Децентралізація зберігання: від концепції до реалізації важкий шлях
Зберігання колись було одним з найпопулярніших напрямків у галузі блокчейну. Filecoin, як представник попереднього бичачого ринку, на певний момент перевищив ринкову капіталізацію у 10 мільярдів доларів. Arweave виділявся постійним зберіганням як своєю перевагою, досягнувши максимальної ринкової капіталізації у 3,5 мільярда доларів. Проте, з огляду на те, що доступність холодного зберігання даних ставиться під сумнів, необхідність у постійному зберіганні також піддається викликам, і перспектива децентралізованого зберігання опиняється під загрозою.
З'явлення Walrus привернуло нову увагу до давно затихлого сегменту зберігання. А нещодавно спільно з Jump Crypto запущений проект Shelby, який має на меті підняти децентралізоване зберігання в сфері гарячих даних на новий рівень. Отже, чи є шанси, що децентралізоване зберігання зможе повернутися, отримавши більш широке застосування? Або це просто ще один раунд концептуальної спекуляції? У цій статті ми розпочнемо з історії розвитку чотирьох проектів: Filecoin, Arweave, Walrus і Shelby, щоб проаналізувати еволюцію децентралізованого зберігання та обговорити його перспективи розвитку.
Filecoin: Ім'я зберігання, реальність видобутку
Filecoin є одним із перших криптовалютних проєктів, що з’явилися, і його напрямок розвитку, природно, зосереджений на Децентралізації. Це загальна риса ранніх криптопроєктів - шукати значення Децентралізації у різних традиційних сферах. Filecoin поєднує зберігання з Децентралізацією, пропонуючи рішення проти недоліків централізованого зберігання. Однак деякі компроміси, зроблені для досягнення Децентралізації, насправді стали болючими моментами, які пізніше намагалися вирішити такі проєкти, як Arweave або Walrus. Щоб зрозуміти, що Filecoin насправді є лише проєктом монет для видобутку, потрібно усвідомити об'єктивні обмеження його базової технології IPFS у обробці гарячих даних.
IPFS:Децентралізація архітектури передавання
IPFS(Міжзоряна файлова система)з'явилася ще в 2015 році, мета якої полягає в тому, щоб зламати традиційний протокол HTTP за допомогою адресації за вмістом. Найбільшою проблемою IPFS є надзвичайно повільна швидкість отримання. У часи, коли традиційні постачальники даних можуть забезпечити мілісекундну реакцію, для отримання файлу через IPFS все ще потрібно кілька секунд, що ускладнює його впровадження в реальні застосування, а також пояснює, чому, крім кількох проектів на блокчейні, він рідко використовується в традиційній індустрії.
P2P-протокол на базі IPFS переважно підходить для "холодних даних", тобто для статичного контенту, який рідко змінюється, такого як відео, зображення та документи. Проте, при обробці гарячих даних, таких як динамічні веб-сторінки, онлайн-ігри або додатки штучного інтелекту, P2P-протокол не має суттєвих переваг у порівнянні з традиційними CDN.
Хоча IPFS сам по собі не є блокчейном, але його концепція дизайну на основі орієнтованого ациклічного графа (DAG) тісно пов'язана з багатьма публічними блокчейнами та протоколами Web3, що робить його природно придатним для використання як базової конструкції блокчейну. Тому, навіть якщо у нього є недоліки в практичності, як базова структура для розповіді про блокчейн, він вже достатній. Ранні криптопроекти потребували лише працездатної структури, щоб реалізувати великі амбіції, але коли Filecoin досягне певної стадії, вроджені проблеми, створені IPFS, почнуть заважати його подальшому розвитку.
Логіка монет майнінгу під зовнішнім шаром
Дизайн IPFS був задуманий для того, щоб користувачі, зберігаючи дані, також могли стати частиною мережі зберігання. Однак у відсутності економічних стимулів користувачам важко добровільно використовувати цю систему, не кажучи вже про те, щоб стати активними вузлами зберігання. Це означає, що більшість користувачів просто зберігатимуть файли в IPFS, але не будуть вносити свій обсяг зберігання і не будуть зберігати файли інших. Саме в такому контексті з'явився Filecoin.
У економічній моделі токенів Filecoin основними є три ролі: користувачі відповідають за оплату витрат на зберігання даних; майнери зберігання отримують токен-нагороди за зберігання даних користувачів; майнери запиту надають дані, коли це потрібно користувачам, і отримують винагороду.
Ця модель має потенційний простір для зловживань. Зберігаючі майнери можуть заповнювати сміттєвими даними після надання дискового простору, щоб отримати винагороду. Оскільки ці сміттєві дані не будуть вилучені, навіть якщо вони будуть втрачені, це не викликає механізм покарання для зберігаючих майнерів. Це дозволяє зберігаючим майнерам видаляти сміттєві дані та повторювати цей процес. Консенсус на основі доказу копіювання в Filecoin може лише гарантувати, що користувацькі дані не були видалені без дозволу, але не може запобігти заповненню сміттєвими даними.
Запуск Filecoin в значній мірі залежить від постійних вкладень майнерів у токеноміку, а не від реального попиту кінцевих користувачів на розподілене сховище. Хоча проєкт все ще продовжує ітерацію, на поточному етапі екосистема Filecoin більше відповідає "логіці майнінгу" замість "додаток-орієнтованої" орієнтації на зберігання.
Arweave: довгострокові вигоди та втрати
Якщо дизайнова мета Filecoin полягає в створенні стимулюючої, доказової децентралізованої "хмари даних", то Arweave йде в іншому напрямку зберігання до екстремуму: надаючи даним можливість постійного зберігання. Arweave не намагається створити розподілену обчислювальну платформу, його вся система будується навколо одного основного припущення - важливі дані повинні зберігатися один раз і назавжди залишатися в мережі. Такий екстремальний довгостроковий підхід робить Arweave в усіх аспектах, від механізму до моделі стимулювання, від апаратних вимог до наративної точки зору, кардинально відмінним від Filecoin.
Arweave використовує біткоїн як об'єкт для навчання, намагаючись постійно оптимізувати свою мережу постійного зберігання протягом тривалих періодів, вимірюваних роками. Arweave не зосереджується на маркетингу і не турбується про конкурентів і ринкові тенденції. Вона просто продовжує йти вперед на шляху ітерації архітектури мережі, навіть якщо ніхто не цікавиться, адже це і є суть команди розробників Arweave: довгостроковість. Завдяки довгостроковості, Arweave отримала гарячий прийом під час останнього бичачого ринку; і через довгостроковість, навіть впавши на дно, Arweave може витримати кілька раундів бичачих і ведмежих ринків. Лише майбутнє децентралізованого зберігання покаже, чи має Arweave своє місце. Існуюча цінність постійного зберігання може бути доведена лише часом.
Головна мережа Arweave з версії 1.5 до останньої версії 2.9, незважаючи на те, що втратила ринкову увагу, постійно прагнула залучити більш широкий спектр майнерів з мінімальними витратами, а також стимулювати майнерів максимально зберігати дані, постійно підвищуючи загальну стійкість мережі. Arweave добре розуміє, що не відповідає ринковим уподобанням, тому обрала консервативний шлях, не приймаючи майнерські спільноти, екосистема повністю застигла, з мінімальними витратами оновлюючи головну мережу, без шкоди для безпеки мережі, постійно знижуючи апаратні бар'єри.
Огляд оновлення версій 1.5-2.9
Версія Arweave 1.5 виявила вразливість, що дозволяє майнерам покладатися на стек GPU, а не на реальне зберігання для оптимізації ймовірності створення блоку. Щоб стримати цю тенденцію, версія 1.7 впроваджує алгоритм RandomX, який обмежує використання спеціалізованих обчислювальних потужностей, замість цього вимагаючи участі універсальних ЦП у майнінгу, тим самим послаблюючи централізацію обчислювальної потужності.
Версія 2.0 використовує SPoA, перетворюючи доказ даних на спрощений шлях структури Меркла, а також впроваджує транзакції формату 2 для зменшення навантаження на синхронізацію. Ця архітектура зменшує тиск на мережеву пропускну здатність, значно покращуючи здатність вузлів до співпраці. Проте деякі майнери все ще можуть уникнути відповідальності за реальне володіння даними через стратегію централізованих швидкісних сховищ.
Версія 2.4 представила механізм SPoRA, який вводить глобальний індекс і повільний хеш-рандомний доступ, вимагаючи від майнерів реального володіння блоками даних для участі в ефективному видобутку блоків, що механічно зменшує ефект накопичення обчислювальної потужності. В результаті, майнери почали звертати увагу на швидкість доступу до зберігання, що сприяло використанню SSD та високошвидкісних пристроїв читання/запису. Версія 2.6 впроваджує контроль хеш-ланцюга для регулювання темпу видобутку блоків, що збалансовує граничну ефективність високопродуктивних пристроїв і забезпечує справедливий простір для участі середніх і малих майнерів.
Наступні версії подальшого зміцнення мережевої співпраці та різноманітності зберігання: 2.7 додає механізм спільного майнінгу та майнінгових пулів, підвищуючи конкурентоспроможність малих майнерів; 2.8 вводить механізм композитної упаковки, що дозволяє великим об'ємам низькошвидкісних пристроїв гнучко брати участь; 2.9 вводить новий процес упаковки у форматі replica_2_9, що суттєво підвищує ефективність та знижує залежність від обчислень, завершуючи замкнуту петлю моделі майнінгу, орієнтованої на дані.
В цілому, шлях оновлення Arweave чітко демонструє його довгострокову стратегію, орієнтовану на зберігання: постійно протистояти тенденції концентрації обчислювальної потужності, одночасно знижуючи бар'єри для участі, щоб забезпечити можливість тривалого функціонування протоколу.
Walrus: обіймаючи інновації та обмеження гарячих даних
Дизайн Walrus абсолютно відрізняється від Filecoin та Arweave. Вихідною точкою Filecoin є створення децентралізованої верифікованої системи зберігання, ціною якої є зберігання холодних даних; вихідною точкою Arweave є створення онлайнової бібліотеки Олександра, яка може назавжди зберігати дані, ціною якої є обмеженість застосункових сценаріїв; вихідною точкою Walrus є оптимізація витрат на зберігання протоколу зберігання гарячих даних.
RedStuff: інновації вартості чи новий флакон старого вина?
У дизайні витрат на зберігання Walrus вважає, що витрати на зберігання Filecoin і Arweave є нерозумними. Останні два використовують повністю репліковану архітектуру, основна перевага якої полягає в тому, що кожен вузол має повну копію, що забезпечує високу стійкість до збоїв і незалежність між вузлами. Така архітектура може гарантувати, що навіть якщо частина вузлів вийде з ладу, мережа все ще має доступність даних. Проте це також означає, що системі потрібні множинні резервні копії для підтримки надійності, що, в свою чергу, підвищує витрати на зберігання. Особливо в дизайні Arweave механізм консенсусу сам по собі заохочує резервне зберігання вузлів для підвищення безпеки даних. На відміну від цього, Filecoin є більш гнучким у контролі витрат, але ціною цього є те, що деякі варіанти зберігання з низькою вартістю можуть мати вищий ризик втрати даних. Walrus намагається знайти баланс між цими двома, його механізм контролює витрати на реплікацію, одночасно підвищуючи доступність через структуроване резервування, таким чином встановлюючи новий компроміс між доступністю даних і ефективністю витрат.
RedStuff, створений Walrus, є ключовою технологією для зменшення надмірності вузлів, що походить з кодування Reed-Solomon(RS). RS-кодування є традиційним алгоритмом кодування з виправленням помилок, який можна використовувати для відновлення оригінальних даних. Від CD-ROM до супутникового зв'язку та до QR-кодів, воно широко використовується в повсякденному житті.
Код корекції дозволяє розширити блок даних (, наприклад, 1MB) до подвоєного розміру (2MB), де додаткові 1MB є спеціальними даними кодів корекції. Навіть якщо будь-який байт у блоці загублений, ці коди можуть легко відновити його. Навіть у випадку втрати до 1MB даних, весь блок все ще можна відновити. Така ж технологія дозволяє комп'ютерам зчитувати всі дані з пошкоджених CD-ROM.
Наразі найчастіше використовують кодування RS. Спосіб реалізації полягає в тому, щоб почати з k інформаційних блоків, побудувати відповідний багаточлен і оцінити його в різних координатах x, щоб отримати закодований блок. Використовуючи коди виправлення RS, ймовірність випадкової втрати великих обсягів даних є дуже малою.
Основною особливістю RedStuff є те, що завдяки вдосконаленому алгоритму кодування з виправленням помилок, Walrus може швидко та надійно кодувати неструктуровані блоки даних у менші фрагменти, які розподіляються та зберігаються в мережі зберігання. Навіть якщо втрачається до двох третин фрагментів, можна швидко відновити оригінальний блок даних, використовуючи частину фрагментів. Це стало можливим при збереженні коефіцієнта реплікації лише 4-5 разів.
Отже, визначення Walrus як легкого протоколу надмірності та відновлення, спроектованого навколо децентралізованого середовища, є обґрунтованим. На відміну від традиційних кодів корекції, таких як Reed-Solomon(, RedStuff більше не прагне до суворої математичної узгодженості, а натомість здійснює реалістичний баланс між розподілом даних, перевіркою зберігання та витратами на обчислення. Ця модель відмовляється від механізму негайного декодування, необхідного для централізованого планування, і замість цього використовує перевірку Proof на блокчейні, щоб підтвердити, чи зберігає вузол конкретну копію даних, що дозволяє адаптуватися до більш динамічної та маргіналізованої мережевої структури.
Основою дизайну RedStuff є розділення даних на дві категорії: основні шматки і вторинні шматки. Основні шматки використовуються для відновлення оригінальних даних, їх генерація та розподіл підлягають суворим обмеженням, поріг відновлення становить f+1, і потрібно 2f+1 підписів як підтвердження доступності; вторинні шматки генеруються за допомогою простих операцій, таких як XOR, і їх мета - забезпечити еластичну відмовостійкість, підвищуючи загальну стійкість системи. Така структура в основному знижує вимоги до узгодженості даних - дозволяє різним вузлам тимчасово зберігати різні версії даних, підкреслюючи практичний шлях "кінцевої узгодженості". Хоча це схоже на м'які вимоги до зворотних блоків у системах, таких як Arweave, що дозволило знизити навантаження на мережу, це також послаблює миттєву доступність даних та забезпечення їх цілісності.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
З Filecoin до Walrus: еволюція та виклики децентралізованого зберігання
Децентралізація зберігання: від концепції до реалізації важкий шлях
Зберігання колись було одним з найпопулярніших напрямків у галузі блокчейну. Filecoin, як представник попереднього бичачого ринку, на певний момент перевищив ринкову капіталізацію у 10 мільярдів доларів. Arweave виділявся постійним зберіганням як своєю перевагою, досягнувши максимальної ринкової капіталізації у 3,5 мільярда доларів. Проте, з огляду на те, що доступність холодного зберігання даних ставиться під сумнів, необхідність у постійному зберіганні також піддається викликам, і перспектива децентралізованого зберігання опиняється під загрозою.
З'явлення Walrus привернуло нову увагу до давно затихлого сегменту зберігання. А нещодавно спільно з Jump Crypto запущений проект Shelby, який має на меті підняти децентралізоване зберігання в сфері гарячих даних на новий рівень. Отже, чи є шанси, що децентралізоване зберігання зможе повернутися, отримавши більш широке застосування? Або це просто ще один раунд концептуальної спекуляції? У цій статті ми розпочнемо з історії розвитку чотирьох проектів: Filecoin, Arweave, Walrus і Shelby, щоб проаналізувати еволюцію децентралізованого зберігання та обговорити його перспективи розвитку.
Filecoin: Ім'я зберігання, реальність видобутку
Filecoin є одним із перших криптовалютних проєктів, що з’явилися, і його напрямок розвитку, природно, зосереджений на Децентралізації. Це загальна риса ранніх криптопроєктів - шукати значення Децентралізації у різних традиційних сферах. Filecoin поєднує зберігання з Децентралізацією, пропонуючи рішення проти недоліків централізованого зберігання. Однак деякі компроміси, зроблені для досягнення Децентралізації, насправді стали болючими моментами, які пізніше намагалися вирішити такі проєкти, як Arweave або Walrus. Щоб зрозуміти, що Filecoin насправді є лише проєктом монет для видобутку, потрібно усвідомити об'єктивні обмеження його базової технології IPFS у обробці гарячих даних.
IPFS:Децентралізація архітектури передавання
IPFS(Міжзоряна файлова система)з'явилася ще в 2015 році, мета якої полягає в тому, щоб зламати традиційний протокол HTTP за допомогою адресації за вмістом. Найбільшою проблемою IPFS є надзвичайно повільна швидкість отримання. У часи, коли традиційні постачальники даних можуть забезпечити мілісекундну реакцію, для отримання файлу через IPFS все ще потрібно кілька секунд, що ускладнює його впровадження в реальні застосування, а також пояснює, чому, крім кількох проектів на блокчейні, він рідко використовується в традиційній індустрії.
P2P-протокол на базі IPFS переважно підходить для "холодних даних", тобто для статичного контенту, який рідко змінюється, такого як відео, зображення та документи. Проте, при обробці гарячих даних, таких як динамічні веб-сторінки, онлайн-ігри або додатки штучного інтелекту, P2P-протокол не має суттєвих переваг у порівнянні з традиційними CDN.
Хоча IPFS сам по собі не є блокчейном, але його концепція дизайну на основі орієнтованого ациклічного графа (DAG) тісно пов'язана з багатьма публічними блокчейнами та протоколами Web3, що робить його природно придатним для використання як базової конструкції блокчейну. Тому, навіть якщо у нього є недоліки в практичності, як базова структура для розповіді про блокчейн, він вже достатній. Ранні криптопроекти потребували лише працездатної структури, щоб реалізувати великі амбіції, але коли Filecoin досягне певної стадії, вроджені проблеми, створені IPFS, почнуть заважати його подальшому розвитку.
Логіка монет майнінгу під зовнішнім шаром
Дизайн IPFS був задуманий для того, щоб користувачі, зберігаючи дані, також могли стати частиною мережі зберігання. Однак у відсутності економічних стимулів користувачам важко добровільно використовувати цю систему, не кажучи вже про те, щоб стати активними вузлами зберігання. Це означає, що більшість користувачів просто зберігатимуть файли в IPFS, але не будуть вносити свій обсяг зберігання і не будуть зберігати файли інших. Саме в такому контексті з'явився Filecoin.
У економічній моделі токенів Filecoin основними є три ролі: користувачі відповідають за оплату витрат на зберігання даних; майнери зберігання отримують токен-нагороди за зберігання даних користувачів; майнери запиту надають дані, коли це потрібно користувачам, і отримують винагороду.
Ця модель має потенційний простір для зловживань. Зберігаючі майнери можуть заповнювати сміттєвими даними після надання дискового простору, щоб отримати винагороду. Оскільки ці сміттєві дані не будуть вилучені, навіть якщо вони будуть втрачені, це не викликає механізм покарання для зберігаючих майнерів. Це дозволяє зберігаючим майнерам видаляти сміттєві дані та повторювати цей процес. Консенсус на основі доказу копіювання в Filecoin може лише гарантувати, що користувацькі дані не були видалені без дозволу, але не може запобігти заповненню сміттєвими даними.
Запуск Filecoin в значній мірі залежить від постійних вкладень майнерів у токеноміку, а не від реального попиту кінцевих користувачів на розподілене сховище. Хоча проєкт все ще продовжує ітерацію, на поточному етапі екосистема Filecoin більше відповідає "логіці майнінгу" замість "додаток-орієнтованої" орієнтації на зберігання.
Arweave: довгострокові вигоди та втрати
Якщо дизайнова мета Filecoin полягає в створенні стимулюючої, доказової децентралізованої "хмари даних", то Arweave йде в іншому напрямку зберігання до екстремуму: надаючи даним можливість постійного зберігання. Arweave не намагається створити розподілену обчислювальну платформу, його вся система будується навколо одного основного припущення - важливі дані повинні зберігатися один раз і назавжди залишатися в мережі. Такий екстремальний довгостроковий підхід робить Arweave в усіх аспектах, від механізму до моделі стимулювання, від апаратних вимог до наративної точки зору, кардинально відмінним від Filecoin.
Arweave використовує біткоїн як об'єкт для навчання, намагаючись постійно оптимізувати свою мережу постійного зберігання протягом тривалих періодів, вимірюваних роками. Arweave не зосереджується на маркетингу і не турбується про конкурентів і ринкові тенденції. Вона просто продовжує йти вперед на шляху ітерації архітектури мережі, навіть якщо ніхто не цікавиться, адже це і є суть команди розробників Arweave: довгостроковість. Завдяки довгостроковості, Arweave отримала гарячий прийом під час останнього бичачого ринку; і через довгостроковість, навіть впавши на дно, Arweave може витримати кілька раундів бичачих і ведмежих ринків. Лише майбутнє децентралізованого зберігання покаже, чи має Arweave своє місце. Існуюча цінність постійного зберігання може бути доведена лише часом.
Головна мережа Arweave з версії 1.5 до останньої версії 2.9, незважаючи на те, що втратила ринкову увагу, постійно прагнула залучити більш широкий спектр майнерів з мінімальними витратами, а також стимулювати майнерів максимально зберігати дані, постійно підвищуючи загальну стійкість мережі. Arweave добре розуміє, що не відповідає ринковим уподобанням, тому обрала консервативний шлях, не приймаючи майнерські спільноти, екосистема повністю застигла, з мінімальними витратами оновлюючи головну мережу, без шкоди для безпеки мережі, постійно знижуючи апаратні бар'єри.
Огляд оновлення версій 1.5-2.9
Версія Arweave 1.5 виявила вразливість, що дозволяє майнерам покладатися на стек GPU, а не на реальне зберігання для оптимізації ймовірності створення блоку. Щоб стримати цю тенденцію, версія 1.7 впроваджує алгоритм RandomX, який обмежує використання спеціалізованих обчислювальних потужностей, замість цього вимагаючи участі універсальних ЦП у майнінгу, тим самим послаблюючи централізацію обчислювальної потужності.
Версія 2.0 використовує SPoA, перетворюючи доказ даних на спрощений шлях структури Меркла, а також впроваджує транзакції формату 2 для зменшення навантаження на синхронізацію. Ця архітектура зменшує тиск на мережеву пропускну здатність, значно покращуючи здатність вузлів до співпраці. Проте деякі майнери все ще можуть уникнути відповідальності за реальне володіння даними через стратегію централізованих швидкісних сховищ.
Версія 2.4 представила механізм SPoRA, який вводить глобальний індекс і повільний хеш-рандомний доступ, вимагаючи від майнерів реального володіння блоками даних для участі в ефективному видобутку блоків, що механічно зменшує ефект накопичення обчислювальної потужності. В результаті, майнери почали звертати увагу на швидкість доступу до зберігання, що сприяло використанню SSD та високошвидкісних пристроїв читання/запису. Версія 2.6 впроваджує контроль хеш-ланцюга для регулювання темпу видобутку блоків, що збалансовує граничну ефективність високопродуктивних пристроїв і забезпечує справедливий простір для участі середніх і малих майнерів.
Наступні версії подальшого зміцнення мережевої співпраці та різноманітності зберігання: 2.7 додає механізм спільного майнінгу та майнінгових пулів, підвищуючи конкурентоспроможність малих майнерів; 2.8 вводить механізм композитної упаковки, що дозволяє великим об'ємам низькошвидкісних пристроїв гнучко брати участь; 2.9 вводить новий процес упаковки у форматі replica_2_9, що суттєво підвищує ефективність та знижує залежність від обчислень, завершуючи замкнуту петлю моделі майнінгу, орієнтованої на дані.
В цілому, шлях оновлення Arweave чітко демонструє його довгострокову стратегію, орієнтовану на зберігання: постійно протистояти тенденції концентрації обчислювальної потужності, одночасно знижуючи бар'єри для участі, щоб забезпечити можливість тривалого функціонування протоколу.
Walrus: обіймаючи інновації та обмеження гарячих даних
Дизайн Walrus абсолютно відрізняється від Filecoin та Arweave. Вихідною точкою Filecoin є створення децентралізованої верифікованої системи зберігання, ціною якої є зберігання холодних даних; вихідною точкою Arweave є створення онлайнової бібліотеки Олександра, яка може назавжди зберігати дані, ціною якої є обмеженість застосункових сценаріїв; вихідною точкою Walrus є оптимізація витрат на зберігання протоколу зберігання гарячих даних.
RedStuff: інновації вартості чи новий флакон старого вина?
У дизайні витрат на зберігання Walrus вважає, що витрати на зберігання Filecoin і Arweave є нерозумними. Останні два використовують повністю репліковану архітектуру, основна перевага якої полягає в тому, що кожен вузол має повну копію, що забезпечує високу стійкість до збоїв і незалежність між вузлами. Така архітектура може гарантувати, що навіть якщо частина вузлів вийде з ладу, мережа все ще має доступність даних. Проте це також означає, що системі потрібні множинні резервні копії для підтримки надійності, що, в свою чергу, підвищує витрати на зберігання. Особливо в дизайні Arweave механізм консенсусу сам по собі заохочує резервне зберігання вузлів для підвищення безпеки даних. На відміну від цього, Filecoin є більш гнучким у контролі витрат, але ціною цього є те, що деякі варіанти зберігання з низькою вартістю можуть мати вищий ризик втрати даних. Walrus намагається знайти баланс між цими двома, його механізм контролює витрати на реплікацію, одночасно підвищуючи доступність через структуроване резервування, таким чином встановлюючи новий компроміс між доступністю даних і ефективністю витрат.
RedStuff, створений Walrus, є ключовою технологією для зменшення надмірності вузлів, що походить з кодування Reed-Solomon(RS). RS-кодування є традиційним алгоритмом кодування з виправленням помилок, який можна використовувати для відновлення оригінальних даних. Від CD-ROM до супутникового зв'язку та до QR-кодів, воно широко використовується в повсякденному житті.
Код корекції дозволяє розширити блок даних (, наприклад, 1MB) до подвоєного розміру (2MB), де додаткові 1MB є спеціальними даними кодів корекції. Навіть якщо будь-який байт у блоці загублений, ці коди можуть легко відновити його. Навіть у випадку втрати до 1MB даних, весь блок все ще можна відновити. Така ж технологія дозволяє комп'ютерам зчитувати всі дані з пошкоджених CD-ROM.
Наразі найчастіше використовують кодування RS. Спосіб реалізації полягає в тому, щоб почати з k інформаційних блоків, побудувати відповідний багаточлен і оцінити його в різних координатах x, щоб отримати закодований блок. Використовуючи коди виправлення RS, ймовірність випадкової втрати великих обсягів даних є дуже малою.
Основною особливістю RedStuff є те, що завдяки вдосконаленому алгоритму кодування з виправленням помилок, Walrus може швидко та надійно кодувати неструктуровані блоки даних у менші фрагменти, які розподіляються та зберігаються в мережі зберігання. Навіть якщо втрачається до двох третин фрагментів, можна швидко відновити оригінальний блок даних, використовуючи частину фрагментів. Це стало можливим при збереженні коефіцієнта реплікації лише 4-5 разів.
Отже, визначення Walrus як легкого протоколу надмірності та відновлення, спроектованого навколо децентралізованого середовища, є обґрунтованим. На відміну від традиційних кодів корекції, таких як Reed-Solomon(, RedStuff більше не прагне до суворої математичної узгодженості, а натомість здійснює реалістичний баланс між розподілом даних, перевіркою зберігання та витратами на обчислення. Ця модель відмовляється від механізму негайного декодування, необхідного для централізованого планування, і замість цього використовує перевірку Proof на блокчейні, щоб підтвердити, чи зберігає вузол конкретну копію даних, що дозволяє адаптуватися до більш динамічної та маргіналізованої мережевої структури.
Основою дизайну RedStuff є розділення даних на дві категорії: основні шматки і вторинні шматки. Основні шматки використовуються для відновлення оригінальних даних, їх генерація та розподіл підлягають суворим обмеженням, поріг відновлення становить f+1, і потрібно 2f+1 підписів як підтвердження доступності; вторинні шматки генеруються за допомогою простих операцій, таких як XOR, і їх мета - забезпечити еластичну відмовостійкість, підвищуючи загальну стійкість системи. Така структура в основному знижує вимоги до узгодженості даних - дозволяє різним вузлам тимчасово зберігати різні версії даних, підкреслюючи практичний шлях "кінцевої узгодженості". Хоча це схоже на м'які вимоги до зворотних блоків у системах, таких як Arweave, що дозволило знизити навантаження на мережу, це також послаблює миттєву доступність даних та забезпечення їх цілісності.
Не можна