Descentralización del almacenamiento: el difícil camino desde el concepto hasta la implementación
El almacenamiento fue una de las rutas más populares en la industria de blockchain. Filecoin, como proyecto representativo de la última corrida alcista, tuvo un valor de mercado que superó los diez mil millones de dólares en un momento. Arweave, por su parte, se destacó por su almacenamiento permanente, alcanzando un valor de mercado máximo de tres mil cinco millones de dólares. Sin embargo, a medida que la disponibilidad de almacenamiento de datos fríos fue cuestionada, la necesidad de almacenamiento permanente también se vio desafiada, y el futuro del almacenamiento Descentralización se ha visto ensombrecido.
La aparición de Walrus ha traído una nueva atención a la pista de almacenamiento que había estado en silencio por mucho tiempo. Y el reciente proyecto Shelby, lanzado en colaboración entre Aptos y Jump Crypto, tiene como objetivo llevar el almacenamiento descentralizado en el ámbito de datos calientes a nuevas alturas. Entonces, ¿tiene el almacenamiento descentralizado la esperanza de resurgir y ser aplicado en escenarios más amplios? ¿O es simplemente otra ronda de especulación conceptual? Este artículo analizará el proceso de evolución del almacenamiento descentralizado, comenzando desde la trayectoria de desarrollo de cuatro proyectos: Filecoin, Arweave, Walrus y Shelby, y explorará sus perspectivas de desarrollo futuro.
Filecoin: nombre del almacenamiento, realidad de la minería
Filecoin es uno de los primeros proyectos de criptomonedas que surgieron, y su dirección de desarrollo naturalmente gira en torno a la Descentralización. Esta es una característica común de los proyectos criptográficos tempranos: buscar el significado de la Descentralización en varios campos tradicionales. Filecoin combina el almacenamiento con la Descentralización, proponiendo soluciones a las desventajas del almacenamiento centralizado. Sin embargo, ciertos compromisos realizados para lograr la Descentralización se convirtieron en puntos problemáticos que proyectos posteriores como Arweave o Walrus intentaron resolver. Para entender que Filecoin es esencialmente un proyecto de monedas mineras, es necesario comprender las limitaciones objetivas de su tecnología subyacente IPFS en el manejo de datos calientes.
IPFS: Descentralización arquitectura de los cuellos de botella de transmisión
IPFS(Sistema de Archivos Interplanetarios)se lanzó alrededor de 2015, con el objetivo de revolucionar el protocolo HTTP tradicional a través de un enfoque de direccionamiento por contenido. La mayor desventaja de IPFS es la velocidad de obtención extremadamente lenta. En una época donde los proveedores de datos tradicionales pueden lograr tiempos de respuesta en milisegundos, obtener un archivo a través de IPFS aún puede tardar decenas de segundos, lo que dificulta su promoción en aplicaciones prácticas y explica por qué, aparte de algunos 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 ofrece ventajas significativas en comparación con un CDN tradicional.
A pesar de que IPFS en sí mismo no es una blockchain, su diseño basado en un grafo acíclico dirigido (DAG) se alinea estrechamente con muchas cadenas de bloques públicas y protocolos Web3, lo que lo hace inherentemente adecuado como marco de construcción subyacente para blockchain. Por lo tanto, aunque tiene deficiencias en términos de utilidad, es suficiente como marco subyacente para llevar la narrativa de blockchain. Los primeros proyectos de criptomonedas solo necesitaban un marco operativo para iniciar una gran visión, pero cuando Filecoin alcanzó cierta etapa, los problemas inherentes de IPFS comenzaron a obstaculizar su desarrollo adicional.
lógica de las monedas mineras bajo el almacenamiento externo
El diseño de IPFS tiene como objetivo permitir que los usuarios, al almacenar datos, también se conviertan en parte de la red de almacenamiento. Sin embargo, en ausencia de incentivos económicos, es difícil que los usuarios utilicen este sistema de manera 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 los archivos de otros. Es en este contexto que nació Filecoin.
En el modelo económico de tokens de Filecoin, hay tres roles principales: los usuarios son responsables de pagar tarifas para almacenar datos; los mineros de almacenamiento reciben recompensas en tokens por almacenar los datos de los usuarios; y los mineros de recuperación proporcionan datos cuando los usuarios los necesitan y obtienen recompensas.
Este modelo presenta un potencial espacio de comportamiento malicioso. Los mineros de almacenamiento pueden llenar datos basura después de proporcionar espacio de almacenamiento para obtener recompensas. Dado que estos datos basura no serán recuperados, incluso si se pierden, no activarán el mecanismo de penalización de los mineros de almacenamiento. Esto permite a los mineros de almacenamiento eliminar los datos basura y repetir este proceso. El consenso de prueba de replicación de Filecoin solo puede asegurar que los datos de los usuarios no han sido eliminados de forma privada, pero no puede impedir 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 en iteración continua, en la etapa actual, la construcción del ecosistema de Filecoin se alinea más con la "lógica de minería" que con la posición de un proyecto de almacenamiento "impulsado por aplicaciones".
Arweave: ganancias y pérdidas del largo plazo
Si se dice que el objetivo de diseño de Filecoin es construir un marco de "nube de datos" descentralizada que sea incentivada y verificable, entonces Arweave avanza en otra dirección extrema en el almacenamiento: proporcionar capacidad de almacenamiento permanente para los datos. Arweave no intenta construir una plataforma de computación distribuida; todo su sistema se desarrolla en torno a una suposición central: los datos importantes deben ser almacenados una vez y permanecer para siempre en la red. Este extremismo del largo plazo hace que Arweave se distinga de Filecoin en términos de mecanismos, modelos de incentivos, requisitos de hardware y perspectivas narrativas.
Arweave utiliza Bitcoin como objeto de estudio, intentando optimizar continuamente su red de almacenamiento permanente a lo largo de largos períodos, medidos en años. Arweave no se centra en el marketing ni se preocupa por los competidores o las tendencias del mercado. Simplemente avanza en el camino de iterar su arquitectura de red, sin importar si nadie se interesa, 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 al caer al fondo, Arweave podría sobrevivir a varias rondas de mercados alcistas y bajistas. Pero, ¿tendrá Arweave un lugar en el futuro del almacenamiento descentralizado? El valor de existencia del almacenamiento permanente solo puede ser probado por el tiempo.
La red principal de Arweave ha pasado de la versión 1.5 a la reciente versión 2.9. A pesar de haber perdido la atención del mercado, ha estado dedicada a permitir que una gama más amplia de mineros participe en la red a un costo mínimo, e incentivar a los mineros a almacenar datos al máximo, mejorando constantemente la robustez de toda la red. Arweave es consciente de que no se ajusta a las preferencias del mercado, por lo que ha tomado una ruta conservadora, no abrazando a la comunidad minera, con un ecosistema completamente estancado, actualizando la red principal al mínimo costo y reduciendo continuamente el umbral de hardware sin comprometer la seguridad de la red.
Revisión de la actualización de la versión 1.5-2.9
La versión 1.5 de Arweave expuso una vulnerabilidad en la que los mineros podían depender de apilamientos de GPU en lugar de almacenamiento real para optimizar la probabilidad de creación de 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.
La versión 2.0 utiliza SPoA, convierte la prueba de datos en una ruta simple de la estructura del 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, mejorando significativamente la capacidad de colaboración de los nodos. Sin embargo, algunos mineros aún pueden eludir la responsabilidad de poseer datos reales a través de estrategias de piscinas de almacenamiento centralizadas de alta velocidad.
La versión 2.4 lanzó el mecanismo SPoRA, introduciendo un índice global y acceso aleatorio a hashes lentos, exigiendo que los mineros deben poseer realmente bloques de datos para participar en la creación efectiva de bloques, debilitando así el efecto de apilamiento de poder de cómputo desde el mecanismo. Como resultado, los mineros comenzaron a enfocarse en la velocidad de acceso al almacenamiento, impulsando la aplicación de SSD y dispositivos de lectura y escritura de alta velocidad. La versión 2.6 introdujo el control del ritmo de creación de bloques mediante cadenas de hashes, equilibrando la rentabilidad marginal de los dispositivos de alto rendimiento y proporcionando un espacio de participación justa para los mineros pequeños y medianos.
Las versiones posteriores refuerzan aún más la capacidad de colaboración en red y la diversidad del almacenamiento: 2.7 introduce la minería colaborativa y el mecanismo de pools, mejorando la competitividad de los pequeños mineros; 2.8 lanza un mecanismo de empaquetado compuesto, permitiendo que dispositivos de gran capacidad y baja velocidad participen de manera flexible; 2.9 introduce el 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: resistiendo continuamente la tendencia de concentración de potencia de cálculo, mientras se reduce continuamente la barrera de entrada para garantizar la viabilidad del funcionamiento a largo plazo del protocolo.
Walrus: abrazar la innovación y las limitaciones de los datos en caliente
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 escenarios de aplicación limitados; el punto de partida de Walrus es optimizar el protocolo de almacenamiento de datos calientes en términos de costos de almacenamiento.
RedStuff: ¿Innovación en costos o vino nuevo en odres viejos?
En términos de diseño de costos de almacenamiento, Walrus considera que los gastos de almacenamiento de Filecoin y Arweave son irracionales. Ambos utilizan una arquitectura de replicación completa, cuya principal ventaja es que cada nodo posee una copia completa, lo que proporciona una fuerte capacidad de tolerancia a fallos y la independencia entre nodos. Este tipo de arquitectura puede garantizar que, incluso si algunos nodos están fuera de línea, la red aún tiene disponibilidad de datos. Sin embargo, esto también significa que el sistema requiere redundancia de múltiples copias para mantener la robustez, lo que a su vez eleva 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 a costa de que algunos almacenamientos 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 una nueva vía 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 se basa en la codificación Reed-Solomon(RS). La codificación RS es un algoritmo tradicional de código de borrado que se puede utilizar para reconstruir datos originales. Desde CD-ROM hasta comunicaciones por satélite y códigos QR, se utiliza ampliamente en la vida cotidiana.
Los códigos de corrección de errores permiten expandir un bloque de datos ( de 1MB) a un tamaño doble (2MB), donde el adicional de 1MB es un dato especial de corrección de errores. Incluso si se pierde cualquier byte en el bloque, estos códigos pueden recuperar fácilmente la información. Incluso en el caso de la pérdida de hasta 1MB de datos, se puede recuperar todo el bloque. La misma técnica permite a las computadoras leer todos los datos en un CD-ROM dañado.
Actualmente, el más utilizado es el código RS. La forma de implementación comienza con k bloques de información, construyendo un polinomio relacionado y evaluándolo en diferentes coordenadas x para obtener bloques codificados. Al utilizar códigos de borrado RS, la probabilidad de perder grandes bloques de datos por muestreo aleatorio es muy baja.
La principal característica de RedStuff es que, mediante 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, es posible reconstruir rápidamente el bloque de datos original utilizando fragmentos parciales. Esto se logra manteniendo el factor de replicación en 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 un escenario de Descentralización. En comparación con los códigos de borrado tradicionales ( como Reed-Solomon ), RedStuff ya no persigue una estricta consistencia matemática, sino que ha realizado compromisos realistas en torno a la distribución de datos, la verificación de almacenamiento y el costo computacional. Este modelo abandona el mecanismo de decodificación instantánea requerido por la programación centralizada y, en su lugar, verifica a través de pruebas en cadena si los nodos tienen copias específicas de datos, adaptándose así a una estructura de red más dinámica y marginal.
El núcleo del diseño de RedStuff es dividir los datos en dos categorías: fragmentos principales y fragmentos secundarios. Los fragmentos principales se utilizan para recuperar los datos originales, su generación y distribución están sujetas a estrictas restricciones, con un umbral de recuperación de f+1 y se requieren 2f+1 firmas como respaldo de disponibilidad; los fragmentos secundarios se generan mediante operaciones simples como la combinación XOR, y su función es proporcionar tolerancia a fallos elástica y mejorar la robustez del sistema en general. Esta estructura, en esencia, reduce los requisitos de consistencia de los datos, permitiendo que diferentes nodos almacenen diferentes versiones de los datos durante cortos períodos de tiempo, enfatizando la trayectoria práctica de "consistencia eventual". Aunque es similar a los requisitos flexibles para bloques de retroceso en sistemas como Arweave, ha logrado ciertos efectos en la reducción de la carga de la red, pero también ha debilitado la disponibilidad inmediata de los datos y la garantía de integridad.
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MEVSandwichMaker
· hace9h
El camino del almacenamiento sigue siendo difícil.
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BlockchainFries
· 07-02 10:06
Si no puedes seguir, busca un nuevo camino.
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SingleForYears
· 07-02 09:55
Esperando un avance tecnológico
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ChainSpy
· 07-02 09:50
Esta popularidad va a llegar.
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LiquidatedAgain
· 07-02 09:50
no es tan confiable como AWS
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VibesOverCharts
· 07-02 09:48
Mirar con buenos ojos el sector del almacenamiento
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OnchainFortuneTeller
· 07-02 09:40
Los datos fríos y calientes necesitan ser garantizados.
De Filecoin a Walrus: la evolución y los desafíos del almacenamiento descentralizado
Descentralización del almacenamiento: el difícil camino desde el concepto hasta la implementación
El almacenamiento fue una de las rutas más populares en la industria de blockchain. Filecoin, como proyecto representativo de la última corrida alcista, tuvo un valor de mercado que superó los diez mil millones de dólares en un momento. Arweave, por su parte, se destacó por su almacenamiento permanente, alcanzando un valor de mercado máximo de tres mil cinco millones de dólares. Sin embargo, a medida que la disponibilidad de almacenamiento de datos fríos fue cuestionada, la necesidad de almacenamiento permanente también se vio desafiada, y el futuro del almacenamiento Descentralización se ha visto ensombrecido.
La aparición de Walrus ha traído una nueva atención a la pista de almacenamiento que había estado en silencio por mucho tiempo. Y el reciente proyecto Shelby, lanzado en colaboración entre Aptos y Jump Crypto, tiene como objetivo llevar el almacenamiento descentralizado en el ámbito de datos calientes a nuevas alturas. Entonces, ¿tiene el almacenamiento descentralizado la esperanza de resurgir y ser aplicado en escenarios más amplios? ¿O es simplemente otra ronda de especulación conceptual? Este artículo analizará el proceso de evolución del almacenamiento descentralizado, comenzando desde la trayectoria de desarrollo de cuatro proyectos: Filecoin, Arweave, Walrus y Shelby, y explorará sus perspectivas de desarrollo futuro.
Filecoin: nombre del almacenamiento, realidad de la minería
Filecoin es uno de los primeros proyectos de criptomonedas que surgieron, y su dirección de desarrollo naturalmente gira en torno a la Descentralización. Esta es una característica común de los proyectos criptográficos tempranos: buscar el significado de la Descentralización en varios campos tradicionales. Filecoin combina el almacenamiento con la Descentralización, proponiendo soluciones a las desventajas del almacenamiento centralizado. Sin embargo, ciertos compromisos realizados para lograr la Descentralización se convirtieron en puntos problemáticos que proyectos posteriores como Arweave o Walrus intentaron resolver. Para entender que Filecoin es esencialmente un proyecto de monedas mineras, es necesario comprender las limitaciones objetivas de su tecnología subyacente IPFS en el manejo de datos calientes.
IPFS: Descentralización arquitectura de los cuellos de botella de transmisión
IPFS(Sistema de Archivos Interplanetarios)se lanzó alrededor de 2015, con el objetivo de revolucionar el protocolo HTTP tradicional a través de un enfoque de direccionamiento por contenido. La mayor desventaja de IPFS es la velocidad de obtención extremadamente lenta. En una época donde los proveedores de datos tradicionales pueden lograr tiempos de respuesta en milisegundos, obtener un archivo a través de IPFS aún puede tardar decenas de segundos, lo que dificulta su promoción en aplicaciones prácticas y explica por qué, aparte de algunos 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 ofrece ventajas significativas en comparación con un CDN tradicional.
A pesar de que IPFS en sí mismo no es una blockchain, su diseño basado en un grafo acíclico dirigido (DAG) se alinea estrechamente con muchas cadenas de bloques públicas y protocolos Web3, lo que lo hace inherentemente adecuado como marco de construcción subyacente para blockchain. Por lo tanto, aunque tiene deficiencias en términos de utilidad, es suficiente como marco subyacente para llevar la narrativa de blockchain. Los primeros proyectos de criptomonedas solo necesitaban un marco operativo para iniciar una gran visión, pero cuando Filecoin alcanzó cierta etapa, los problemas inherentes de IPFS comenzaron a obstaculizar su desarrollo adicional.
lógica de las monedas mineras bajo el almacenamiento externo
El diseño de IPFS tiene como objetivo permitir que los usuarios, al almacenar datos, también se conviertan en parte de la red de almacenamiento. Sin embargo, en ausencia de incentivos económicos, es difícil que los usuarios utilicen este sistema de manera 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 los archivos de otros. Es en este contexto que nació Filecoin.
En el modelo económico de tokens de Filecoin, hay tres roles principales: los usuarios son responsables de pagar tarifas para almacenar datos; los mineros de almacenamiento reciben recompensas en tokens por almacenar los datos de los usuarios; y los mineros de recuperación proporcionan datos cuando los usuarios los necesitan y obtienen recompensas.
Este modelo presenta un potencial espacio de comportamiento malicioso. Los mineros de almacenamiento pueden llenar datos basura después de proporcionar espacio de almacenamiento para obtener recompensas. Dado que estos datos basura no serán recuperados, incluso si se pierden, no activarán el mecanismo de penalización de los mineros de almacenamiento. Esto permite a los mineros de almacenamiento eliminar los datos basura y repetir este proceso. El consenso de prueba de replicación de Filecoin solo puede asegurar que los datos de los usuarios no han sido eliminados de forma privada, pero no puede impedir 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 en iteración continua, en la etapa actual, la construcción del ecosistema de Filecoin se alinea más con la "lógica de minería" que con la posición de un proyecto de almacenamiento "impulsado por aplicaciones".
Arweave: ganancias y pérdidas del largo plazo
Si se dice que el objetivo de diseño de Filecoin es construir un marco de "nube de datos" descentralizada que sea incentivada y verificable, entonces Arweave avanza en otra dirección extrema en el almacenamiento: proporcionar capacidad de almacenamiento permanente para los datos. Arweave no intenta construir una plataforma de computación distribuida; todo su sistema se desarrolla en torno a una suposición central: los datos importantes deben ser almacenados una vez y permanecer para siempre en la red. Este extremismo del largo plazo hace que Arweave se distinga de Filecoin en términos de mecanismos, modelos de incentivos, requisitos de hardware y perspectivas narrativas.
Arweave utiliza Bitcoin como objeto de estudio, intentando optimizar continuamente su red de almacenamiento permanente a lo largo de largos períodos, medidos en años. Arweave no se centra en el marketing ni se preocupa por los competidores o las tendencias del mercado. Simplemente avanza en el camino de iterar su arquitectura de red, sin importar si nadie se interesa, 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 al caer al fondo, Arweave podría sobrevivir a varias rondas de mercados alcistas y bajistas. Pero, ¿tendrá Arweave un lugar en el futuro del almacenamiento descentralizado? El valor de existencia del almacenamiento permanente solo puede ser probado por el tiempo.
La red principal de Arweave ha pasado de la versión 1.5 a la reciente versión 2.9. A pesar de haber perdido la atención del mercado, ha estado dedicada a permitir que una gama más amplia de mineros participe en la red a un costo mínimo, e incentivar a los mineros a almacenar datos al máximo, mejorando constantemente la robustez de toda la red. Arweave es consciente de que no se ajusta a las preferencias del mercado, por lo que ha tomado una ruta conservadora, no abrazando a la comunidad minera, con un ecosistema completamente estancado, actualizando la red principal al mínimo costo y reduciendo continuamente el umbral de hardware sin comprometer la seguridad de la red.
Revisión de la actualización de la versión 1.5-2.9
La versión 1.5 de Arweave expuso una vulnerabilidad en la que los mineros podían depender de apilamientos de GPU en lugar de almacenamiento real para optimizar la probabilidad de creación de 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.
La versión 2.0 utiliza SPoA, convierte la prueba de datos en una ruta simple de la estructura del 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, mejorando significativamente la capacidad de colaboración de los nodos. Sin embargo, algunos mineros aún pueden eludir la responsabilidad de poseer datos reales a través de estrategias de piscinas de almacenamiento centralizadas de alta velocidad.
La versión 2.4 lanzó el mecanismo SPoRA, introduciendo un índice global y acceso aleatorio a hashes lentos, exigiendo que los mineros deben poseer realmente bloques de datos para participar en la creación efectiva de bloques, debilitando así el efecto de apilamiento de poder de cómputo desde el mecanismo. Como resultado, los mineros comenzaron a enfocarse en la velocidad de acceso al almacenamiento, impulsando la aplicación de SSD y dispositivos de lectura y escritura de alta velocidad. La versión 2.6 introdujo el control del ritmo de creación de bloques mediante cadenas de hashes, equilibrando la rentabilidad marginal de los dispositivos de alto rendimiento y proporcionando un espacio de participación justa para los mineros pequeños y medianos.
Las versiones posteriores refuerzan aún más la capacidad de colaboración en red y la diversidad del almacenamiento: 2.7 introduce la minería colaborativa y el mecanismo de pools, mejorando la competitividad de los pequeños mineros; 2.8 lanza un mecanismo de empaquetado compuesto, permitiendo que dispositivos de gran capacidad y baja velocidad participen de manera flexible; 2.9 introduce el 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: resistiendo continuamente la tendencia de concentración de potencia de cálculo, mientras se reduce continuamente la barrera de entrada para garantizar la viabilidad del funcionamiento a largo plazo del protocolo.
Walrus: abrazar la innovación y las limitaciones de los datos en caliente
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 escenarios de aplicación limitados; el punto de partida de Walrus es optimizar el protocolo de almacenamiento de datos calientes en términos de costos de almacenamiento.
RedStuff: ¿Innovación en costos o vino nuevo en odres viejos?
En términos de diseño de costos de almacenamiento, Walrus considera que los gastos de almacenamiento de Filecoin y Arweave son irracionales. Ambos utilizan una arquitectura de replicación completa, cuya principal ventaja es que cada nodo posee una copia completa, lo que proporciona una fuerte capacidad de tolerancia a fallos y la independencia entre nodos. Este tipo de arquitectura puede garantizar que, incluso si algunos nodos están fuera de línea, la red aún tiene disponibilidad de datos. Sin embargo, esto también significa que el sistema requiere redundancia de múltiples copias para mantener la robustez, lo que a su vez eleva 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 a costa de que algunos almacenamientos 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 una nueva vía 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 se basa en la codificación Reed-Solomon(RS). La codificación RS es un algoritmo tradicional de código de borrado que se puede utilizar para reconstruir datos originales. Desde CD-ROM hasta comunicaciones por satélite y códigos QR, se utiliza ampliamente en la vida cotidiana.
Los códigos de corrección de errores permiten expandir un bloque de datos ( de 1MB) a un tamaño doble (2MB), donde el adicional de 1MB es un dato especial de corrección de errores. Incluso si se pierde cualquier byte en el bloque, estos códigos pueden recuperar fácilmente la información. Incluso en el caso de la pérdida de hasta 1MB de datos, se puede recuperar todo el bloque. La misma técnica permite a las computadoras leer todos los datos en un CD-ROM dañado.
Actualmente, el más utilizado es el código RS. La forma de implementación comienza con k bloques de información, construyendo un polinomio relacionado y evaluándolo en diferentes coordenadas x para obtener bloques codificados. Al utilizar códigos de borrado RS, la probabilidad de perder grandes bloques de datos por muestreo aleatorio es muy baja.
La principal característica de RedStuff es que, mediante 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, es posible reconstruir rápidamente el bloque de datos original utilizando fragmentos parciales. Esto se logra manteniendo el factor de replicación en 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 un escenario de Descentralización. En comparación con los códigos de borrado tradicionales ( como Reed-Solomon ), RedStuff ya no persigue una estricta consistencia matemática, sino que ha realizado compromisos realistas en torno a la distribución de datos, la verificación de almacenamiento y el costo computacional. Este modelo abandona el mecanismo de decodificación instantánea requerido por la programación centralizada y, en su lugar, verifica a través de pruebas en cadena si los nodos tienen copias específicas de datos, adaptándose así a una estructura de red más dinámica y marginal.
El núcleo del diseño de RedStuff es dividir los datos en dos categorías: fragmentos principales y fragmentos secundarios. Los fragmentos principales se utilizan para recuperar los datos originales, su generación y distribución están sujetas a estrictas restricciones, con un umbral de recuperación de f+1 y se requieren 2f+1 firmas como respaldo de disponibilidad; los fragmentos secundarios se generan mediante operaciones simples como la combinación XOR, y su función es proporcionar tolerancia a fallos elástica y mejorar la robustez del sistema en general. Esta estructura, en esencia, reduce los requisitos de consistencia de los datos, permitiendo que diferentes nodos almacenen diferentes versiones de los datos durante cortos períodos de tiempo, enfatizando la trayectoria práctica de "consistencia eventual". Aunque es similar a los requisitos flexibles para bloques de retroceso en sistemas como Arweave, ha logrado ciertos efectos en la reducción de la carga de la red, pero también ha debilitado la disponibilidad inmediata de los datos y la garantía de integridad.
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