Décentralisation du stockage : de l'essor conceptuel à la mise en pratique
Le stockage a longtemps été l'un des secteurs les plus en vue de l'industrie de la blockchain. Filecoin, en tant que leader du dernier marché haussier, a vu sa capitalisation boursière dépasser 10 milliards de dollars à un moment donné. Arweave, avec son argument de stockage permanent, a atteint une capitalisation maximale de 3,5 milliards de dollars. Cependant, avec les doutes croissants sur la faisabilité du stockage de données froides, la nécessité du stockage permanent a également été remise en question. La véritable viabilité du stockage décentralisé est devenue une grande question. L'apparition de Walrus insuffle une nouvelle vitalité à un récit de stockage qui était resté silencieux depuis longtemps, tandis qu'Aptos et Jump Crypto lancent Shelby, visant à améliorer l'application du stockage décentralisé dans le domaine des données chaudes. Alors, le stockage décentralisé peut-il vraiment faire son retour et offrir des scénarios d'application variés ? Ou s'agit-il encore d'une nouvelle bulle spéculative ? Cet article analysera l'évolution du récit du stockage décentralisé à partir des trajectoires de développement de quatre projets : Filecoin, Arweave, Walrus et Shelby, et discutera de la distance qu'il reste à parcourir pour que le stockage décentralisé atteigne une adoption généralisée.
Filecoin : stockage de surface, en fait minage
Filecoin est l'un des premiers projets de jetons à émerger, et son orientation de développement est naturellement axée sur la Décentralisation. C'était une caractéristique commune des altcoins de l'époque - chercher le sens de la Décentralisation dans divers domaines traditionnels. Filecoin ne fait pas exception, il lie le stockage à la Décentralisation, soulignant ainsi les inconvénients du stockage de données centralisé : l'hypothèse de confiance envers les fournisseurs de services de stockage centralisés. Par conséquent, Filecoin tente de transformer le stockage centralisé en stockage décentralisé. Cependant, certains aspects sacrifiés pour réaliser la Décentralisation sont devenus par la suite des points de douleur que des projets comme Arweave ou Walrus tentent de résoudre. Pour comprendre pourquoi Filecoin est essentiellement une pièce minière, il est nécessaire de comprendre les limitations objectives de sa technologie sous-jacente, IPFS, qui n'est pas adaptée au traitement des données chaudes.
IPFS:Décentralisation architecture, limité par les goulots d'étranglement de transmission
Le système de fichiers interplanétaire IPFS( a été lancé vers 2015, visant à bouleverser le protocole HTTP traditionnel grâce à l'adressage par contenu. Le plus grand inconvénient d'IPFS est sa vitesse d'acquisition extrêmement lente. À une époque où les fournisseurs de données traditionnels peuvent atteindre des temps de réponse en millisecondes, obtenir un fichier via IPFS prend encore une dizaine de secondes, ce qui rend difficile sa promotion dans les applications pratiques et explique pourquoi, à part quelques projets de blockchain, il est rarement adopté par les secteurs traditionnels.
Le protocole P2P sous-jacent d'IPFS est principalement adapté aux "données froides", c'est-à-dire aux contenus statiques qui ne changent pas souvent, tels que les vidéos, les images et les documents. Cependant, en ce qui concerne le traitement des données chaudes, comme les pages web dynamiques, les jeux en ligne ou les applications d'intelligence artificielle, le protocole P2P n'offre pas d'avantage significatif par rapport aux CDN traditionnels.
Bien que l'IPFS ne soit pas une blockchain en soi, son concept de conception basé sur le graphe acyclique dirigé )DAG( est hautement compatible avec de nombreuses chaînes publiques et protocoles Web3, ce qui le rend intrinsèquement adapté comme cadre de construction sous-jacent pour la blockchain. Ainsi, même s'il manque de valeur pratique, en tant que cadre sous-jacent pour porter le récit de la blockchain, cela est suffisant ; les projets de contrefaçon précoces n'avaient besoin que d'un cadre fonctionnel pour réaliser une grande vision. Cependant, lorsque Filecoin a atteint un certain stade de développement, les défauts inhérents de l'IPFS ont commencé à entraver son avancement.
) Logique de minage sous l'enveloppe de stockage
Le but initial de la conception d'IPFS est de permettre aux utilisateurs de faire partie du réseau de stockage tout en stockant des données. Cependant, sans incitation économique, il est difficile pour les utilisateurs d'utiliser ce système de manière volontaire, sans parler de devenir des nœuds de stockage actifs. Cela signifie que la plupart des utilisateurs ne stockeront des fichiers sur IPFS que sans contribuer leur espace de stockage, et ne stockeront pas non plus les fichiers des autres. C'est dans ce contexte que Filecoin a vu le jour.
Dans le modèle économique des tokens de Filecoin, il y a principalement trois rôles : les utilisateurs sont responsables du paiement des frais pour le stockage des données ; les mineurs de stockage reçoivent des incitations en tokens pour stocker les données des utilisateurs ; les mineurs de recherche fournissent des données lorsque les utilisateurs en ont besoin et obtiennent des incitations.
Ce modèle présente un potentiel d'espace de malveillance. Les mineurs de stockage peuvent, après avoir fourni de l'espace de stockage, remplir des données inutiles pour obtenir des récompenses. Comme ces données inutiles ne seront pas récupérées, même si elles sont perdues, cela ne déclenchera pas le mécanisme de pénalité pour les mineurs de stockage. Cela permet aux mineurs de stockage de supprimer les données inutiles et de répéter ce processus. Le consensus de preuve de réplication de Filecoin ne peut garantir que les données des utilisateurs n'ont pas été supprimées de manière illicite, mais ne peut pas empêcher les mineurs de remplir des données inutiles.
Le fonctionnement de Filecoin repose en grande partie sur l'investissement continu des mineurs dans l'économie des tokens, plutôt que sur la véritable demande des utilisateurs finaux pour le stockage décentralisé. Bien que le projet soit encore en cours d'itération, à ce stade, la construction de l'écosystème de Filecoin correspond davantage à la définition d'un projet de stockage "logique de minage" qu'à celle d'un projet "piloté par les applications".
Arweave : le succès ou l'échec du long-termisme
Si l'objectif de conception de Filecoin est de construire une "nuage de données" décentralisé qui est incitatif et prouvable, alors Arweave prend une direction extrême dans le stockage : fournir la capacité de stockage permanent des données. Arweave ne tente pas de construire une plateforme de calcul distribuée, son système entier repose sur une hypothèse centrale - les données importantes devraient être stockées une fois pour toutes et rester éternellement sur le réseau. Ce long-termisme extrême fait qu'Arweave, de son mécanisme à son modèle d'incitation, en passant par ses exigences matérielles et son angle narratif, diffère considérablement de Filecoin.
Arweave se concentre sur Bitcoin comme objet d'apprentissage, essayant d'optimiser continuellement son réseau de stockage permanent sur de longues périodes mesurées en années. Arweave ne se soucie pas du marketing, ni de ses concurrents ou des tendances du marché. Il avance simplement sur le chemin de l'itération de l'architecture du réseau, même si personne ne s'y intéresse, car c'est l'essence même de l'équipe de développement d'Arweave : le long-termisme. Grâce à ce long-termisme, Arweave a été fortement plébiscité lors du dernier marché haussier ; et à cause du long-termisme, même en tombant au plus bas, Arweave pourrait encore survivre à plusieurs cycles de hausses et de baisses. Mais l'avenir du stockage décentralisé a-t-il une place pour Arweave ? La valeur d'existence du stockage permanent ne peut être prouvée que par le temps.
Depuis la version 1.5 du réseau principal d'Arweave jusqu'à la dernière version 2.9, bien que la discussion sur le marché ait diminué, il s'est toujours efforcé de permettre à un plus large éventail de mineurs de participer au réseau à moindre coût, et d'inciter les mineurs à stocker un maximum de données, ce qui améliore continuellement la robustesse de l'ensemble du réseau. Arweave est pleinement conscient de son inadéquation par rapport aux préférences du marché, c'est pourquoi il adopte une approche conservatrice, n'embrassant pas la communauté des mineurs, avec un écosystème complètement stagné, mettant à jour le réseau principal à moindre coût, tout en continuant à réduire le seuil matériel sans compromettre la sécurité du réseau.
Rétrospective du chemin de mise à niveau de 1.5 à 2.9
La version 1.5 d'Arweave a révélé une vulnérabilité permettant aux mineurs de s'appuyer sur l'empilement de GPU plutôt que sur un stockage réel pour optimiser la probabilité de création de blocs. Pour freiner cette tendance, la version 1.7 a introduit l'algorithme RandomX, limitant l'utilisation de la puissance de calcul spécialisée et exigeant plutôt que des CPU génériques participent au minage, afin de réduire la décentralisation de la puissance de calcul.
Dans la version 2.0, Arweave adopte SPoA, transformant la preuve de données en un chemin succinct de structure d'arbre de Merkle, et introduit le format de transaction 2 pour réduire la charge de synchronisation. Cette architecture atténue la pression sur la bande passante du réseau, améliorant ainsi la capacité de collaboration des nœuds. Cependant, certains mineurs peuvent toujours éviter la responsabilité de détention des données réelles grâce à des stratégies de pools de stockage à haute vitesse centralisés.
Pour corriger ce biais, la version 2.4 a introduit le mécanisme SPoRA, qui intègre un index global et un accès aléatoire avec un hachage lent, obligeant les mineurs à détenir réellement des blocs de données pour participer à la création de blocs valides, ce qui réduit mécaniquement l'effet d'accumulation de puissance de calcul. En conséquence, les mineurs commencent à se concentrer sur la vitesse d'accès au stockage, stimulant l'application des SSD et des dispositifs de lecture/écriture haute vitesse. La version 2.6 a introduit une chaîne de hachage pour contrôler le rythme de création des blocs, équilibrant les rendements marginaux des équipements haute performance et offrant un espace de participation équitable aux petits et moyens mineurs.
Les versions ultérieures renforcent davantage la capacité de collaboration réseau et la diversité de stockage : la version 2.7 introduit le minage collaboratif et le mécanisme de pool, améliorant la compétitivité des petits mineurs ; la version 2.8 lance un mécanisme d'emballage composite, permettant aux dispositifs à faible vitesse et à grande capacité de participer de manière flexible ; et la version 2.9 introduit un nouveau processus d'emballage sous le format replica_2_9, améliorant considérablement l'efficacité et réduisant la dépendance au calcul, complétant le modèle de minage orienté données.
Dans l'ensemble, le chemin de mise à niveau d'Arweave présente clairement sa stratégie à long terme axée sur le stockage : tout en continuant à résister à la tendance à la concentration du pouvoir de calcul, elle abaisse continuellement le seuil de participation, garantissant ainsi la possibilité d'un fonctionnement à long terme du protocole.
Walrus : Embrasser les données chaudes est-il un battage médiatique ou a-t-il une autre signification ?
La conception de Walrus est complètement différente de celle de Filecoin et Arweave. Le point de départ de Filecoin est de créer un système de stockage décentralisé et vérifiable, au prix d'un stockage de données froides ; le point de départ d'Arweave est de créer une bibliothèque d'Alexandrie on-chain capable de stocker des données de manière permanente, au prix d'un trop peu de scénarios ; le point de départ de Walrus est d'optimiser le coût de stockage pour un protocole de stockage de données chaudes.
Modifications magiques des codes de correction : innovation des coûts ou vieux vin dans de nouvelles bouteilles ?
En matière de conception des coûts de stockage, Walrus estime que les coûts de stockage de Filecoin et d'Arweave sont déraisonnables, ces deux derniers adoptant une architecture de réplication complète. Leur principal avantage réside dans le fait que chaque nœud possède une copie complète, offrant ainsi une forte tolérance aux pannes et une indépendance entre les nœuds. Ce type d'architecture garantit que même si certains nœuds sont hors ligne, le réseau maintient la disponibilité des données. Cependant, cela signifie également que le système nécessite une redondance de multiples copies pour maintenir sa robustesse, ce qui augmente les coûts de stockage. En particulier dans la conception d'Arweave, le mécanisme de consensus lui-même encourage le stockage redondant des nœuds afin d'améliorer la sécurité des données. En revanche, Filecoin est plus flexible en matière de contrôle des coûts, mais cela a pour prix que certains stockages à faible coût peuvent présenter un risque plus élevé de perte de données. Walrus tente de trouver un équilibre entre les deux, son mécanisme contrôlant les coûts de réplication tout en améliorant la disponibilité par une approche de redondance structurée, établissant ainsi une nouvelle voie de compromis entre la disponibilité des données et l'efficacité des coûts.
La technologie Redstuff, créée par Walrus, est la clé pour réduire la redondance des nœuds. Elle est dérivée du codage Reed-Solomon ### RS (. Le codage RS est un algorithme de code de correction d'erreurs très traditionnel ; le code de correction d'erreurs est une technique qui permet de doubler un ensemble de données en ajoutant des fragments redondants ) erasure code (, ce qui peut être utilisé pour reconstruire les données d'origine. Du CD-ROM à la communication par satellite jusqu'au code QR, il est fréquemment utilisé dans la vie quotidienne.
Le code de correction d'erreurs permet aux utilisateurs d'obtenir un bloc, par exemple de 1 Mo, puis de "l'agrandir" à 2 Mo, où le Mo supplémentaire est constitué de données spéciales appelées code de correction d'erreurs. Si un quelconque octet dans le bloc est perdu, l'utilisateur peut facilement récupérer ces octets grâce au code. Même si jusqu'à 1 Mo de bloc est perdu, vous pouvez récupérer l'ensemble du bloc. La même technique permet aux ordinateurs de lire toutes les données sur un CD-ROM, même si celui-ci est endommagé.
Actuellement, le code RS est le plus couramment utilisé. La méthode de mise en œuvre consiste à partir de k blocs d'informations, à construire des polynômes connexes et à les évaluer à différentes coordonnées x pour obtenir des blocs codés. En utilisant le code de correction d'erreurs RS, la probabilité de perdre de gros blocs de données par échantillonnage aléatoire est très faible.
Prenons un exemple : diviser un fichier en 6 blocs de données et 4 blocs de parité, pour un total de 10 parts. Il suffit de conserver 6 de ces parts pour pouvoir restaurer complètement les données d'origine.
Avantages : forte tolérance aux pannes, largement utilisé dans les CD/DVD, les systèmes de disques durs RAID) à tolérance de panne, ainsi que dans les systèmes de stockage en nuage( comme Azure Storage, Facebook F4).
Inconvénients : décodage calcul complexe, coût élevé ; pas adapté aux scénarios de données en mouvement fréquent. Par conséquent, il est généralement utilisé pour la récupération et la planification de données dans des environnements décentralisés hors chaîne.
Dans une architecture décentralisée, Storj et Sia ont ajusté le codage RS traditionnel pour répondre aux besoins pratiques des réseaux distribués. Walrus a également proposé sa propre variante sur cette base - l'algorithme de codage RedStuff, pour réaliser un mécanisme de stockage redondant à moindre coût et plus flexible.
Quelle est la principale caractéristique de Redstuff ? Grâce à l'amélioration de l'algorithme de codage de correction d'erreur, Walrus peut rapidement et de manière robuste coder des blocs de données non structurées en fragments plus petits, qui sont stockés de manière distribuée dans un réseau de nœuds de stockage. Même si jusqu'à deux tiers des fragments sont perdus, il est possible de reconstruire rapidement le bloc de données d'origine à partir de fragments partiels. Cela devient possible tout en maintenant un facteur de réplication de seulement 4 à 5 fois.
Il est donc raisonnable de définir Walrus comme un protocole léger de redondance et de récupération redessiné autour d'un scénario de Décentralisation. Par rapport aux codes de correction d'erreurs traditionnels ( tels que Reed-Solomon ), RedSt
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Feuille de route du développement du stockage décentralisé : de Filecoin à l'évolution technique et à la mise en application de Shelby.
Décentralisation du stockage : de l'essor conceptuel à la mise en pratique
Le stockage a longtemps été l'un des secteurs les plus en vue de l'industrie de la blockchain. Filecoin, en tant que leader du dernier marché haussier, a vu sa capitalisation boursière dépasser 10 milliards de dollars à un moment donné. Arweave, avec son argument de stockage permanent, a atteint une capitalisation maximale de 3,5 milliards de dollars. Cependant, avec les doutes croissants sur la faisabilité du stockage de données froides, la nécessité du stockage permanent a également été remise en question. La véritable viabilité du stockage décentralisé est devenue une grande question. L'apparition de Walrus insuffle une nouvelle vitalité à un récit de stockage qui était resté silencieux depuis longtemps, tandis qu'Aptos et Jump Crypto lancent Shelby, visant à améliorer l'application du stockage décentralisé dans le domaine des données chaudes. Alors, le stockage décentralisé peut-il vraiment faire son retour et offrir des scénarios d'application variés ? Ou s'agit-il encore d'une nouvelle bulle spéculative ? Cet article analysera l'évolution du récit du stockage décentralisé à partir des trajectoires de développement de quatre projets : Filecoin, Arweave, Walrus et Shelby, et discutera de la distance qu'il reste à parcourir pour que le stockage décentralisé atteigne une adoption généralisée.
Filecoin : stockage de surface, en fait minage
Filecoin est l'un des premiers projets de jetons à émerger, et son orientation de développement est naturellement axée sur la Décentralisation. C'était une caractéristique commune des altcoins de l'époque - chercher le sens de la Décentralisation dans divers domaines traditionnels. Filecoin ne fait pas exception, il lie le stockage à la Décentralisation, soulignant ainsi les inconvénients du stockage de données centralisé : l'hypothèse de confiance envers les fournisseurs de services de stockage centralisés. Par conséquent, Filecoin tente de transformer le stockage centralisé en stockage décentralisé. Cependant, certains aspects sacrifiés pour réaliser la Décentralisation sont devenus par la suite des points de douleur que des projets comme Arweave ou Walrus tentent de résoudre. Pour comprendre pourquoi Filecoin est essentiellement une pièce minière, il est nécessaire de comprendre les limitations objectives de sa technologie sous-jacente, IPFS, qui n'est pas adaptée au traitement des données chaudes.
IPFS:Décentralisation architecture, limité par les goulots d'étranglement de transmission
Le système de fichiers interplanétaire IPFS( a été lancé vers 2015, visant à bouleverser le protocole HTTP traditionnel grâce à l'adressage par contenu. Le plus grand inconvénient d'IPFS est sa vitesse d'acquisition extrêmement lente. À une époque où les fournisseurs de données traditionnels peuvent atteindre des temps de réponse en millisecondes, obtenir un fichier via IPFS prend encore une dizaine de secondes, ce qui rend difficile sa promotion dans les applications pratiques et explique pourquoi, à part quelques projets de blockchain, il est rarement adopté par les secteurs traditionnels.
Le protocole P2P sous-jacent d'IPFS est principalement adapté aux "données froides", c'est-à-dire aux contenus statiques qui ne changent pas souvent, tels que les vidéos, les images et les documents. Cependant, en ce qui concerne le traitement des données chaudes, comme les pages web dynamiques, les jeux en ligne ou les applications d'intelligence artificielle, le protocole P2P n'offre pas d'avantage significatif par rapport aux CDN traditionnels.
Bien que l'IPFS ne soit pas une blockchain en soi, son concept de conception basé sur le graphe acyclique dirigé )DAG( est hautement compatible avec de nombreuses chaînes publiques et protocoles Web3, ce qui le rend intrinsèquement adapté comme cadre de construction sous-jacent pour la blockchain. Ainsi, même s'il manque de valeur pratique, en tant que cadre sous-jacent pour porter le récit de la blockchain, cela est suffisant ; les projets de contrefaçon précoces n'avaient besoin que d'un cadre fonctionnel pour réaliser une grande vision. Cependant, lorsque Filecoin a atteint un certain stade de développement, les défauts inhérents de l'IPFS ont commencé à entraver son avancement.
) Logique de minage sous l'enveloppe de stockage
Le but initial de la conception d'IPFS est de permettre aux utilisateurs de faire partie du réseau de stockage tout en stockant des données. Cependant, sans incitation économique, il est difficile pour les utilisateurs d'utiliser ce système de manière volontaire, sans parler de devenir des nœuds de stockage actifs. Cela signifie que la plupart des utilisateurs ne stockeront des fichiers sur IPFS que sans contribuer leur espace de stockage, et ne stockeront pas non plus les fichiers des autres. C'est dans ce contexte que Filecoin a vu le jour.
Dans le modèle économique des tokens de Filecoin, il y a principalement trois rôles : les utilisateurs sont responsables du paiement des frais pour le stockage des données ; les mineurs de stockage reçoivent des incitations en tokens pour stocker les données des utilisateurs ; les mineurs de recherche fournissent des données lorsque les utilisateurs en ont besoin et obtiennent des incitations.
Ce modèle présente un potentiel d'espace de malveillance. Les mineurs de stockage peuvent, après avoir fourni de l'espace de stockage, remplir des données inutiles pour obtenir des récompenses. Comme ces données inutiles ne seront pas récupérées, même si elles sont perdues, cela ne déclenchera pas le mécanisme de pénalité pour les mineurs de stockage. Cela permet aux mineurs de stockage de supprimer les données inutiles et de répéter ce processus. Le consensus de preuve de réplication de Filecoin ne peut garantir que les données des utilisateurs n'ont pas été supprimées de manière illicite, mais ne peut pas empêcher les mineurs de remplir des données inutiles.
Le fonctionnement de Filecoin repose en grande partie sur l'investissement continu des mineurs dans l'économie des tokens, plutôt que sur la véritable demande des utilisateurs finaux pour le stockage décentralisé. Bien que le projet soit encore en cours d'itération, à ce stade, la construction de l'écosystème de Filecoin correspond davantage à la définition d'un projet de stockage "logique de minage" qu'à celle d'un projet "piloté par les applications".
Arweave : le succès ou l'échec du long-termisme
Si l'objectif de conception de Filecoin est de construire une "nuage de données" décentralisé qui est incitatif et prouvable, alors Arweave prend une direction extrême dans le stockage : fournir la capacité de stockage permanent des données. Arweave ne tente pas de construire une plateforme de calcul distribuée, son système entier repose sur une hypothèse centrale - les données importantes devraient être stockées une fois pour toutes et rester éternellement sur le réseau. Ce long-termisme extrême fait qu'Arweave, de son mécanisme à son modèle d'incitation, en passant par ses exigences matérielles et son angle narratif, diffère considérablement de Filecoin.
Arweave se concentre sur Bitcoin comme objet d'apprentissage, essayant d'optimiser continuellement son réseau de stockage permanent sur de longues périodes mesurées en années. Arweave ne se soucie pas du marketing, ni de ses concurrents ou des tendances du marché. Il avance simplement sur le chemin de l'itération de l'architecture du réseau, même si personne ne s'y intéresse, car c'est l'essence même de l'équipe de développement d'Arweave : le long-termisme. Grâce à ce long-termisme, Arweave a été fortement plébiscité lors du dernier marché haussier ; et à cause du long-termisme, même en tombant au plus bas, Arweave pourrait encore survivre à plusieurs cycles de hausses et de baisses. Mais l'avenir du stockage décentralisé a-t-il une place pour Arweave ? La valeur d'existence du stockage permanent ne peut être prouvée que par le temps.
Depuis la version 1.5 du réseau principal d'Arweave jusqu'à la dernière version 2.9, bien que la discussion sur le marché ait diminué, il s'est toujours efforcé de permettre à un plus large éventail de mineurs de participer au réseau à moindre coût, et d'inciter les mineurs à stocker un maximum de données, ce qui améliore continuellement la robustesse de l'ensemble du réseau. Arweave est pleinement conscient de son inadéquation par rapport aux préférences du marché, c'est pourquoi il adopte une approche conservatrice, n'embrassant pas la communauté des mineurs, avec un écosystème complètement stagné, mettant à jour le réseau principal à moindre coût, tout en continuant à réduire le seuil matériel sans compromettre la sécurité du réseau.
Rétrospective du chemin de mise à niveau de 1.5 à 2.9
La version 1.5 d'Arweave a révélé une vulnérabilité permettant aux mineurs de s'appuyer sur l'empilement de GPU plutôt que sur un stockage réel pour optimiser la probabilité de création de blocs. Pour freiner cette tendance, la version 1.7 a introduit l'algorithme RandomX, limitant l'utilisation de la puissance de calcul spécialisée et exigeant plutôt que des CPU génériques participent au minage, afin de réduire la décentralisation de la puissance de calcul.
Dans la version 2.0, Arweave adopte SPoA, transformant la preuve de données en un chemin succinct de structure d'arbre de Merkle, et introduit le format de transaction 2 pour réduire la charge de synchronisation. Cette architecture atténue la pression sur la bande passante du réseau, améliorant ainsi la capacité de collaboration des nœuds. Cependant, certains mineurs peuvent toujours éviter la responsabilité de détention des données réelles grâce à des stratégies de pools de stockage à haute vitesse centralisés.
Pour corriger ce biais, la version 2.4 a introduit le mécanisme SPoRA, qui intègre un index global et un accès aléatoire avec un hachage lent, obligeant les mineurs à détenir réellement des blocs de données pour participer à la création de blocs valides, ce qui réduit mécaniquement l'effet d'accumulation de puissance de calcul. En conséquence, les mineurs commencent à se concentrer sur la vitesse d'accès au stockage, stimulant l'application des SSD et des dispositifs de lecture/écriture haute vitesse. La version 2.6 a introduit une chaîne de hachage pour contrôler le rythme de création des blocs, équilibrant les rendements marginaux des équipements haute performance et offrant un espace de participation équitable aux petits et moyens mineurs.
Les versions ultérieures renforcent davantage la capacité de collaboration réseau et la diversité de stockage : la version 2.7 introduit le minage collaboratif et le mécanisme de pool, améliorant la compétitivité des petits mineurs ; la version 2.8 lance un mécanisme d'emballage composite, permettant aux dispositifs à faible vitesse et à grande capacité de participer de manière flexible ; et la version 2.9 introduit un nouveau processus d'emballage sous le format replica_2_9, améliorant considérablement l'efficacité et réduisant la dépendance au calcul, complétant le modèle de minage orienté données.
Dans l'ensemble, le chemin de mise à niveau d'Arweave présente clairement sa stratégie à long terme axée sur le stockage : tout en continuant à résister à la tendance à la concentration du pouvoir de calcul, elle abaisse continuellement le seuil de participation, garantissant ainsi la possibilité d'un fonctionnement à long terme du protocole.
Walrus : Embrasser les données chaudes est-il un battage médiatique ou a-t-il une autre signification ?
La conception de Walrus est complètement différente de celle de Filecoin et Arweave. Le point de départ de Filecoin est de créer un système de stockage décentralisé et vérifiable, au prix d'un stockage de données froides ; le point de départ d'Arweave est de créer une bibliothèque d'Alexandrie on-chain capable de stocker des données de manière permanente, au prix d'un trop peu de scénarios ; le point de départ de Walrus est d'optimiser le coût de stockage pour un protocole de stockage de données chaudes.
Modifications magiques des codes de correction : innovation des coûts ou vieux vin dans de nouvelles bouteilles ?
En matière de conception des coûts de stockage, Walrus estime que les coûts de stockage de Filecoin et d'Arweave sont déraisonnables, ces deux derniers adoptant une architecture de réplication complète. Leur principal avantage réside dans le fait que chaque nœud possède une copie complète, offrant ainsi une forte tolérance aux pannes et une indépendance entre les nœuds. Ce type d'architecture garantit que même si certains nœuds sont hors ligne, le réseau maintient la disponibilité des données. Cependant, cela signifie également que le système nécessite une redondance de multiples copies pour maintenir sa robustesse, ce qui augmente les coûts de stockage. En particulier dans la conception d'Arweave, le mécanisme de consensus lui-même encourage le stockage redondant des nœuds afin d'améliorer la sécurité des données. En revanche, Filecoin est plus flexible en matière de contrôle des coûts, mais cela a pour prix que certains stockages à faible coût peuvent présenter un risque plus élevé de perte de données. Walrus tente de trouver un équilibre entre les deux, son mécanisme contrôlant les coûts de réplication tout en améliorant la disponibilité par une approche de redondance structurée, établissant ainsi une nouvelle voie de compromis entre la disponibilité des données et l'efficacité des coûts.
La technologie Redstuff, créée par Walrus, est la clé pour réduire la redondance des nœuds. Elle est dérivée du codage Reed-Solomon ### RS (. Le codage RS est un algorithme de code de correction d'erreurs très traditionnel ; le code de correction d'erreurs est une technique qui permet de doubler un ensemble de données en ajoutant des fragments redondants ) erasure code (, ce qui peut être utilisé pour reconstruire les données d'origine. Du CD-ROM à la communication par satellite jusqu'au code QR, il est fréquemment utilisé dans la vie quotidienne.
Le code de correction d'erreurs permet aux utilisateurs d'obtenir un bloc, par exemple de 1 Mo, puis de "l'agrandir" à 2 Mo, où le Mo supplémentaire est constitué de données spéciales appelées code de correction d'erreurs. Si un quelconque octet dans le bloc est perdu, l'utilisateur peut facilement récupérer ces octets grâce au code. Même si jusqu'à 1 Mo de bloc est perdu, vous pouvez récupérer l'ensemble du bloc. La même technique permet aux ordinateurs de lire toutes les données sur un CD-ROM, même si celui-ci est endommagé.
Actuellement, le code RS est le plus couramment utilisé. La méthode de mise en œuvre consiste à partir de k blocs d'informations, à construire des polynômes connexes et à les évaluer à différentes coordonnées x pour obtenir des blocs codés. En utilisant le code de correction d'erreurs RS, la probabilité de perdre de gros blocs de données par échantillonnage aléatoire est très faible.
Prenons un exemple : diviser un fichier en 6 blocs de données et 4 blocs de parité, pour un total de 10 parts. Il suffit de conserver 6 de ces parts pour pouvoir restaurer complètement les données d'origine.
Avantages : forte tolérance aux pannes, largement utilisé dans les CD/DVD, les systèmes de disques durs RAID) à tolérance de panne, ainsi que dans les systèmes de stockage en nuage( comme Azure Storage, Facebook F4).
Inconvénients : décodage calcul complexe, coût élevé ; pas adapté aux scénarios de données en mouvement fréquent. Par conséquent, il est généralement utilisé pour la récupération et la planification de données dans des environnements décentralisés hors chaîne.
Dans une architecture décentralisée, Storj et Sia ont ajusté le codage RS traditionnel pour répondre aux besoins pratiques des réseaux distribués. Walrus a également proposé sa propre variante sur cette base - l'algorithme de codage RedStuff, pour réaliser un mécanisme de stockage redondant à moindre coût et plus flexible.
Quelle est la principale caractéristique de Redstuff ? Grâce à l'amélioration de l'algorithme de codage de correction d'erreur, Walrus peut rapidement et de manière robuste coder des blocs de données non structurées en fragments plus petits, qui sont stockés de manière distribuée dans un réseau de nœuds de stockage. Même si jusqu'à deux tiers des fragments sont perdus, il est possible de reconstruire rapidement le bloc de données d'origine à partir de fragments partiels. Cela devient possible tout en maintenant un facteur de réplication de seulement 4 à 5 fois.
Il est donc raisonnable de définir Walrus comme un protocole léger de redondance et de récupération redessiné autour d'un scénario de Décentralisation. Par rapport aux codes de correction d'erreurs traditionnels ( tels que Reed-Solomon ), RedSt