今天我们继续往下讲,这个项目呢是做存储的,之前应该讲过filecoin,但是filecoin目前跌成狗了,项目和技术我觉得是真没有问题,是一个非常好有创新的项目,但是币值管理没搞好啊,所以这个AR是存储赛道的二把手,我们也要关注下,万一他那天超过了一把手呢,也不是没有可能,而且它目前市值在2.6亿美金左右,排名120+,市值比较低,所以想象空间更大。
Arweave希望做互联网上的图书馆——一个像“亚历山大图书馆”(曾是世界上最大的图书馆,于公元前259年创建,但惨遭火灾,被彻底摧毁)那样的古老图书馆以储存世界知识。在这之前,互联网档案馆(Internet Archive)也正在做类似的事情。
AR是Arweave网络的原生代币。Arweave是一种新型的存储类型,可通过可持续的永久性资源支持数据,使用户和开发人员可以永久地真正地永久存储数据。代币本身实用性决定其价值,AR既可用作加密信息并输入系统,还可用作奖励激励矿工。AR主要作用是支付数据永久存储,但其也具备交易价值。简单来说,Arweave的存储机制是这样的:想要存储数据的客户将数据上传到Arweave网络,只会收取一次费用文件就可以被永久保存,且不可更改,可免费读取数据。
Arweave 创立于2017年8月,并于2018年4月毕业于柏林 Techstars 初创企业加速计划。作为一个基于区块链的文件存储协议,Arweave 具有一次性付费,永久存储文件的特点,Arweave 提供一种「Permaweb 永久网」的解决方案,互联网用户可以通过 Arweave 浏览器插件实现在区块链上永久存储网页、邮件、社交媒体发帖等数字文件和数据。Arweave 此前利用访问证明(proof of access, POA)激励矿工永远储存历史,2021年2月25日,Arweave 完成新竞争共识 SPoRA 升级。SPoRA 是一种基于 Arweave 网络的新的竞争共识机制,以禁止矿工从网络中按需检索数据和降低网络能耗,可从根本上存储在该网络中的数据复制数量提升至 100-1000 倍数量级,同时将该网络上的更多计算转移到存储中。
Arweave的原理机制
区块纺 (Blockweave)
传统区块链的区块是一个个相连, 当前区块包含了这段时间里全网范围内发生的所有交易。每一个区块都保存了上一个区块的哈希值,使得每个区块都能找到其前一个区块,这样就将这些区块连接起来,形成了一个链式的结构。
而Arweave 为了解决传统区块链架构下的链堵和高昂的gas和低下的tps这一问题,设计了不同的区块链数据结构以及证明方式,与filecoin等各种去中心化存储依然采用传统区块链架构来激励和记录交易信息,链下存储数据的思路不同,Arweave 采用链上存储,每个节点只存储一部分区块,每个区块除了像传统区块链协议一样链接到之前的一个区块,还指向了一个随机的先前回忆区块 (recall chunk) , 因此构成了一个纺状的区块结构blockweave,并且每个区块大小没有限制。(filecoin的矿工硬盘里包含两类数据,一类是filecoin整条链的区块交易数据,另一类才是用户存储的信息,而ar矿工的硬盘里只有arweave的区块数据,无论是交易信息还是存储信息都在区块里。)
区块哈希列表与钱包表
但是这样每个节点只存储一部分区块的设计,带来的问题是无法像存储全区块的传统区块链一样每个节点都可以验证交易,这样的支付交易信息无法得到有效的安全性验证,Arweave使用2张表解决了这个问题:
区块哈希列表
钱包列表
有了块哈希列表,我们不需要下载所有区块进行逐个验证,而是在区块生成过程中持续验证。
有了钱包表,Arweave可以在当前区块即可查到任何一个账户的状态。其原因和以太坊中为何状态树不和交易树一样只存储当前区块涉及到的账户一样。即假设要给1个没有发生过交易的账户转账,则需要遍历到初始块中。以太坊的设计是为了提高效率,而Arweave则是为了实现只存储部分区块的目标。
SPoRA共识机制
如果只是这样Arweave解决了每个节点只存储部分区块带来的安全性问题,但无法保证区块的冗余性,因为极限情况下Arweave永远只需要存储最近的一个区块即可。Arwave采用SPoRA 共识证明来解决这一问题。而区块坊的设计,最重要的还是服务于Arweave的共识机制——SPoRA(随机访问的简洁证明Succinct Proofs of Random Access)。
Arweave在使用SPoRA共识机制之前, 使用的是PoA+PoW机制。
而PoA代表了Proof of Access:访问证明。在该机制下,Arweave要求网络中的每个矿工节点如果想要生成新的区块并获得奖励, 那么就必须在本地访问随机的一个回忆区块,如果他没有储存该区块,就没有办法生成新区块。
在这种情况下,如果矿工想尽可能获得较高的挖矿收益, 那么他会去选择存储所有区块,因为每个下一个区块会指向当前区块以及之前随机的一个区块,储存的区块越多,就越有资格产出区块和获得奖励。PoA激励了矿工去多存储Arweave的区块, 并且这也鼓励矿工去存储一些大家较少存储的区块, 来提高满足PoA的概率。
PoA 采用 RandomX 哈希算法,矿工的出块概率 = 随机召回区块的概率 * 第一个找到哈希的概率。矿工需要通过 PoW 机制找到合适的哈希值来生成新区块,但随机数(Nounce)依赖于前一个区块和任意随机的回忆块信息。回忆块的随机性使得矿工被鼓励存储更多的区块,由此获得相对较高的计算成功率及出块奖励。PoA 也激励矿工存储“稀缺块”,即他人没有存储的区块,来获得更大的出块概率和奖励。
然而单独的PoA机制下, 如果所有矿工都把所有区块存储了, 那么每个人的出块概率就是完全一样的,所以在PoA之外,Arweave又引入了PoW机制来丰富出块的竞争维度。
Arweave在22年2月把PoA+POW升级为SPoRA。单纯的PoA+PoW机制保证了数据的永久存储,但是没有保证数据的访问速度,而PoW还有耗电的环保问题。SPoRA机制降低了之前矿工出块概率中PoW的权重,加入了数据访问速度的维度。除此之外,SPoRA让矿工更加专注于维护自己本地的硬件和节点, 避免矿工们都把数据存储在同一个费率低的数据中心, 便于节点地理位置的多样化,提高了整个网络去中心化的程度。PoW 出块的权重降低则降低来能源损耗,更符合“碳中和”的理念。SPoRA 的架构下,是一个更分散、高效的块分布。根据相关计算,Arweave 网络区块丢失的概率小过发生私钥碰撞的概率。
Wildfire 节点评分机制
arweave网络是一次性收费永久存储,即后续数据读取为免费服务,可持续意味着用户可随时访问数据,相比于filecoin的检索读取数据需要另外收费的情况,在 Arweave 上访问数据也比直接从 Filecoin 检索数据要快得多,后者需要 1-5 小时才能解封。那arweave是如何长效激励矿工愿意零收入的提供数据读取服务呢?
Arweave增加了Wildfire:节点评分机制。其工作原理是让Arweave节点创建一个对其他节点的排名系统,该排名依据来自于两点:1.慷慨性:即发送新交易和区块的次数;2.响应度:对网络请求的响应速度。各节点给相邻节点的评分越高,优先选择排名较高的对等方发送请求。其信用度越高,出块的概率也就越大,获取稀缺区块可能性也越大,这样一上定程度也有效解决了矿工节点不给其他节点分享存储稀有数据牺牲型挖矿的问题,而这种牺牲型挖矿问题目前在filecoin中非常严重,整个filecoin网络高达18eb的数据大部分都是矿工为了获取区块奖励而储存的虚假数据。
这样通过blockweave的设计解决了传统区块链架构在采用率增长的情况下高昂手续费问题,每一笔arweave网络上的支付信息的手续费都是这条信息的存储成本,目前只有0.00000068ar,按目前ar的14美金价格算只有不到0.00001美金的手续费,而同为去中心化存储项目,依然采用传统区块链架构来激励和记录交易信息的filecoin每笔交易的平均手续费高达0.06fil,按目前filecoin5美金的价格算是0.3美金,filecoin的目前手续费是ar的3000倍,然而这只是目前去中心化存储赛道还没有得到大量采用的情况下,当filecoin网络的采用人数增加,最终也会遇到类似以太坊一样的链堵问题,最终每笔存储交易的手续费将远远高于存储成本,而ar每一笔arweave网络上的支付信息的手续费都是这条信息的存储成本,随着存储技术的发展,ar的手续费甚至会不断降低,目前ar的交易手续费已经比4年之前主网刚刚上线时便宜了几十倍。
存储成本
Arweave 上任何数据的存储成本取决于三个因素:
1.正在存储的数据的大小
2.今天永久存储 1 GB 数据的法定成本
3.AR(Arweave 的原生代币)的法定价格
这一切的前提都建立在互联网网络日益降低的存储成本趋势上。存储成本主要受数据密度和数据可靠性驱动。与摩尔定律为 CPU 减速不同,目前硬件数据存储的最大密度远远低于理论计算值。因此,Arweave 的计算假设更保守,以市场硬盘存储 1GB/小时价格为起始价,将存储价格下降趋势的假设为每年 0.5%,而非过去 50 年中,数据存储成本每年平均下降30.5%。
需要注意的是,**用户支付的存储费用也被设为矿工永久存储的成本,Arweave 目前的收费足以覆盖存储数据 200年的成本。根据 Arweavefees 数据,目前存储数据费用约为 2.927 USD/GB。
系统生态
自 2018 年 6 月主网上线后,Arweave 逐渐被公链、NFT 等接纳成为 Web 3 世界数据存储的解决方案之一,各项数据指标都渐次增长,但始终是小幅波动,温吞爬升的状态中。直到 2021 年, NFT 火热出圈。受益于 NFT 赛道井喷式需求,Arweave 的各项数据指标开始有了爆发式增长,并逐渐在Arweave上发展出如去中心化网盘ardrive,去中心化论坛metaweave,去中心化博客mirror,去中心化邮箱等传统公链无法实现的web3产品
arweave上的智能合约smartweave
智能合约是 DApp 的业务逻辑层。与数据层类似,智能合约的瓶颈是扩展性 / 计算成本问题。根据Vitalik的估计,以太坊的计算和存储成本是亚马逊云服务的大约 100 万倍 ,前文对 DApp 数据层成本的估算也能印证此估计。公链计算和存储成本高昂的根本原因是其全冗余架构,即所有的链上数据都被每一个全节点存储,所有的计算都在每一个全节点执行。实现公链扩容的思路有代议制、分层和分片三种。Arweave上的 Smartweave 智能合约 则完全另辟蹊径。Smartweave 智能合约是 Javascript 开发的程序,存储在ar网络上,因此具有不变性。与合约代码同时提交给网络保存的,还有合约的创世状态。与以太坊(以及其他公链)的智能合约不同,Smartweave 不是由矿工节点执行,而是下载到合约调用者的计算机执行。执行的过程是从合约的创世状态开始,按确定的顺序执行合约历史上的全部交易,最后执行合约调用者的交易。完成后,合约调用者将自己交易的输入和执行后的合约状态提交到ar网络,进入永久存储。后续的合约调用重复以上过程。
也就是说,对于一笔智能合约交易,ar网络只需一个节点——调用者自己的节点来执行(注意阿维网络不区分全节点和轻客户端)。由于调用者节点执行(同时验证了)了合约历史上的全部交易,因此他无需信任或依赖任何节点,就能得到可信的计算结果(即智能合约的新状态)。因此,可以把每个 Smartweave 合约都看成arweave的二层链,执行智能合约就是对二层链的全量同步和验证。这一设计使得 DApp 业务逻辑层的可扩展性 / 计算成本难题迎刃而解。智能合约几乎可以不受限制地包含任何复杂计算,只需付出很低的边际成本,因为通常情况下调用者的计算设备已经被购买或者长期租用了。
这带来一个问题:随着交易数量增长,智能合约执行岂不是越来越慢?确实如此,但是有办法解决。例如,由调用者对合约的结果状态进行命名,从而形成合约状态快照。如果该调用者值得信任(例如调用者是智能合约开发者的情况),后续的调用者可以指定状态快照作为初始状态,就只需执行快照之后的交易。状态快照不一定导致信任集合扩大,毕竟智能合约可靠的前提已经包含了对初始状态的信任。Smartweave 仍然处于开发之中,如今已经更名为Redstone,以上内容应该视为对 Smartweave 潜力的探讨。
Ardrive
ArDrive,一个永久版的 Dropbox,将数据上传至永在网。桌面端的 Evermore 则允许用户配置本地文件夹,文件夹中的内容将自动备份到 Arweave。这些 dApp 使得永在网提供了与传统互联网类似的用户体验,但用户发布的内容可永久访问和使用,404 不会出现。
Bundlr
2021 年 9 月,Arweave 发布了二层解决方案 — Bundlr。Bundlr 更像是 L2 兼容层。简单来看,若协议一次性需上传大量数据,可能会达到 Arweave 网络当前的吞吐量限制。而 Bundlr 将多个第 2 层交易捆绑/打包成单笔 Arweave (第 1 层)交易(即 Bundle)后上传,从而有效缓解 Arweave 网络拥堵情况,提升用户体验。Bundlr 节点并不压缩数据,只是减少 Arweave 上的交易计数。Bundlr 给出用户的收据凭证将作为权益证明,确保其交易有效性及安全性。这解决了在 Arweave 上存储大容量文件的需求。Bundlr 亦支持用户使用 ETH、SOL、MATIC 等多种代币来支付存储费用,用户不再需要获取 AR 代币、链接 Arweave 钱包。交易繁琐度下降后,用户体验因而上升。可以说,Bundlr 在不牺牲安全性的情况下,提供了类 Web 2 的高速、高效的用户体验。
目前,Bundlr 已经处理了超过 2 亿笔交易,超过 90% 的上传到 Arweave 的数据,并将上传速度提高了约 3000%。直观的数据表明了 Bundles 提供了更可靠、更具成本效益的永久存储,也吸引了更多开发和使用者进入 AR 生态。
去中心化博客Mirror
mirror作为加密市场目前使用范围最广的去中心博客平台,过去一年作者带来给1百多万美元的收入,如果再加上创作者众筹,那么Mirror的数据是 1千1百万美元,Mirror 是目前最成功的非金融web3产品,得益于ar低廉的永久存储成本,在过去的一年的吸引了加密市场大量用户,如今加密圈在在mirrior写文章已经是加密圈的主流习惯,一个永远不会被关闭的博客平台对于以往大量因为各种原因关闭的中心化博客平台有着巨大的竞争力。近期mirror发布了订阅功能,新功能的迭代加入将会是的mirror更加有着竞争力。
去中心邮箱
电子邮件是上个世纪互联网最早的发明与通讯工具,而arweave这种永久存储范式的公链最适合用来把上个世纪发明的电子邮箱去中心化,而且由于发送邮件是付费的可以非常有效的解决传统电子邮件解决不了的垃圾邮件的问题,目前arweave生态已经有了两款去中心化邮箱产品,分别是官方的weve.mail以及permamail.app。
去中心化论坛metaweave
metaweave.xyz是目前arweave生态一个比较有意思的产品,目前已经实现了一个去中心化论坛所有的发帖,点赞,评论功能,但由于对于 Arweave出块时间为2分钟,大约需要 2 分钟才能确认发帖,相比以太坊的15秒是要长的多,在用户体验方面确实存在问题。如果用户只想上传少量数据,例如 200KB 的 PDF 文件,但必须等待 2 分钟才能获得一次确认,他们就不想再使用该产品了。为了解决这个问题,去中心化网关http://ar.io在今年年初融资了1700万美金将打造一个强大的去中心化arweave网关用来缓存数据,网关可以将多个上传捆绑到一个 Arweave 交易中以降低费用加强arweave生态体验,相信随着生态的不断建设与数据自主权的不断深入人心,metaweave这样的真正去中心化论坛将会获得越来越多用户的亲睐。
基于存储范式(SCP)的去中心化电子游戏
以我的世界为例,去中心化游戏的第一步就是资源上链,第二步就是用SCP把所有执行指令上链,把一个游戏从链上加载回来,然后把游戏在本地运行起来,这些本地客户端可能是Mac电脑,可能是Windows电脑,或者是个人手机。游戏运行起来之后要符合SCP模型,本地客户端首先需要加载存储在Arweave上的所有历史指令,构建出我的世界里的每一个板块。在我的世界中指令非常简单,通常是在某个坐标点放置某种方块,或者从某个坐标点移除方块。一个用户在玩游戏的过程中的所有指令都会批量的上传到Arweave上,不论用户在游戏中做一百万条指令还是一千万条指令,这些指令都将被打包到Arweave的区块中。当Arweave上存在游戏素材、游戏核心程序以及玩家的游戏指令后,任何的用户都可以通过AR下载到这个程序,加载指令,把曾经建设的造房屋完整的构建出来。
因为只是指令上链,共识的成本将会非常低。目前1GB共识数据只需要4美金,由于1GB只是一种指令存储,因此使用1GB数据处理千万条指令。指令和所有素材都在Arweave上,核心程序也在Arweave上,那么任何时候都可以从Arweave加载和运算出构建的庞大地图,这些地图中的建筑就是由成千上万条指令组成的。甚至在游戏中我们移动的每一步都可以批量上传到Arweave上。
此时链游的节点就像比特币一样,用户在玩这个游戏,挖矿这个游戏的时候,就会直接把私钥注入这个节点,就和比特币矿工去挖矿肯一定要注入钱包一样,打包,验证,挖出比特币到矿工钱包。在玩我的世界的时候,放入的私钥将签署每走一步的移动,每个砖块的放置和删除。最终这些被签署的指令将上传到Arweave上形成共识。Arweave在这个过程中就变了可信的通信信道,每个人都通过加载存在Arweave上的可信事件,构建出一个可信的元宇宙。
Token分配
最大供应量:66,000,000 AR,流通率50.60%。目前币价在5.8美金,最高峰时候在90美金左右,代币分配上团队拿了13%,还是比较少的,但是有个保留的26.5%未说明。

最后总结下,AR也是存储赛道的选手,和file还是有所区别,AR宣称的是:“一次交费,永久存储”,这个是其最大的亮点。我们知道,每年有大量数据丢失,特别是一些重要的文献资料,如果是纸质保存,有火灾、水患、遗失等风险;如果是电子化存储,一旦服务器损坏,数据也会丢失。所以永存数据确实是一个刚需场景。但是一次存储的费用会很贵。
而Filecoin更多的是利用闲置计算机的冗余空间提供存储,对标的是云计算领域的大玩家,比如亚马逊、谷歌云等。而filecoin的存储则更加的便宜。但是filecoin的愿景比较大,它不仅仅限于存储,更是一个底层的web3协议。
但是AR也是在赛道内做出了出色的成绩,也算表现不错,就像我刚开始说的,目前的File死气沉沉的,市值就很高,然后很多人都被牢牢套住了。但是AR目前市值低,想象空间比较大,我觉得从性价比来说,AR的性价比是完全OK的。

