Descentralización del almacenamiento: la evolución desde la especulación conceptual hasta la implementación práctica
El almacenamiento ha sido uno de los sectores más populares en la industria de blockchain. Filecoin, como líder del último mercado alcista, alcanzó un valor de mercado de más de 10 mil millones de dólares en su momento más alto. Arweave se promociona con el almacenamiento permanente, alcanzando un valor máximo de 3.5 mil millones de dólares. Sin embargo, a medida que se cuestiona la viabilidad del almacenamiento de datos fríos, la necesidad de almacenamiento permanente también enfrenta desafíos, y si el almacenamiento descentralizado puede realmente avanzar se convierte en una gran pregunta. La aparición de Walrus trae nueva vitalidad a la narrativa de almacenamiento que había estado en silencio durante mucho tiempo, y ahora Aptos y Jump Crypto han lanzado Shelby, con el objetivo de mejorar la aplicación del almacenamiento descentralizado en el ámbito de los datos calientes. Entonces, ¿puede el almacenamiento descentralizado regresar y proporcionar una amplia gama de escenarios de aplicación? ¿O será otra vez una especulación? Este artículo analizará la evolución de la narrativa del almacenamiento descentralizado desde las trayectorias de desarrollo de cuatro proyectos: Filecoin, Arweave, Walrus y Shelby, explorando cuán lejos necesita llegar el almacenamiento descentralizado para alcanzar la popularidad.
Filecoin: almacenamiento superficial, en realidad es minería
Filecoin es uno de los proyectos de tokens que surgieron en las primeras etapas, y su dirección de desarrollo naturalmente gira en torno a la Descentralización. Esta era una característica común de los altcoins de la época: buscar el significado de la Descentralización en varios campos tradicionales. Filecoin no es una excepción, ya que relaciona el almacenamiento con la Descentralización y señala las desventajas del almacenamiento de datos centralizado: la suposición de confianza en los proveedores de servicios de almacenamiento centralizado. Por lo tanto, Filecoin intenta transformar el almacenamiento centralizado en almacenamiento descentralizado. Sin embargo, ciertos aspectos que se sacrifican para lograr la Descentralización se convirtieron más tarde en puntos problemáticos que proyectos como Arweave o Walrus intentan resolver. Para entender por qué Filecoin es esencialmente solo una moneda minera, es necesario comprender las limitaciones objetivas de su tecnología subyacente IPFS, que no es adecuada para manejar datos calientes.
IPFS: Descentralización arquitectura, limitado por cuellos de botella en la transmisión
IPFS(Sistema de Archivos Interplanetarios)se lanzó alrededor de 2015, con el objetivo de revolucionar el protocolo HTTP tradicional mediante la búsqueda de contenido. La mayor desventaja de IPFS es que la velocidad de obtención es extremadamente lenta. En una época en la que los proveedores de datos tradicionales pueden alcanzar tiempos de respuesta en milisegundos, obtener un archivo a través de IPFS aún puede tardar varios segundos, lo que dificulta su promoción en aplicaciones prácticas y explica por qué, aparte de unos pocos proyectos de blockchain, rara vez es adoptado por la industria tradicional.
El protocolo P2P subyacente de IPFS es principalmente adecuado para "datos fríos", es decir, contenido estático que no cambia con frecuencia, como videos, imágenes y documentos. Sin embargo, al tratar con datos calientes, como páginas web dinámicas, juegos en línea o aplicaciones de inteligencia artificial, el protocolo P2P no presenta ventajas significativas en comparación con los CDN tradicionales.
A pesar de que IPFS no es una blockchain en sí misma, su diseño basado en grafos acíclicos dirigidos (DAG) se alinea estrechamente con muchas cadenas de bloques públicas y protocolos Web3, lo que lo convierte en un marco de construcción subyacente naturalmente adecuado para las blockchain. Por lo tanto, aunque carezca de valor práctico, como marco subyacente para la narrativa de la blockchain es suficiente; los primeros proyectos clonados solo necesitaban un marco operativo para iniciar una gran visión, pero cuando Filecoin alcanzó cierta etapa, los defectos inherentes que trajo IPFS comenzaron a obstaculizar su avance.
Lógica de minería bajo el abrigo de almacenamiento
El diseño original de IPFS es permitir que los usuarios, al almacenar datos, también se conviertan en parte de la red de almacenamiento. Sin embargo, sin incentivos económicos, es difícil que los usuarios utilicen este sistema de forma voluntaria, y mucho menos que se conviertan en nodos de almacenamiento activos. Esto significa que la mayoría de los usuarios solo almacenarán archivos en IPFS, pero no contribuirán con su espacio de almacenamiento ni almacenarán archivos de otros. Es en este contexto que Filecoin surge.
En el modelo de economía de tokens de Filecoin, hay tres roles principales: los usuarios son responsables de pagar tarifas para almacenar datos; los mineros de almacenamiento reciben incentivos en tokens por almacenar los datos de los usuarios; los mineros de recuperación proporcionan datos cuando los usuarios los necesitan y obtienen incentivos.
Este modelo presenta un potencial espacio para el mal uso. Los mineros de almacenamiento podrían llenar datos basura después de proporcionar espacio de almacenamiento para obtener recompensas. Dado que estos datos basura no se recuperan, incluso si se pierden, no activarán el mecanismo de penalización de los mineros de almacenamiento. Esto permite que los mineros de almacenamiento eliminen los datos basura y repitan este proceso. El consenso de prueba de replicación de Filecoin solo puede asegurar que los datos del usuario no hayan sido eliminados de forma privada, pero no puede evitar que los mineros llenen datos basura.
El funcionamiento de Filecoin depende en gran medida de la inversión continua de los mineros en la economía de tokens, en lugar de basarse en la demanda real de almacenamiento distribuido por parte de los usuarios finales. Aunque el proyecto sigue iterando, en la etapa actual, la construcción del ecosistema de Filecoin se ajusta más a la definición de un proyecto de almacenamiento "impulsado por la minería" que a uno "impulsado por aplicaciones".
Arweave: El éxito y el fracaso del largo plazo
Si el objetivo de diseño de Filecoin es construir un "nube de datos" descentralizada que sea incentivada y verificable, entonces Arweave avanza en una dirección extrema en el almacenamiento: proporcionar la capacidad de almacenamiento permanente para los datos. Arweave no intenta construir una plataforma de computación distribuida, su sistema entero se desarrolla en torno a una suposición central: los datos importantes deben ser almacenados de una sola vez y permanecer para siempre en la red. Este extremo enfoque en el largo plazo hace que Arweave difiera enormemente de Filecoin en términos de mecanismos, modelos de incentivos, requisitos de hardware y narrativas.
Arweave toma a Bitcoin como objeto de estudio, intentando optimizar constantemente su red de almacenamiento permanente en un ciclo largo medido en años. Arweave no se preocupa por el marketing, ni por los competidores o las tendencias del mercado. Simplemente avanza en el camino de la iteración de su arquitectura de red, sin importar si recibe atención, porque esa es la esencia del equipo de desarrollo de Arweave: el largo plazo. Gracias al largo plazo, Arweave fue muy apreciado en el último mercado alcista; y también por el largo plazo, incluso si cae a su punto más bajo, Arweave podría soportar varias rondas de ciclos alcistas y bajistas. Pero, ¿tendrá Arweave un lugar en el futuro del almacenamiento descentralizado? El valor de la existencia del almacenamiento permanente solo se puede demostrar a través del tiempo.
Desde la versión 1.5 hasta la reciente versión 2.9 de la red principal de Arweave, aunque ha perdido discusión en el mercado, ha estado comprometida en permitir que un rango más amplio de mineros participe en la red a un costo mínimo, e incentivar a los mineros a almacenar datos al máximo, mejorando continuamente la robustez de toda la red. Arweave es consciente de que no se ajusta a las preferencias del mercado, por lo que adopta un enfoque conservador, no abrazando a la comunidad de mineros, manteniendo su ecosistema completamente estancado, actualizando la red principal a un costo mínimo, y reduciendo continuamente el umbral de hardware sin comprometer la seguridad de la red.
Revisión del camino de actualización de 1.5-2.9
La versión 1.5 de Arweave expuso una vulnerabilidad en la que los mineros podían depender de la apilación de GPU en lugar de almacenamiento real para optimizar la probabilidad de encontrar bloques. Para frenar esta tendencia, la versión 1.7 introdujo el algoritmo RandomX, limitando el uso de potencia de cálculo especializada y exigiendo la participación de CPU genéricas en la minería, debilitando así la centralización de la potencia de cálculo.
En la versión 2.0, Arweave adopta SPoA, convirtiendo la prueba de datos en una ruta simplificada de estructura de árbol de Merkle, e introduce transacciones de formato 2 para reducir la carga de sincronización. Esta arquitectura alivia la presión sobre el ancho de banda de la red, lo que mejora significativamente la capacidad de colaboración de los nodos. Sin embargo, algunos mineros aún pueden eludir la responsabilidad de mantener datos reales a través de estrategias de grupos de almacenamiento centralizados de alta velocidad.
Para corregir este sesgo, la versión 2.4 lanzó el mecanismo SPoRA, que introduce un índice global y acceso aleatorio a hashes lentos, lo que obliga a los mineros a poseer realmente bloques de datos para participar en la creación efectiva de bloques, debilitando mecánicamente el efecto de apilamiento de potencia de cálculo. Como resultado, los mineros comenzaron a centrarse en la velocidad de acceso a almacenamiento, impulsando la aplicación de SSD y dispositivos de lectura/escritura de alta velocidad. La versión 2.6 introdujo una cadena de hashes para controlar el ritmo de creación de bloques, equilibrando la rentabilidad marginal de los dispositivos de alto rendimiento y proporcionando un espacio de participación equitativo para los mineros pequeños y medianos.
Las versiones posteriores fortalecen aún más la capacidad de colaboración en red y la diversidad de almacenamiento: 2.7 aumenta la minería colaborativa y el mecanismo de grupos de minería, mejorando la competitividad de los pequeños mineros; 2.8 lanza un mecanismo de empaquetado compuesto, permitiendo que dispositivos de bajo rendimiento y alta capacidad participen de manera flexible; 2.9 introduce un nuevo proceso de empaquetado en formato replica_2_9, mejorando significativamente la eficiencia y reduciendo la dependencia computacional, completando el ciclo del modelo de minería orientado a datos.
En general, la ruta de actualización de Arweave presenta claramente su estrategia a largo plazo orientada al almacenamiento: al resistir constantemente la tendencia a la concentración de poder de cómputo, se reduce continuamente la barrera de entrada, asegurando la viabilidad del funcionamiento del protocolo a largo plazo.
Walrus: ¿Abrazar los datos calientes es solo una moda o tiene un significado más profundo?
El enfoque de diseño de Walrus es completamente diferente al de Filecoin y Arweave. El punto de partida de Filecoin es crear un sistema de almacenamiento descentralizado y verificable, a costa del almacenamiento de datos fríos; el punto de partida de Arweave es crear una biblioteca de Alejandría en la cadena que pueda almacenar datos de forma permanente, a costa de tener muy pocos escenarios; el punto de partida de Walrus es optimizar el costo de almacenamiento del protocolo de almacenamiento de datos calientes.
Modificación mágica de código de corrección: ¿innovación de costos o nuevo vino en botellas viejas?
En cuanto al diseño de costos de almacenamiento, Walrus considera que los gastos de almacenamiento de Filecoin y Arweave son irracionales, ya que ambos utilizan una arquitectura de replicación completa, cuyo principal beneficio es que cada nodo posee una copia completa, lo que proporciona una fuerte capacidad de tolerancia a fallos e independencia entre nodos. Este tipo de arquitectura garantiza que incluso si algunos nodos están fuera de línea, la red aún mantiene la disponibilidad de datos. Sin embargo, esto también significa que el sistema necesita redundancia de múltiples copias para mantener la robustez, lo que a su vez aumenta los costos de almacenamiento. Especialmente en el diseño de Arweave, el mecanismo de consenso en sí mismo fomenta el almacenamiento redundante de nodos para mejorar la seguridad de los datos. En comparación, Filecoin es más flexible en el control de costos, pero el precio es que algunos almacenamiento de bajo costo pueden tener un mayor riesgo de pérdida de datos. Walrus intenta encontrar un equilibrio entre ambos, su mecanismo controla los costos de replicación mientras mejora la disponibilidad a través de una forma de redundancia estructurada, estableciendo así un nuevo camino de compromiso entre la disponibilidad de datos y la eficiencia de costos.
La tecnología Redstuff, creada por Walrus, es clave para reducir la redundancia de nodos, y proviene de la codificación Reed-Solomon(RS). La codificación RS es un algoritmo de código de borrado muy tradicional. El código de borrado es una técnica que permite duplicar un conjunto de datos mediante la adición de fragmentos redundantes(erasure code), lo que puede utilizarse para reconstruir los datos originales. Desde CD-ROM hasta comunicaciones por satélite y códigos QR, se utiliza con frecuencia en la vida diaria.
Los códigos de borrado permiten a los usuarios obtener un bloque, por ejemplo, de 1 MB de tamaño, y luego "ampliarlo" a 2 MB de tamaño, donde el 1 MB adicional se denomina datos especiales de borrado. Si se pierde cualquier byte en el bloque, los usuarios pueden recuperar fácilmente esos bytes a través del código. Incluso si se pierde un bloque de hasta 1 MB, puedes recuperar todo el bloque. La misma técnica permite que las computadoras lean todos los datos en un CD-ROM, incluso si ha sido dañado.
Actualmente, el código RS es el más utilizado. Su implementación consiste en comenzar con k bloques de información, construir un polinomio relacionado y evaluarlo en diferentes coordenadas x para obtener bloques codificados. Al utilizar códigos de borrado RS, la probabilidad de perder grandes bloques de datos mediante muestreo aleatorio es muy baja.
Ejemplo: divida un archivo en 6 bloques de datos y 4 bloques de verificación, un total de 10 partes. Siempre que se conserven 6 de ellas, se podrá recuperar completamente los datos originales.
Ventajas: alta tolerancia a fallos, ampliamente utilizado en CD/DVD, arreglos de discos duros a prueba de fallos (RAID), así como en sistemas de almacenamiento en la nube ( como Azure Storage, Facebook F4).
Desventajas: la decodificación es compleja y costosa; no es adecuada para escenarios de datos que cambian con frecuencia. Por lo tanto, generalmente se utiliza para la recuperación y programación de datos en entornos de centralización fuera de la cadena.
Bajo una arquitectura de Descentralización, Storj y Sia han ajustado la codificación RS tradicional para adaptarse a las necesidades reales de las redes distribuidas. Walrus también ha propuesto su propia variante sobre esta base - el algoritmo de codificación RedStuff, para lograr un mecanismo de almacenamiento redundante más económico y flexible.
¿Cuál es la característica más destacada de Redstuff? A través de la mejora del algoritmo de codificación de borrado, Walrus puede codificar rápidamente y de manera robusta bloques de datos no estructurados en fragmentos más pequeños, que se almacenan distribuidos en una red de nodos de almacenamiento. Incluso si se pierden hasta dos tercios de los fragmentos, se puede reconstruir rápidamente el bloque de datos original utilizando fragmentos parciales. Esto se hace posible manteniendo un factor de replicación de solo 4 a 5 veces.
Por lo tanto, es razonable definir a Walrus como un protocolo ligero de redundancia y recuperación rediseñado en torno a la Descentralización. En comparación con los tradicionales códigos de borrado ( como Reed-Solomon ), RedSt
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Ruta de desarrollo del almacenamiento descentralizado: de FIL a la evolución técnica y la implementación de Shelby
Descentralización del almacenamiento: la evolución desde la especulación conceptual hasta la implementación práctica
El almacenamiento ha sido uno de los sectores más populares en la industria de blockchain. Filecoin, como líder del último mercado alcista, alcanzó un valor de mercado de más de 10 mil millones de dólares en su momento más alto. Arweave se promociona con el almacenamiento permanente, alcanzando un valor máximo de 3.5 mil millones de dólares. Sin embargo, a medida que se cuestiona la viabilidad del almacenamiento de datos fríos, la necesidad de almacenamiento permanente también enfrenta desafíos, y si el almacenamiento descentralizado puede realmente avanzar se convierte en una gran pregunta. La aparición de Walrus trae nueva vitalidad a la narrativa de almacenamiento que había estado en silencio durante mucho tiempo, y ahora Aptos y Jump Crypto han lanzado Shelby, con el objetivo de mejorar la aplicación del almacenamiento descentralizado en el ámbito de los datos calientes. Entonces, ¿puede el almacenamiento descentralizado regresar y proporcionar una amplia gama de escenarios de aplicación? ¿O será otra vez una especulación? Este artículo analizará la evolución de la narrativa del almacenamiento descentralizado desde las trayectorias de desarrollo de cuatro proyectos: Filecoin, Arweave, Walrus y Shelby, explorando cuán lejos necesita llegar el almacenamiento descentralizado para alcanzar la popularidad.
Filecoin: almacenamiento superficial, en realidad es minería
Filecoin es uno de los proyectos de tokens que surgieron en las primeras etapas, y su dirección de desarrollo naturalmente gira en torno a la Descentralización. Esta era una característica común de los altcoins de la época: buscar el significado de la Descentralización en varios campos tradicionales. Filecoin no es una excepción, ya que relaciona el almacenamiento con la Descentralización y señala las desventajas del almacenamiento de datos centralizado: la suposición de confianza en los proveedores de servicios de almacenamiento centralizado. Por lo tanto, Filecoin intenta transformar el almacenamiento centralizado en almacenamiento descentralizado. Sin embargo, ciertos aspectos que se sacrifican para lograr la Descentralización se convirtieron más tarde en puntos problemáticos que proyectos como Arweave o Walrus intentan resolver. Para entender por qué Filecoin es esencialmente solo una moneda minera, es necesario comprender las limitaciones objetivas de su tecnología subyacente IPFS, que no es adecuada para manejar datos calientes.
IPFS: Descentralización arquitectura, limitado por cuellos de botella en la transmisión
IPFS(Sistema de Archivos Interplanetarios)se lanzó alrededor de 2015, con el objetivo de revolucionar el protocolo HTTP tradicional mediante la búsqueda de contenido. La mayor desventaja de IPFS es que la velocidad de obtención es extremadamente lenta. En una época en la que los proveedores de datos tradicionales pueden alcanzar tiempos de respuesta en milisegundos, obtener un archivo a través de IPFS aún puede tardar varios segundos, lo que dificulta su promoción en aplicaciones prácticas y explica por qué, aparte de unos pocos proyectos de blockchain, rara vez es adoptado por la industria tradicional.
El protocolo P2P subyacente de IPFS es principalmente adecuado para "datos fríos", es decir, contenido estático que no cambia con frecuencia, como videos, imágenes y documentos. Sin embargo, al tratar con datos calientes, como páginas web dinámicas, juegos en línea o aplicaciones de inteligencia artificial, el protocolo P2P no presenta ventajas significativas en comparación con los CDN tradicionales.
A pesar de que IPFS no es una blockchain en sí misma, su diseño basado en grafos acíclicos dirigidos (DAG) se alinea estrechamente con muchas cadenas de bloques públicas y protocolos Web3, lo que lo convierte en un marco de construcción subyacente naturalmente adecuado para las blockchain. Por lo tanto, aunque carezca de valor práctico, como marco subyacente para la narrativa de la blockchain es suficiente; los primeros proyectos clonados solo necesitaban un marco operativo para iniciar una gran visión, pero cuando Filecoin alcanzó cierta etapa, los defectos inherentes que trajo IPFS comenzaron a obstaculizar su avance.
Lógica de minería bajo el abrigo de almacenamiento
El diseño original de IPFS es permitir que los usuarios, al almacenar datos, también se conviertan en parte de la red de almacenamiento. Sin embargo, sin incentivos económicos, es difícil que los usuarios utilicen este sistema de forma voluntaria, y mucho menos que se conviertan en nodos de almacenamiento activos. Esto significa que la mayoría de los usuarios solo almacenarán archivos en IPFS, pero no contribuirán con su espacio de almacenamiento ni almacenarán archivos de otros. Es en este contexto que Filecoin surge.
En el modelo de economía de tokens de Filecoin, hay tres roles principales: los usuarios son responsables de pagar tarifas para almacenar datos; los mineros de almacenamiento reciben incentivos en tokens por almacenar los datos de los usuarios; los mineros de recuperación proporcionan datos cuando los usuarios los necesitan y obtienen incentivos.
Este modelo presenta un potencial espacio para el mal uso. Los mineros de almacenamiento podrían llenar datos basura después de proporcionar espacio de almacenamiento para obtener recompensas. Dado que estos datos basura no se recuperan, incluso si se pierden, no activarán el mecanismo de penalización de los mineros de almacenamiento. Esto permite que los mineros de almacenamiento eliminen los datos basura y repitan este proceso. El consenso de prueba de replicación de Filecoin solo puede asegurar que los datos del usuario no hayan sido eliminados de forma privada, pero no puede evitar que los mineros llenen datos basura.
El funcionamiento de Filecoin depende en gran medida de la inversión continua de los mineros en la economía de tokens, en lugar de basarse en la demanda real de almacenamiento distribuido por parte de los usuarios finales. Aunque el proyecto sigue iterando, en la etapa actual, la construcción del ecosistema de Filecoin se ajusta más a la definición de un proyecto de almacenamiento "impulsado por la minería" que a uno "impulsado por aplicaciones".
Arweave: El éxito y el fracaso del largo plazo
Si el objetivo de diseño de Filecoin es construir un "nube de datos" descentralizada que sea incentivada y verificable, entonces Arweave avanza en una dirección extrema en el almacenamiento: proporcionar la capacidad de almacenamiento permanente para los datos. Arweave no intenta construir una plataforma de computación distribuida, su sistema entero se desarrolla en torno a una suposición central: los datos importantes deben ser almacenados de una sola vez y permanecer para siempre en la red. Este extremo enfoque en el largo plazo hace que Arweave difiera enormemente de Filecoin en términos de mecanismos, modelos de incentivos, requisitos de hardware y narrativas.
Arweave toma a Bitcoin como objeto de estudio, intentando optimizar constantemente su red de almacenamiento permanente en un ciclo largo medido en años. Arweave no se preocupa por el marketing, ni por los competidores o las tendencias del mercado. Simplemente avanza en el camino de la iteración de su arquitectura de red, sin importar si recibe atención, porque esa es la esencia del equipo de desarrollo de Arweave: el largo plazo. Gracias al largo plazo, Arweave fue muy apreciado en el último mercado alcista; y también por el largo plazo, incluso si cae a su punto más bajo, Arweave podría soportar varias rondas de ciclos alcistas y bajistas. Pero, ¿tendrá Arweave un lugar en el futuro del almacenamiento descentralizado? El valor de la existencia del almacenamiento permanente solo se puede demostrar a través del tiempo.
Desde la versión 1.5 hasta la reciente versión 2.9 de la red principal de Arweave, aunque ha perdido discusión en el mercado, ha estado comprometida en permitir que un rango más amplio de mineros participe en la red a un costo mínimo, e incentivar a los mineros a almacenar datos al máximo, mejorando continuamente la robustez de toda la red. Arweave es consciente de que no se ajusta a las preferencias del mercado, por lo que adopta un enfoque conservador, no abrazando a la comunidad de mineros, manteniendo su ecosistema completamente estancado, actualizando la red principal a un costo mínimo, y reduciendo continuamente el umbral de hardware sin comprometer la seguridad de la red.
Revisión del camino de actualización de 1.5-2.9
La versión 1.5 de Arweave expuso una vulnerabilidad en la que los mineros podían depender de la apilación de GPU en lugar de almacenamiento real para optimizar la probabilidad de encontrar bloques. Para frenar esta tendencia, la versión 1.7 introdujo el algoritmo RandomX, limitando el uso de potencia de cálculo especializada y exigiendo la participación de CPU genéricas en la minería, debilitando así la centralización de la potencia de cálculo.
En la versión 2.0, Arweave adopta SPoA, convirtiendo la prueba de datos en una ruta simplificada de estructura de árbol de Merkle, e introduce transacciones de formato 2 para reducir la carga de sincronización. Esta arquitectura alivia la presión sobre el ancho de banda de la red, lo que mejora significativamente la capacidad de colaboración de los nodos. Sin embargo, algunos mineros aún pueden eludir la responsabilidad de mantener datos reales a través de estrategias de grupos de almacenamiento centralizados de alta velocidad.
Para corregir este sesgo, la versión 2.4 lanzó el mecanismo SPoRA, que introduce un índice global y acceso aleatorio a hashes lentos, lo que obliga a los mineros a poseer realmente bloques de datos para participar en la creación efectiva de bloques, debilitando mecánicamente el efecto de apilamiento de potencia de cálculo. Como resultado, los mineros comenzaron a centrarse en la velocidad de acceso a almacenamiento, impulsando la aplicación de SSD y dispositivos de lectura/escritura de alta velocidad. La versión 2.6 introdujo una cadena de hashes para controlar el ritmo de creación de bloques, equilibrando la rentabilidad marginal de los dispositivos de alto rendimiento y proporcionando un espacio de participación equitativo para los mineros pequeños y medianos.
Las versiones posteriores fortalecen aún más la capacidad de colaboración en red y la diversidad de almacenamiento: 2.7 aumenta la minería colaborativa y el mecanismo de grupos de minería, mejorando la competitividad de los pequeños mineros; 2.8 lanza un mecanismo de empaquetado compuesto, permitiendo que dispositivos de bajo rendimiento y alta capacidad participen de manera flexible; 2.9 introduce un nuevo proceso de empaquetado en formato replica_2_9, mejorando significativamente la eficiencia y reduciendo la dependencia computacional, completando el ciclo del modelo de minería orientado a datos.
En general, la ruta de actualización de Arweave presenta claramente su estrategia a largo plazo orientada al almacenamiento: al resistir constantemente la tendencia a la concentración de poder de cómputo, se reduce continuamente la barrera de entrada, asegurando la viabilidad del funcionamiento del protocolo a largo plazo.
Walrus: ¿Abrazar los datos calientes es solo una moda o tiene un significado más profundo?
El enfoque de diseño de Walrus es completamente diferente al de Filecoin y Arweave. El punto de partida de Filecoin es crear un sistema de almacenamiento descentralizado y verificable, a costa del almacenamiento de datos fríos; el punto de partida de Arweave es crear una biblioteca de Alejandría en la cadena que pueda almacenar datos de forma permanente, a costa de tener muy pocos escenarios; el punto de partida de Walrus es optimizar el costo de almacenamiento del protocolo de almacenamiento de datos calientes.
Modificación mágica de código de corrección: ¿innovación de costos o nuevo vino en botellas viejas?
En cuanto al diseño de costos de almacenamiento, Walrus considera que los gastos de almacenamiento de Filecoin y Arweave son irracionales, ya que ambos utilizan una arquitectura de replicación completa, cuyo principal beneficio es que cada nodo posee una copia completa, lo que proporciona una fuerte capacidad de tolerancia a fallos e independencia entre nodos. Este tipo de arquitectura garantiza que incluso si algunos nodos están fuera de línea, la red aún mantiene la disponibilidad de datos. Sin embargo, esto también significa que el sistema necesita redundancia de múltiples copias para mantener la robustez, lo que a su vez aumenta los costos de almacenamiento. Especialmente en el diseño de Arweave, el mecanismo de consenso en sí mismo fomenta el almacenamiento redundante de nodos para mejorar la seguridad de los datos. En comparación, Filecoin es más flexible en el control de costos, pero el precio es que algunos almacenamiento de bajo costo pueden tener un mayor riesgo de pérdida de datos. Walrus intenta encontrar un equilibrio entre ambos, su mecanismo controla los costos de replicación mientras mejora la disponibilidad a través de una forma de redundancia estructurada, estableciendo así un nuevo camino de compromiso entre la disponibilidad de datos y la eficiencia de costos.
La tecnología Redstuff, creada por Walrus, es clave para reducir la redundancia de nodos, y proviene de la codificación Reed-Solomon(RS). La codificación RS es un algoritmo de código de borrado muy tradicional. El código de borrado es una técnica que permite duplicar un conjunto de datos mediante la adición de fragmentos redundantes(erasure code), lo que puede utilizarse para reconstruir los datos originales. Desde CD-ROM hasta comunicaciones por satélite y códigos QR, se utiliza con frecuencia en la vida diaria.
Los códigos de borrado permiten a los usuarios obtener un bloque, por ejemplo, de 1 MB de tamaño, y luego "ampliarlo" a 2 MB de tamaño, donde el 1 MB adicional se denomina datos especiales de borrado. Si se pierde cualquier byte en el bloque, los usuarios pueden recuperar fácilmente esos bytes a través del código. Incluso si se pierde un bloque de hasta 1 MB, puedes recuperar todo el bloque. La misma técnica permite que las computadoras lean todos los datos en un CD-ROM, incluso si ha sido dañado.
Actualmente, el código RS es el más utilizado. Su implementación consiste en comenzar con k bloques de información, construir un polinomio relacionado y evaluarlo en diferentes coordenadas x para obtener bloques codificados. Al utilizar códigos de borrado RS, la probabilidad de perder grandes bloques de datos mediante muestreo aleatorio es muy baja.
Ejemplo: divida un archivo en 6 bloques de datos y 4 bloques de verificación, un total de 10 partes. Siempre que se conserven 6 de ellas, se podrá recuperar completamente los datos originales.
Ventajas: alta tolerancia a fallos, ampliamente utilizado en CD/DVD, arreglos de discos duros a prueba de fallos (RAID), así como en sistemas de almacenamiento en la nube ( como Azure Storage, Facebook F4).
Desventajas: la decodificación es compleja y costosa; no es adecuada para escenarios de datos que cambian con frecuencia. Por lo tanto, generalmente se utiliza para la recuperación y programación de datos en entornos de centralización fuera de la cadena.
Bajo una arquitectura de Descentralización, Storj y Sia han ajustado la codificación RS tradicional para adaptarse a las necesidades reales de las redes distribuidas. Walrus también ha propuesto su propia variante sobre esta base - el algoritmo de codificación RedStuff, para lograr un mecanismo de almacenamiento redundante más económico y flexible.
¿Cuál es la característica más destacada de Redstuff? A través de la mejora del algoritmo de codificación de borrado, Walrus puede codificar rápidamente y de manera robusta bloques de datos no estructurados en fragmentos más pequeños, que se almacenan distribuidos en una red de nodos de almacenamiento. Incluso si se pierden hasta dos tercios de los fragmentos, se puede reconstruir rápidamente el bloque de datos original utilizando fragmentos parciales. Esto se hace posible manteniendo un factor de replicación de solo 4 a 5 veces.
Por lo tanto, es razonable definir a Walrus como un protocolo ligero de redundancia y recuperación rediseñado en torno a la Descentralización. En comparación con los tradicionales códigos de borrado ( como Reed-Solomon ), RedSt