) tasarım felsefesi, birçok halka açık blok zinciri ve Web3 protokolü ile yüksek uyum sağlamakta, bu da onu blok zincirinin alt yapı inşa çerçevesi olarak doğal bir şekilde uygun hale getirmektedir. Bu nedenle, pratik bir değer eksikliği olsa bile, blok zinciri anlatısını taşıyan bir alt yapı çerçevesi olarak yeterlidir. Erken dönem sahte projeleri yalnızca çalışır bir çerçeve ile büyük bir vizyon çizme imkanına sahipken, Filecoin belirli bir aşamaya geldiğinde, IPFS'in getirdiği sınırlamalar ilerlemesini engellemeye başlamaktadır.

Depolama dışındaki madeni para mantığı

IPFS'nin tasarım amacı, kullanıcıların veri depolarken aynı zamanda depolama ağının bir parçası olmalarını sağlamaktır. Ancak, ekonomik teşviklerin eksikliği durumunda, kullanıcıların bu sistemi aktif olarak kullanması zor olmaktadır, aktif depolama düğümleri olmayı bırakın. Bu, çoğu kullanıcının yalnızca dosyalarını IPFS üzerinde depolayacağını, ancak kendi depolama alanlarını katkıda bulunmayacağını ve başkalarının dosyalarını depolamayacağını göstermektedir. İşte bu bağlamda, Filecoin ortaya çıkmıştır.

Filecoin'in token ekonomik modelinde üç ana rol bulunmaktadır: Kullanıcılar, verileri depolamak için ücret ödemekten sorumludur; Depolama madencileri, kullanıcı verilerini depoladıkları için token teşvikleri alır; Veri madencileri ise kullanıcılar ihtiyaç duyduğunda verileri sağlar ve teşvik alır.

Bu modelde potansiyel bir kötüye kullanım alanı bulunmaktadır. Depolama madencileri, depolama alanı sağladıktan sonra, ödül almak için gereksiz verilerle doldurabilirler. Bu gereksiz veriler geri alınmadığı için, kaybolsalar bile, depolama madencilerinin ceza mekanizmasını tetiklemez. Bu durum, depolama madencilerinin gereksiz verileri silmesine ve bu süreci tekrar etmesine olanak tanır. Filecoin'in kopyalama kanıtı konsensüsü, kullanıcı verilerinin izinsiz olarak silinmediğini garanti edebilir, ancak madencilerin gereksiz verilerle doldurmasını engelleyemez.

Filecoin'un çalışması büyük ölçüde madencilerin token ekonomisine sürekli katkısına dayanmakta, son kullanıcıların dağıtık depolama konusundaki gerçek talebine dayanmamaktadır. Proje hala sürekli olarak iterasyon geçirse de, mevcut aşamada, Filecoin'in ekosistem inşası daha çok "madeni para mantığı"na uygun olup, "uygulama odaklı" depolama proje tanımına uymamaktadır.

Arweave: Uzun Vadeli İlkelerin Kazanımları ve Kayıpları

Eğer Filecoin'in tasarım hedefi, teşvik edici, kanıtlanabilir bir Merkeziyetsizlik "veri bulutu" kabuğu inşa etmekse, o zaman Arweave, verilerin kalıcı depolanmasını sağlama yeteneği ile depolamanın başka bir yönünde aşırıya kaçmaktadır. Arweave, dağıtık bir hesaplama platformu inşa etmeye çalışmıyor, tüm sistemi temel bir varsayım etrafında dönüyor - önemli verilerin bir kez depolanması ve sonsuza dek ağda kalması gerektiği. Bu aşırı uzun vadeli düşünce, Arweave'i mekanizmalarından teşvik modellerine, donanım gereksinimlerinden anlatı perspektifine kadar Filecoin'den tamamen farklı kılmaktadır.

Arweave, Bitcoin'i öğrenme nesnesi olarak alarak, yıllarla ölçülen uzun bir döngüde sürekli olarak kendi kalıcı depolama ağını optimize etmeye çalışıyor. Arweave, pazarlamaya odaklanmıyor, rakiplerin ve pazarın gelişim eğilimlerini de umursamıyor. Sadece ağ mimarisini iterasyona tabi tutma yolunda sürekli ilerliyor, kimse ilgilenmese bile umursamıyor, çünkü bu Arweave geliştirme ekibinin özüdür: uzun vadeli düşünme. Uzun vadeli düşünmenin bir sonucu olarak, Arweave önceki boğa piyasasında büyük ilgi gördü; uzun vadeli düşünme sayesinde, dip noktasına düşse bile, Arweave birkaç boğa-bear döngüsünü geçirebilir. Ancak gelecekte merkeziyetsiz depolamanın Arweave için bir yeri olacak mı? Kalıcı depolamanın varoluş değeri yalnızca zamanla kanıtlanabilir.

Arweave ana ağı 1.5 versiyonundan en son 2.9 versiyonuna kadar, piyasa ilgisini kaybetmiş olmasına rağmen, daha geniş bir madenci yelpazesinin en düşük maliyetle ağa katılmasını sağlamak için sürekli çalıştı ve madencileri verileri maksimum düzeyde depolamaya teşvik etti, böylece tüm ağın dayanıklılığını artırdı. Arweave, piyasa tercihleriyle uyumlu olmadığını çok iyi biliyor, temkinli bir yol izliyor, madenci topluluğunu kucaklamıyor, ekosistem tamamen duraklama aşamasında, ana ağı en düşük maliyetle güncelleyerek, ağ güvenliğini tehlikeye atmadan donanım standartlarını sürekli olarak düşürüyor.

1.5-2.9'un yükseliş yolu değerlendirmesi

Arweave 1.5 versiyonu, madencilerin gerçek depolama yerine GPU yığınlarına güvenerek blok oluşturma olasılıklarını optimize etme açığını ortaya çıkardı. Bu eğilimi engellemek için, 1.7 versiyonu RandomX algoritmasını tanıttı ve özel hesaplama güçlerinin kullanımını kısıtlayarak, genel CPU'ların madenciliğe katılmasını talep etti ve böylece hesaplama merkeziyetsizliğini zayıflattı.

2.0 sürümünde, Arweave SPoA'yı benimseyerek veri kanıtını Merkle ağaç yapısının sade yollarına dönüştürmüş ve senkronizasyon yükünü azaltmak için format 2 işlemlerini tanıtmıştır. Bu yapı, ağ bant genişliği üzerindeki baskıyı hafifletmiş ve düğümlerin iş birliği yeteneğini önemli ölçüde artırmıştır. Ancak, bazı madenciler hala merkezi hızlı depolama havuzları stratejisiyle gerçek veri sahipliği sorumluluğundan kaçabilir.

Bu yanlılığı düzeltmek için, 2.4 SPoRA mekanizmasını tanıttı, küresel indeks ve yavaş hash rastgele erişim getirerek, madencilerin geçerli blok oluşturmak için veri bloklarını gerçekten bulundurmalarını zorunlu kıldı ve mekanizmanın etkisiyle hesaplama gücü yığılma etkisini azalttı. Sonuç olarak, madenciler depolama erişim hızına odaklanmaya başladı ve SSD ile yüksek hızlı okuma-yazma cihazlarının kullanımını artırdı. 2.6, blok oluşturma temposunu kontrol etmek için hash zincirini tanıttı, yüksek performanslı cihazların marjinal faydasını dengeledi ve küçük ve orta ölçekli madencilere adil katılım alanı sağladı.

Sonraki sürümler, ağ işbirliği yeteneklerini ve depolama çeşitliliğini daha da güçlendirecek: 2.7, küçük madencilerin rekabet gücünü artırmak için işbirlikçi madencilik ve havuz mekanizmasını ekliyor; 2.8, büyük kapasiteli düşük hızlı cihazların esnek katılımına izin veren karma paketleme mekanizmasını sunuyor; 2.9 ise replica_2_9 formatında yeni bir paketleme sürecini tanıtarak verimliliği büyük ölçüde artırıyor ve hesaplama bağımlılığını azaltıyor, veri odaklı madencilik modelinin kapalı döngüsünü tamamlıyor.

Genel olarak, Arweave'in yükseltme yolu, depolama odaklı uzun vadeli stratejisini net bir şekilde ortaya koymaktadır: sürekli olarak hesaplama gücünün merkezileşme eğilimlerine karşı koyarken, katılım engelini sürekli olarak azaltmakta ve protokolün uzun vadeli çalışabilirliğini garanti etmektedir.

Walrus: Sıcak verilere kucak açmak bir abartı mı yoksa derin bir bilgi mi?

Walrus'un tasarım yaklaşımı, Filecoin ve Arweave'den tamamen farklıdır. Filecoin'in başlangıç noktası, merkeziyetsizlik ile doğrulanabilir bir depolama sistemi oluşturmaktır, bedeli ise soğuk veri depolamasıdır; Arweave'in başlangıç noktası, verileri kalıcı olarak depolayabilecek bir zincir üzerindeki İskenderiye Kütüphanesi oluşturmaktır, bedeli ise çok az senaryodur; Walrus'un başlangıç noktası, depolama maliyetlerini optimize eden sıcak veri depolama protokolüdür.

Sihirli değişiklik düzeltme kodu: maliyet yeniliği mi yoksa eski şişede yeni şarap mı?

Depolama maliyeti tasarımı açısından, Walrus, Filecoin'in Arweave ile depolama giderlerinin mantıksız olduğunu düşünmektedir. Her iki sistem de tamamen kopyalama mimarisi kullanmakta olup, temel avantajları her bir düğümün tam kopya bulundurması, güçlü bir hata toleransı ve düğümler arasında bağımsızlık sağlamasıdır. Bu tür bir mimari, bazı düğümler çevrimdışı olsa bile ağın veri kullanılabilirliğini garanti altına alabilir. Ancak bu, sistemin dayanıklılığı sürdürmek için çoklu kopya yedekliliği gerektirdiği anlamına gelir ve bu da depolama maliyetlerini artırır. Özellikle Arweave'in tasarımında, konsensüs mekanizması kendisi düğüm yedek depolamayı teşvik eder, bu da veri güvenliğini artırır. Buna karşın, Filecoin maliyet kontrolünde daha esneklik sağlar, ancak bunun bedeli olarak bazı düşük maliyetli depolamaların daha yüksek veri kaybı riski taşıyabileceği söylenebilir. Walrus, her iki sistem arasında bir denge bulmaya çalışmakta; mekanizması, kopyalama maliyetlerini kontrol ederken, yapılandırılmış yedeklilik yoluyla kullanılabilirliği artırmakta ve böylece veri erişilebilirliği ile maliyet verimliliği arasında yeni bir uzlaşma yolu kurmaktadır.

Walrus'un geliştirdiği Redstuff, düğüm fazlalığını azaltmanın anahtarıdır, Reed-Solomon(RS) kodlamasından gelmektedir. RS kodlaması, geleneksel bir hata düzeltme kodu algoritmasıdır; hata düzeltme kodu, veri setini iki katına çıkarmak için fazladan parçalar ekleyerek(erasure code) orijinal veriyi yeniden oluşturmayı sağlayan bir tekniktir. CD-ROM'dan uydu iletişimine ve QR kodlarına kadar, günlük yaşamda sıkça kullanılmaktadır.

Hata düzeltme kodları, kullanıcının 1MB boyutunda bir bloğu almasına ve bunu 2MB boyutuna "büyütmesine" olanak tanır; burada ek 1MB, hata düzeltme kodu olarak adlandırılan özel verilerdir. Bloğun içindeki herhangi bir bayt kaybolursa, kullanıcı bu baytları kod aracılığıyla kolayca geri yükleyebilir. Hatta 1MB'a kadar olan bir blok kaybolsa bile, tüm blok geri yüklenebilir. Aynı teknoloji, bir CD-ROM'daki tüm verilerin okunmasını sağlar, hatta hasar görmüş olsa bile.

Şu anda en yaygın olanı RS kodlamasıdır. Uygulama şekli, k adet bilgi bloğundan başlayarak, ilgili çok terimli bir polinom oluşturmak ve farklı x koordinatlarında bunu değerlendirmek suretiyle kodlama bloklarını elde etmektir. RS hata düzeltme kodu kullanarak, büyük veri parçalarının rastgele örnekleme yoluyla kaybolma olasılığı oldukça düşüktür.

Redstuff'un en büyük özelliği nedir? Geliştirilmiş hata düzeltme kodlama algoritması sayesinde, Walrus, yapılandırılmamış veri bloklarını daha küçük parçalar halinde hızlı ve sağlam bir şekilde kodlayabilmektedir. Bu parçalar, bir depolama düğüm ağına dağıtılarak saklanır. Parçaların üçte ikisi kadarının kaybolması durumunda bile, orijinal veri bloğunu hızlı bir şekilde yeniden yapılandırmak için kısmi parçalar kullanılabilir. Bu, kopyalama faktörünü yalnızca 4 ila 5 kat tutarak mümkün hale gelir.

Bu nedenle, Walrus'u merkeziyetsizlik sahnesi etrafında yeniden tasarlanmış hafif bir yedekleme ve kurtarma protokolü olarak tanımlamak mantıklıdır. Geleneksel silme kodları ( gibi Reed-Solomon )'a kıyasla, RedStuff artık katı matematiksel tutarlılığı hedeflemiyor, bunun yerine veri dağılımı, depolama doğrulaması ve hesaplama maliyetleri üzerinde gerçekçi bir denge sağlıyor. Bu model, merkezi bir zamanlama için gerekli olan anlık çözümleme mekanizmasını terk ederek, zincir üzerindeki Proof ile belirli veri kopyalarının belirli düğüplerde bulunup bulunmadığını doğrulamaktadır, böylece daha dinamik ve kenarlaşmış bir ağ yapısına uyum sağlamaktadır.

RedStuff'un tasarım çekirdeği, verileri ana dilim ve yan dilim olmak üzere iki türe ayırmaktır: Ana dilim, orijinal veriyi geri yüklemek için kullanılır, oluşturulması ve dağıtımı sıkı bir şekilde kısıtlanmıştır, geri yükleme eşiği f+1'dir ve kullanılabilirlik onayı için 2f+1 imza gereklidir; yan dilim ise XOR kombinasyonu gibi basit işlemlerle üretilir, esnek hata toleransı sağlamak ve genel sistem dayanıklılığını artırmak için işlev görür. Bu yapı esasen veri tutarlılığı gereksinimlerini azaltır - farklı düğümlerin kısa süreliğine farklı versiyon verilerini depolamasına izin verir.