Merkeziyetsizlik Depolama: Kavramdan Gerçekleşmeye Giden Zorlu Yol

Depolama, blok zinciri sektörünün en popüler alanlarından biri olmuştur. Filecoin, önceki boğa piyasasının temsilci projelerinden biri olarak, piyasa değeri bir dönem 10 milyar doları aşmıştır. Arweave ise kalıcı depolamayı satış noktası olarak öne çıkarmış, en yüksek piyasa değeri 3.5 milyar dolara ulaşmıştır. Ancak, soğuk veri depolamanın kullanılabilirliğinin sorgulanmasıyla birlikte, kalıcı depolamanın gerekliliği de tartışma konusu olmuş, merkeziyetsizlik depolamanın geleceği gölgelenmiştir.

Walrus'un ortaya çıkışı, uzun zamandır sessiz olan depolama alanına yeni bir ilgi getirdi. Son zamanlarda Aptos ve Jump Crypto'nun birlikte başlattığı Shelby projesi, merkeziyetsiz depolamayı sıcak veri alanında yeni bir seviyeye taşımayı amaçlıyor. Peki, merkeziyetsiz depolama yeniden yükselme şansı bulacak mı ve daha geniş senaryolarda uygulanabilir hale gelecek mi? Yoksa sadece başka bir kavram spekülasyonu mu? Bu makale, Filecoin, Arweave, Walrus ve Shelby projelerinin gelişim süreçlerinden yola çıkarak merkeziyetsiz depolamanın evrim sürecini analiz edecek ve gelecekteki gelişim perspektifini tartışacaktır.

Filecoin: Depolama ismi, madencilik gerçeği

Filecoin, merkeziyetsizlik etrafında gelişim yönüyle, ortaya çıkan ilk kripto para projelerinden biridir. Bu, erken dönem kripto projelerinin genel bir özelliğidir - çeşitli geleneksel alanlarda merkeziyetsizliğin anlamını aramak. Filecoin, depolama ile merkeziyetsizliği birleştirerek, merkezi depolamanın dezavantajlarına çözüm önerileri sunmaktadır. Ancak, merkeziyetsizliği sağlamak için yapılan bazı tavizler, daha sonra Arweave veya Walrus gibi projelerin çözmeye çalıştığı sorunlar haline gelmiştir. Filecoin'in esasen sadece bir madeni para projesi olduğunu anlamak için, altta yatan teknoloji olan IPFS'in sıcak verileri işleme konusundaki nesnel sınırlamalarını anlamak gerekmektedir.

IPFS:Merkeziyetsizlik mimarisinin iletim darboğazı

IPFS(Yıldızlararası Dosya Sistemi), 2015 civarında ortaya çıkmış olup, içerik adresleme yöntemiyle geleneksel HTTP protokolünü devrim niteliğinde değiştirmeyi amaçlamaktadır. IPFS'nin en büyük dezavantajı, elde etme hızının son derece yavaş olmasıdır. Geleneksel veri hizmet sağlayıcılarının milisaniye seviyesinde yanıt verebildiği bir çağda, IPFS bir dosyayı almak için hala on sekiz saniye gerektirmektedir, bu da pratik uygulamalarda yaygınlaştırılmasını zorlaştırmakta ve neden sadece birkaç blok zinciri projesi dışında geleneksel sektörlerce nadiren benimsenip kullanıldığını açıklamaktadır.

IPFS'in altındaki P2P protokolü esasen "soğuk veriler" için uygundur, yani sık değişmeyen statik içerikler, örneğin videolar, resimler ve belgeler gibi. Ancak, dinamik web sayfaları, çevrimiçi oyunlar veya yapay zeka uygulamaları gibi sıcak verilerin işlenmesinde, P2P protokolünün geleneksel CDN'lere göre belirgin bir avantajı yoktur.

IPFS kendisi bir blok zinciri olmamasına rağmen, benimsediği yönlendirilmiş döngüsüz grafik (DAG) tasarım anlayışı birçok kamu zinciri ve Web3 protokolleri ile yüksek derecede uyumludur, bu da onu blok zincirinin alt yapısı olarak doğal bir şekilde uygun hale getirir. Bu nedenle, pratiklik açısından eksiklikleri olsa da, blok zinciri anlatısını taşıyan bir temel çerçeve olarak yeterlidir. Erken dönem kripto projeleri sadece çalışabilir bir çerçeveye ihtiyaç duyarak büyük vizyonlarını başlatabilirken, Filecoin belirli bir aşamaya geldiğinde, IPFS'in getirdiği içsel problemler, daha fazla gelişimini engellemeye başlamıştır.

Depolama dışındaki madeni para mantığı

IPFS'nin tasarım amacı, kullanıcıların veri depolarken aynı zamanda depolama ağının bir parçası olmalarını sağlamaktır. Ancak, ekonomik teşviklerin eksikliği nedeniyle, kullanıcıların bu sistemi gönüllü olarak kullanmaları zor, aktif depolama düğümleri olmaları ise daha da zor. Bu, çoğu kullanıcının yalnızca dosyalarını IPFS'de depolayacağı, kendi depolama alanlarını katkıda bulunmayacağı ve başkalarının dosyalarını depolamayacağı anlamına geliyor. İşte bu bağlamda, Filecoin doğdu.

Filecoin'in token ekonomi modelinde üç ana rol bulunmaktadır: Kullanıcılar, verileri depolamak için ücret ödemekten sorumludur; Depolama madencileri, kullanıcı verilerini depoladıkları için token ödülleri alırlar; Veri madencileri ise kullanıcılar ihtiyaç duyduğunda verileri sağlayarak ödül kazanırlar.

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

Filecoin'un çalışması büyük ölçüde madencilerin token ekonomisine sürekli yatırımlarına dayanıyor, son kullanıcıların dağıtık depolama için gerçek ihtiyaçlarından ziyade. Proje hala sürekli olarak iterasyon geçiriyor, ancak mevcut aşamada, Filecoin'in ekosistem inşası "madeni para mantığı"na daha uygun, "uygulama odaklı" depolama proje konumlandırmasından ziyade.

Arweave: Uzun Süreli Düşünmenin Kazanç ve Kaybı

Filecoin'un tasarım hedefi, teşvik edici, kanıtlanabilir bir Merkeziyetsizlik "veri bulutu" çerçevesi oluşturmaksa, Arweave ise depolamanın başka bir yönünde uç noktaya yöneliyor: verilere kalıcı depolama kapasitesi sağlamak. Arweave, dağıtık bir hesaplama platformu inşa etmeye çalışmıyor, tüm sistemi tek bir ana varsayım etrafında şekilleniyor - önemli verilerin bir kez depolanması ve sonsuza dek ağda kalması gerektiği. Bu aşırı uzun vadeli yaklaşım, Arweave'i mekanizmadan teşvik modeline, donanım gereksinimlerinden anlatıma kadar Filecoin'den büyük ölçüde farklı kılıyor.

Arweave, Bitcoin'i öğrenme nesnesi olarak alarak, yıllar boyunca sürekli olarak kendisinin kalıcı depolama ağını optimize etmeyi hedefliyor. Arweave, pazarlama ile ilgilenmiyor ve rakipleri ile pazar trendlerini umursamıyor. Sadece ağ mimarisini iterasyon yoluyla ilerlemeye devam ediyor, kimse ilgilenmese bile umursamıyor, çünkü bu Arweave geliştirme ekibinin özüdür: uzun vadeli düşünme. Uzun vadeli düşünmenin faydasıyla, Arweave geçen boğa piyasasında büyük ilgi gördü; uzun vadeli düşünme sayesinde, en dip noktalara düşse bile, Arweave birkaç boğa ve ayı döngüsünü atlatabilir. Ancak gelecekte merkeziyetsiz depolamada Arweave için bir yer var mı? Kalıcı depolamanın varoluş değeri yalnızca zamanla kanıtlanabilir.

Arweave ana ağı 1.5 versiyonundan en son 2.9 versiyonuna kadar, piyasa ilgisini kaybetmesine rağmen, daha geniş bir madenci kitlesinin en düşük maliyetle ağa katılmasını sağlamak ve madencileri veri depolama konusunda en üst düzeye teşvik etmek için sürekli olarak ağın sağlamlığını artırmaya çalışmıştır. Arweave, piyasa tercihleriyle uyumlu olmadığını çok iyi bildiği için, temkinli bir yol benimsemiş, madenci topluluğunu kucaklamamış, ekosistem tamamen duraklamış, ana ağı en düşük maliyetle güncelleyerek, ağ güvenliğini tehdit etmeden sürekli olarak donanım engelini azaltmıştır.

1.5-2.9 sürüm güncellemesi incelemesi

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

2.0 sürümü SPoA kullanarak, veri kanıtını Merkle ağacı yapısının basit yoluna dönüştürüyor ve senkronizasyon yükünü azaltmak için format 2 işlemlerini tanıtıyor. Bu yapı, ağ bant genişliği baskısını hafifletiyor ve düğümlerin işbirliği yeteneğini önemli ölçüde artırıyor. Ancak, bazı madenciler hâlâ merkezi hızlı depolama havuzu stratejileriyle gerçek veri tutma sorumluluğundan kaçınabiliyor.

2.4 sürümü SPoRA mekanizmasını tanıttı, küresel indeks ve yavaş hash rastgele erişimini getirdi, madencilerin etkili blok oluşturmak için veri bloklarını gerçek şekilde tutmaları gerektiğini şart koştu, bu da mekanizma açısından hesap gücü yığılma etkisini zayıflattı. Sonuç olarak, madenciler depolama erişim hızına odaklanmaya başladı ve SSD ile yüksek hızlı okuma/yazma cihazlarının kullanımını artırdı. 2.6 sürümü hash zinciri ile blok oluşturma temposunu kontrol etti, yüksek performanslı cihazların marjinal faydasını dengeledi ve küçük ve orta ölçekli madencilere adil katılım alanı sağladı.

Sonraki sürüm, ağ işbirliği yeteneklerini ve depolama çeşitliliğini daha da güçlendiriyor: 2.7, işbirlikçi madencilik ve havuz mekanizmasını ekleyerek küçük madencilerin rekabet gücünü artırıyor; 2.8, büyük kapasiteli düşük hızlı cihazların esnek katılımına olanak tanıyan karma paketleme mekanizmasını tanıtıyor; 2.9 ise replica_2_9 formatında yeni bir paketleme sürecini tanıtarak verimliliği önemli ölçüde artırıyor ve hesaplama bağımlılığını azaltarak veri yönlü madencilik modelinin kapalı döngüsünü tamamlıyor.

Genel olarak, Arweave'in yükseliş yolu, depolama odaklı uzun vadeli stratejisini net bir şekilde ortaya koyuyor: sürekli olarak hesaplama gücü yoğunlaşma eğilimine karşı direnirken, katılım engelini sürekli olarak düşürmekte ve protokolün uzun vadeli çalışabilirliğini garanti etmektedir.

Walrus: Sıcak Verilerin Yenilikleri ve Sınırlamaları

Walrus'un tasarım yaklaşımı, Filecoin ve Arweave'den tamamen farklıdır. Filecoin'in başlangıç noktası, merkeziyetsizlik ile doğrulanabilir bir depolama sistemi oluşturmak; bunun bedeli, soğuk veri depolamasıdır; Arweave'in başlangıç noktası, verileri kalıcı olarak depolayabilen bir zincir üzerindeki İskenderiye Kütüphanesi yaratmaktır; bunun bedeli ise uygulama senaryolarının sınırlı olmasıdır; Walrus'un başlangıç noktası ise depolama maliyetlerini optimize eden sıcak veri depolama protokolüdür.

RedStuff: Maliyet yeniliği mi yoksa eski şişede yeni şarap mı?

Depolama maliyeti tasarımı açısından, Walrus, Filecoin ile Arweave'in depolama giderlerinin mantıksız olduğunu düşünüyor. Her iki sistem de tamamen kopyalama mimarisi kullanıyor ve bu mimarinin ana avantajı, her düğümün tam bir kopyaya sahip olması, güçlü bir hata toleransı ve düğümler arasında bağımsızlık sağlamasıdır. Bu tür bir mimari, bazı düğümler çevrimdışı olsa bile, ağın veri kullanılabilirliğini korumasını sağlar. Ancak bu, sistemin dayanıklılığı korumak için çoklu kopya yedekliliğine ihtiyaç duyduğu ve bunun da depolama maliyetlerini artırdığı anlamına gelir. Özellikle Arweave'in tasarımında, konsensüs mekanizması kendisi düğümlerin yedek depolama yapmasını teşvik ederek veri güvenliğini artırır. Buna karşılık, Filecoin maliyet kontrolünde daha esnek bir yapı sunar, fakat bunun bedeli, bazı düşük maliyetli depolama çözümlerinin daha yüksek veri kaybı riski taşımasıdır. Walrus, her iki sistem arasında bir denge bulmaya çalışıyor; mekanizması, kopyalama maliyetlerini kontrol ederken, yapılandırılmış yedeklilik yoluyla kullanılabilirliği artırıyor ve böylece veri erişilebilirliği ile maliyet etkinliği arasında yeni bir uzlaşma yolu oluşturuyor.

Walrus'un geliştirdiği RedStuff, düğüm fazlalığını azaltmanın anahtar teknolojisidir, Reed-Solomon(RS) kodlamasından türetilmiştir. RS kodlaması, orijinal verileri yeniden oluşturmak için kullanılabilen geleneksel bir silme kodu algoritmasıdır. CD-ROM'dan uydu iletişimine ve QR kodlarına kadar günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Hata düzeltme kodu, bir veri bloğunu ( gibi 1MB) iki katına çıkarmayı sağlar, burada ek 1MB özel hata düzeltme kodu verisidir. Bloğun içindeki herhangi bir bayt kaybolsa bile, bu kodlar sayesinde kolayca geri kazanılabilir. Hatta 1MB'a kadar veri kaybı durumunda bile, tüm blok geri kazanılabilir. Aynı teknoloji, bilgisayarların hasar görmüş CD-ROM'larda tüm verileri okumasını sağlar.

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

RedStuff'un en büyük özelliği, geliştirilmiş hata düzeltme kodlama algoritması sayesinde, Walrus'un yapılandırılmamış veri bloklarını daha küçük parçalar halinde hızlı ve sağlam bir şekilde kodlayabilmesidir. Bu parçalar, depolama düğümü ağına dağıtılarak depolanır. Parçaların üçte ikisi kadarının kaybolması durumunda bile, orijinal veri bloğunu hızlı bir şekilde yeniden yapılandırmak için kısmi parçalar kullanılabilir. Bu, kopyalama faktörünün sadece 4 ile 5 arasında tutulması koşuluyla mümkün hale gelir.

Bu nedenle, Walrus'u merkeziyetsizlik senaryosu etrafında yeniden tasarlanmış hafif bir yedekleme ve kurtarma protokolü olarak tanımlamak mantıklıdır. Geleneksel hata düzeltme kodları (, Reed-Solomon ) gibi, RedStuff artık katı matematiksel tutarlılığı hedeflememekte, bunun yerine veri dağılımı, depolama doğrulaması ve hesaplama maliyetleri konusunda gerçekçi bir denge kurmaktadır. Bu model, merkezi bir zamanlama için gereken anlık kod çözme mekanizmasından vazgeçmekte, bunun yerine zincir üzerindeki Proof ile belirli bir veri kopyasının belirli düğümlerde bulunup bulunmadığını doğrulamaktadır, böylece daha dinamik ve marjinal bir ağ yapısına uyum sağlamaktadır.

RedStuff'un tasarım çekirdeği, verileri ana dilim ve yan dilim olmak üzere iki kategoriye ayırmaktır: Ana dilim, orijinal verileri geri yüklemek için kullanılır, üretimi ve dağıtımı sıkı bir şekilde kısıtlanmıştır, geri yükleme eşiği f+1'dir ve kullanılabilirlik destekleyici olarak 2f+1 imza gereklidir; yan dilim ise XOR kombinasyonu gibi basit işlem yöntemleriyle üretilir, esnek hata toleransı sağlamak ve genel sistemin dayanıklılığını artırmak amacı taşır. Bu yapı esasen veri tutarlılığına olan gereksinimleri azaltmakta - farklı düğümlerin kısa süreliğine farklı sürüm verilerini depolamasına izin vermekte ve "nihai tutarlılık" uygulama yolunu vurgulamaktadır. Arweave gibi sistemlerde geri izleme blokları için gevşek gereksinimlerle benzerlik göstererek, ağ yükünü azaltma konusunda belirli bir etki sağlasa da, aynı zamanda veri anlık kullanılabilirliği ve bütünlük güvencelemelerini zayıflatmaktadır.

Olmaz