Salah satu jalur yang paling populer tahun ini adalah jalur L2 yang meningkatkan skalabilitas blockchain. Setelah penerapannya berhasil, kecepatan yang lebih cepat dan biaya yang lebih rendah akan mengarah pada kemakmuran aplikasi Web3 secara bertahap. akan Penyimpanan menghadirkan ledakan permintaan. Artikel ini akan fokus pada EthStorage, peringkat pertama dalam Demo EDCON Spuer tahun ini, dan meninjau jalur penyimpanan terdesentralisasi yang memiliki popularitas pasar rendah baru-baru ini tetapi memiliki potensi besar.

1. Proses pengembangan penyimpanan jaringan

Konsensus, komputasi, dan penyimpanan secara kolektif dikenal sebagai tiga pilar dan infrastruktur yang mendasari web3. Ketika data dan informasi dihasilkan, penyimpanan diperlukan. Sejak lahirnya komputer, teknologi penyimpanan telah berkembang melalui eksplorasi dan terobosan. Artikel ini membaginya menjadi empat tahap. .

1. Penyimpanan terpusat: penyimpanan terpusat + manajemen terpusat

Komputer pertama kali mulai menggunakan pita kertas untuk merekam data. Kemudian, IBM memproduksi hard disk pertama sebagai media penyimpanan pada tahun 1956 dan memasuki metode penyimpanan komputer yang kita kenal sekarang.

Perangkat penyimpanan terpusat telah berulang, termasuk hard disk, tape, kartu memori, SSD, dll., tetapi arsitektur penyimpanannya tetap. Perangkat terminal dapat mengakses dan meminta data dari sumber daya penyimpanan melalui jaringan, tetapi semua sumber daya penyimpanan data terkonsentrasi satu Kontrol dan manajemen terpadu dari lokasi pusat atau server.

2. Penyimpanan cloud: penyimpanan terdistribusi + manajemen terpusat

Pada tahun 2006, Amazon AWS online dan meluncurkan layanan penyimpanan cloud EC2 dan S3. Penyimpanan telah memasuki era baru. Microsoft, Google, Alibaba, dll. juga mengikuti langkah tersebut, menjadi metode penyimpanan yang paling banyak digunakan saat ini.

Penyimpanan cloud menerapkan arsitektur penyimpanan terdistribusi, menggunakan banyak server untuk menyimpan data secara terdesentralisasi, membagi data menjadi beberapa server untuk cadangan, mengurangi satu titik kegagalan, dan memiliki karakteristik pengurangan redundansi data dan ekspansi elastis. Namun, server penyimpanan cloud dikelola secara terpusat oleh penyedia layanan cloud, dan kendali data sebenarnya bukan milik pengguna.

3. Penyimpanan blockchain tradisional: penyimpanan node penuh terdistribusi + manajemen terdesentralisasi

Sejak lahirnya Bitcoin, penyimpanan jaringan blockchain telah menjadi solusi yang berlawanan dengan penyimpanan dan manajemen terpusat. Blockchain memastikan keamanan data dan non-gangguan melalui penyimpanan terdistribusi, mekanisme konsensus dan mekanisme verifikasi transaksi, sekaligus memenuhi persyaratan Ini memiliki karakteristik penyimpanan terdesentralisasi dan manajemen terdesentralisasi.

Namun, jaringan blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum memiliki biaya penyimpanan yang tinggi dan efisiensi yang rendah. Alasan utamanya adalah bahwa arsitektur jaringan dari blockchain ini tidak dirancang dari perspektif penyimpanan terbatas. Mengambil Boring Ape NFT sebagai contoh, menyimpannya di jaringan Bitcoin atau Ethereum membutuhkan biaya setidaknya beberapa ratus dolar.

4. Penyimpanan terdesentralisasi Web3: penyimpanan multi-node terdistribusi + manajemen terdesentralisasi

Karena sangat mahal untuk menyimpan data secara langsung di blockchain, banyak solusi dan proyek penyimpanan terdesentralisasi web3 telah bermunculan, seperti IFPS, Filecoin, Storj, Arweave, Swarm, EthStorage, dll. Tujuan dari proyek ini adalah untuk mempertahankan desentralisasi di jaringan. dasar penyimpanan dan manajemen terpusat, peningkatan ruang penyimpanan dan pengurangan biaya dicapai melalui kombinasi teknologi seperti segmentasi data, penyimpanan multi-node, dan sertifikasi on-chain.

2. Modularitas ETH dan Komputer Dunia

1. Modularisasi ETH

Sejak ETH merencanakan peta jalan yang berpusat pada Rollup pada tahun 2021, modularisasi Ethereum telah mulai ditetapkan, memisahkan setiap lapisan dari satu rantai mahakuasa (*blockchain monolitik), dan fungsi lapisan yang berbeda dapat dikelola dengan cara yang berbeda. Ekspansi dilakukan berdasarkan tanggung jawab modul atau rantai. Arah ini juga disebut endgame oleh Vitalik.

Blockchain yang diwakili oleh Ethereum membagi rantai menjadi empat tingkatan utama:

(1) Lapisan Eksekusi (*Lapisan Eksekusi): pemrosesan transaksi, eksekusi dan perhitungan kontrak pintar, dll.

(2) Lapisan Penyelesaian (*Lapisan Penyelesaian): Memverifikasi hasil pelaksanaan, menyelesaikan perselisihan dan menyelesaikan komitmen status penyelesaian.

(3) Lapisan Konsensus (*Consensus Layer): menentukan urutan dan validitas transaksi serta konsistensi antar node

(4) Lapisan Ketersediaan Data (*Lapisan Ketersediaan Data): Memastikan bahwa data dapat digunakan, disimpan, dan dapat diverifikasi

Saat merangkai blockchain monolitik, blockchain adalah rantai yang menangani keempat fungsi tersebut, dan akan menghadapi "trilema" blockchain. Modularitas Blockchain dapat membagi empat fungsi menjadi beberapa lapisan khusus untuk memecahkan berbagai masalah.

Setelah ETH dimodulasi, rantai utama ETH menjadi L1, tempat lahirnya banyak L2, yang terutama berfungsi sebagai lapisan eksekusi ETH. Misalnya, teknologi L2 dari OP Stack juga telah mengembangkan arsitektur modular untuk meningkatkan keandalan di masa depan. Melalui arah modularisasi + Rollup, ETH terutama akan mempertahankan lapisan ketersediaan data (*DA) dan lapisan konsensus di masa depan, menjadi lapisan dasar utama dan paling aman yang akan ditingkatkan fungsi lapisan lainnya melalui rantai dan solusi lain melaksanakan seluruh perluasan Ekologis ETH dan peningkatan skalabilitas.

2. Dunia Komputer

Tujuan Ethereum adalah untuk membangun superkomputer dunia. Saat ini, Ethereum bekerja dengan sangat baik dalam hal keamanan, namun masih membuat terobosan dalam skalabilitas. Rollup adalah arah penting untuk menyelesaikan masalah skalabilitas, dan pendekatan modular dapat menyelesaikannya sampai batas tertentu. Tiga masalah blockchain, namun menjadi superkomputer juga harus menghadapi tiga masalah, yaitu konsensus, perhitungan dan penyimpanan. Ketiga permasalahan ini juga saling membatasi.

Prioritas yang berbeda dari trilema ini akan menghasilkan trade-off yang berbeda pula:

Buku besar konsensus yang kuat: pada dasarnya memerlukan penyimpanan dan penghitungan berulang, sehingga tidak cocok untuk memperluas penyimpanan dan penghitungan.

Daya komputasi yang kuat: Konsensus perlu digunakan kembali saat melakukan tugas penghitungan dan pembuktian dalam jumlah besar, sehingga tidak cocok untuk penyimpanan skala besar.

Kemampuan penyimpanan yang kuat: Konsensus perlu digunakan kembali saat melakukan pembuktian ruang pengambilan sampel acak yang sering, sehingga tidak cocok untuk penghitungan.

Saat ini, solusi L2 tradisional masih menghadapi masalah dalam menyeimbangkan penyortir terpusat dan efisiensi komputasi, serta tidak mampu menyediakan kemampuan penyimpanan yang kuat. Penulis artikel "Menuju Superkomputer Dunia" mengusulkan cara untuk memecahkan tiga dilema menjadi komputer dunia dengan membagi komputer dunia berdasarkan fungsi sebagai arsitektur yang mendasarinya dan mengembangkannya secara terpisah.

Artinya, superkomputer dunia akhir akan terdiri dari tiga jaringan P2P yang heterogen secara topologi. Mirip dengan membangun komputer fisik, buku besar konsensus, jaringan komputasi, dan jaringan penyimpanan akan dihubungkan melalui bus tanpa kepercayaan (*konektor) seperti teknologi tanpa bukti pengetahuan. , dan dirakit menjadi superkomputer dunia. Komponen lain dapat ditambahkan berdasarkan kebutuhan aplikasi spesifik. Pemilihan dan koneksi yang tepat dari setiap komponen akan mencapai keseimbangan trilema buku besar konsensus, daya komputasi dan kapasitas penyimpanan, yang pada akhirnya menjamin desentralisasi, kinerja tinggi, dan keamanan superkomputer dunia. . Diantaranya, EthStorage berfungsi sebagai solusi untuk sektor penyimpanan di superkomputer dalam arsitekturnya.

Jika berdasarkan framework ini, proses transaksi superkomputer dunia Ethereum akan dibagi menjadi beberapa langkah berikut:

(1) Konsensus: Gunakan Ethereum untuk memproses dan mencapai konsensus transaksi.

(2) Komputasi: Jaringan zkOracle melakukan penghitungan off-chain yang relevan dengan memverifikasi bukti dan data konsensus secara cepat yang dikirimkan oleh zkPoS sebagai bus.

(3) Konsensus: Dalam beberapa kasus, seperti otomatisasi dan pembelajaran mesin, jaringan komputasi akan meneruskan data dan transaksi kembali ke Ethereum atau EthStorage melalui bukti.

(4) Penyimpanan: Untuk menyimpan data dalam jumlah besar dari Ethereum (*seperti metadata NFT), zkPoS bertindak sebagai pembawa pesan antara kontrak pintar Ethereum dan EthStorage.

3. Penyimpanan ETH

1. Perkenalan

EthStorage adalah solusi dua lapis pertama yang menyediakan penyimpanan dinamis yang dapat diprogram berdasarkan ketersediaan data Ethereum (*Ketersediaan Data). Ini dapat memperluas penyimpanan yang dapat diprogram dengan biaya 1/100 kali hingga 1/1000 kali hingga ratusan terabyte atau bahkan petabyte.

Tim ini telah dua kali memenangkan dukungan finansial dari Ethereum Foundation (*Grant) untuk membantu Ethereum melakukan penelitian tentang ketersediaan data (*Ketersediaan Data) dan bukti penyimpanan kumpulan data dinamis L2 menggunakan kontrak Ethereum L1. Dan meraih juara pertama pada Demo Spuer EDCON 2023.

2. Karakteristik teknis

(1) ETH yang sangat terintegrasi

Klien EthStorage adalah superset dari klien Ethereum Geth, yang berarti bahwa ketika menjalankan node EthStorage, ia masih dapat berpartisipasi dalam proses apa pun di Ethereum secara normal . Modul Penyedia Data dari setiap Node EthStorage akan memulai permintaan koneksi dengan Penyedia Data dari Node EthStorage lainnya. Ketika mereka terhubung satu sama lain, mereka sebenarnya membentuk jaringan penyimpanan terdesentralisasi.

Pengguna yang menggunakan EthStorage dapat langsung menggunakan dompet yang ada untuk berinteraksi dengan semua aplikasi yang dibangun di atas penyimpanan, baik itu NFT, jejaring sosial terdesentralisasi, atau game terdesentralisasi, yang dapat meminimalkan waktu pengguna untuk memasuki ambang batas EthStorage. Pada saat yang sama, EthStorage yang kompatibel dengan EVM dapat menghadirkan interoperabilitas yang sangat baik ke kontrak pintar. Misalnya, pengguna A ingin mengatur gambar untuk NFT mintnya. Melalui Ethstorage A hanya perlu menjalankan transaksi Ethereum transaksi dan dua transaksi Ethereum harus dikirimkan, dan tidak ada cara untuk mengeksekusinya secara sinkron seperti EthStorage.

(2) Solusi desentralisasi L2 berdasarkan lapisan DA

EthStorage sebenarnya menggunakan arsitektur mirip L2. Kontrak penyimpanan akan diterapkan di Ethereum sebagai pintu masuk ke operasi data EthStorage. Pada saat yang sama, bukti data penyimpanan off-chain node data (*data penyimpanan off-chain) juga diperlukan untuk diverifikasi melalui kontrak ini.

Perbandingan dengan L2 saat ini:

Rollup (L2) menyimpan pohon keadaan di luar rantai, dan komitmen (*komitmen) pada rantai adalah akar pohon keadaan. Pada saat yang sama, setelah menerima data baru, Rollup perlu mengeksekusi transaksi di luar rantai untuk menyelesaikan keadaan proses transformasi dan pembentukan pohon negara baru;

EthStorage menyimpan data secara off-chain, dan komitmen (*komitmen) pada rantai adalah bukti penyimpanan data. Pada saat yang sama, setelah EthStorage menerima permintaan untuk memperbarui data yang disimpan, ia akan membuat ulang bukti penyimpanan baru untuk data tersebut. .

Seperti terlihat di atas, arah perluasan Optimism Rollup atau ZK-Rollup saat ini adalah untuk memperluas daya komputasi Ethereum, sedangkan arah perluasan EthStorage Rollup adalah untuk memperluas kapasitas penyimpanan data Ethereum.

Pada saat yang sama, EthStorage adalah lapisan penyimpanan modular. Selama ada EVM dan DA untuk mengurangi biaya penyimpanan, Anda dapat menjalankannya di blockchain mana pun (*tetapi saat ini banyak Layer1 tidak memiliki lapisan DA), bahkan di Layer2. . Misalnya, EthStorage saat ini sedang mempertimbangkan bagaimana menggunakan teknologinya untuk menerapkan bukti penipuan pada Optimisme. Lapisan DA yang sesuai juga diaktifkan pada Optimisme.

(3) Penyimpanan dinamis dapat dicapai

Dari perspektif arsitektur desain sistem, Filecoin dan Arweave lebih banyak digunakan untuk tujuan statis. Data dalam jumlah besar dapat diunggah ke penyimpanan terdesentralisasi, namun tidak dapat diubah atau dihapus, dan data baru hanya dapat diunggah ulang. Berkat paradigma penyimpanan nilai kunci, EthStorage dapat mendukung CRUD, yaitu membuat data penyimpanan baru, memperbarui data penyimpanan, membaca data penyimpanan, dan menghapus data penyimpanan. Hal ini mudah dicapai dalam bidang penyimpanan terpusat, namun dalam bidang penyimpanan terdesentralisasi, saat ini hanya EthStorage yang dapat melakukannya.

(4) Buat protokol akses jaringan Ethereum

Serangkaian perilaku seperti menjelajahi halaman web, mengirim email, mengunduh file, dll. di Internet Web2 semuanya tidak dapat dipisahkan dari protokol HTTP. Protokol HTTP mendefinisikan bagaimana sumber daya ditransmisikan dan dipertukarkan antara klien dan server, dan URL adalah pengidentifikasi yang menentukan lokasi sumber daya ini di Internet. Ketika alamat web dimasukkan ke browser web atau tautan diklik, permintaan HTTP dipicu, yang menggunakan URL untuk menentukan sumber daya yang akan diminta. Browser web mengurai URL, kemudian berkomunikasi dengan server menggunakan protokol HTTP, meminta sumber daya tertentu, dan menampilkan sumber daya tersebut kepada pengguna setelah server merespons. Protokol HTTP dan URL bekerja sama secara erat untuk membentuk dasar untuk penelusuran, interaksi, dan transmisi sumber daya di Web. Namun, data halaman web Web2 atau layanan Internet dihosting di server terpusat. Ketika Anda berhenti memperbarui server, layanan cloud yang digunakan oleh aplikasi akan berhenti, dan data aplikasi akan dihapus oleh penyedia layanan terpusat.

Pendiri EthStorage, Zhou Zhou mengusulkan protokol akses jaringan berbasis Web3 — ERC-4804, yang lolos tinjauan akhir dan persetujuan EIP. ERC-4804, nama lengkapnya adalah URL Web3 untuk interpretasi informasi panggilan EVM. Ini adalah URL Web3 bergaya HTTP (*web3://) untuk memanggil informasi EVM. Berbeda dari cara web2 mengakses sumber daya server, protokol akses web3:// secara langsung merender sumber daya yang dihosting di kontrak pintar Ethereum melalui URL Web3, termasuk file seperti HTML, CSS, PDF, dll.

Sederhananya, web3:// (*http://web3url.io) adalah http:// yang terdesentralisasi. Ia menambahkan lapisan presentasi terdesentralisasi ke Ethereum, memungkinkan pengguna untuk langsung menelusuri konten web di EVM, seperti halaman web, gambar, lagu, dll., dan EVM berfungsi sebagai backend terdesentralisasi.

3. Situasi dan rencana saat ini

(1) Aplikasi produk

Melalui EthStorage, dimungkinkan untuk mengaktifkan kembali aplikasi Internet dengan penyimpanan terdesentralisasi sebagai lapisan terbawah (*Banyak Dapps masih menggunakan metode terpusat untuk menyimpan data), seperti NFT dinamis, NFT musik on-chain, situs web pribadi, dompet tanpa host, dan Dapps.

Ambil DeWeb sebagai contoh:

Kita tahu bahwa Ethereum adalah jaringan terdesentralisasi. Banyak dapps terdesentralisasi telah lahir di Ethereum. Namun, dapps ini tidak sepenuhnya terdesentralisasi. Front-end dari banyak aplikasi masih dihosting melalui layanan cloud terpusat, seperti halaman web front-end Uniswap downtime, penghapusan pasangan perdagangan, dan penonaktifan layanan front-end Tornado.Cash karena kecurigaan pengawasan pencucian uang, dll. semuanya karena front-end di-host di server terpusat dan tidak dapat secara efektif menolak sensor. Namun, dengan menggunakan solusi EthStorage, file dan data halaman web dihosting dalam kontrak pintar dan dijalankan serta dikelola bersama oleh jaringan terdesentralisasi, sehingga sangat meningkatkan ketahanan sensor. Menerapkan DeWeb melalui kemampuan program kontrak pintar dapat mengaktifkan banyak aplikasi menarik, seperti De-github, De-blog, dan ujung depan berbagai dapps.

Saat ini, EthStorage belum mengumumkan rencana token, namun jaringan pengujian dapat menggunakan dan berinteraksi dengan jaringan pengujian melalui token pengujian W3Q.

(2) Peta Jalan

Menurut peta jalan yang diumumkan oleh EDCON, pada tahun 2023, EthStorage sebagian besar akan berada dalam tahap jaringan pengujian dan akan beradaptasi dengan peningkatan Ethereum Cancun untuk pengembangan dan pengujian. Mainnet mungkin diluncurkan pada tahun 2024, dan Danksharding, klien CL+EL, dan akses browser Web3 akan terintegrasi penuh.

4. Ikhtisar singkat proyek penyimpanan lainnya

(1) Filecoin: Filecoin adalah jaringan penyimpanan terdesentralisasi dengan sistem insentif yang dibangun di atas IPFS. IPFS menggunakan tabel hash terdistribusi (*DHT), yang merupakan protokol untuk menyimpan, menangani, dan mengirimkan data (*analog dengan protokol http) bertindak sebagai lapisan insentif untuk IPFS dan juga bertindak sebagai pasar penyimpanan terbuka. Filecoin menggunakan model berbasis kontrak untuk memastikan ketahanan data dan menggabungkan bukti tanpa pengetahuan, khususnya bukti ruang-waktu dan bukti replikasi. Pada 14 Maret tahun ini, Filecoin mengumumkan peluncuran resmi mesin virtual (*FVM) untuk mendukung kontrak pintar dan kemampuan program pengguna.

Karakteristik Filecoin adalah: memiliki rantai terpisah dan sistem insentif; memiliki ruang penyimpanan statis yang besar dan biaya rendah mendukung mesin virtual FVM setelah peningkatan.

(2) Arweave: Arweave mengadopsi model "bayar sekali, simpan selamanya", di mana pembayaran satu kali mencakup biaya penyimpanan data secara permanen, dan tidak ada biaya tambahan untuk mengambil data tersebut. Arweave menggunakan bukti singkat akses acak untuk membuat struktur data asli blockweave (*Blockweave), yaitu, setiap blok ditautkan ke blok sebelumnya dan Blok Penarikan historis. Untuk node, prasyarat untuk melakukan casting blok baru adalah menyinkronkan Recall-Block dan data blok terbaru yang dihasilkan.

Karakteristik Arweave adalah: rantai terpisah dan sistem insentif; penyimpanan on-chain dan penyimpanan permanen; dan interoperabilitas yang lemah dengan rantai lain.

(3) BNB Greenfield: Greenfield berfokus pada promosi pengelolaan dan akses data yang terdesentralisasi, yang bertujuan untuk menyederhanakan penyimpanan dan pengelolaan data serta menghubungkan kepemilikan data dengan lingkungan DeFi BNB Smart Chain (*BSC). Sistem BNB Greenfield yang lengkap dapat berinteroperasi dengan rantai publik BSC yang matang dan pengguna komunitas BN. Ketika pengguna ingin membuat dan menggunakan data di Greenfield, mereka dapat berkomunikasi dengan inti BNB Greenfield melalui infrastruktur BNB Greenfield dApps (*aplikasi terdesentralisasi) untuk berinteraksi.

Karakteristik BNB Greenfield adalah: teka-teki terakhir dari jaringan ekologi "Trinity" Binance, pengoperasian yang kuat dalam ekosistem, dan BNB ditransfer dan digunakan di berbagai rantai; menggunakan konsep struktural "bucket" Amazon S3; verifikasi on-chain.

5. Ringkasan

Penyimpanan adalah salah satu dari tiga pilar jaringan Web3. Hanya ketika penyimpanan terdesentralisasi dapat diterapkan maka konfirmasi data dan jaringan berdaulat dapat benar-benar terwujud. Jalur ini termasuk dalam fondasi yang mendasarinya, memiliki potensi dan sangat penting.

Saat ini, dibandingkan dengan jalur lain, penyimpanan terdesentralisasi kurang populer di pasar. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa penyimpanan tersebut belum mencapai tahap pengembangan dan kurangnya permintaan. Ketika pengembangan L2 menjadikan penerapan Dapp murah dan cepat, akumulasi data dalam jumlah besar dan permintaan nilai akan mendorong minat pasar ke jalur penyimpanan terdesentralisasi.

Sebagai proyek yang sedang berkembang, EthStorage memiliki landasan ekologis yang baik di Ethereum dan memiliki interoperabilitas yang kuat. Proyek ini dapat dikombinasikan dengan L1 dan L2 lainnya dengan lapisan DA untuk memberikan arah dan solusi pengembangan baru. Saat ini, setiap proyek penyimpanan terdesentralisasi juga memiliki fokus utama dan terus berkembang. Kami menantikan era ketika roda gigi pasar akan beralih ke jalur penyimpanan.

Referensi

1. Pejabat EthStorage

2. "Menuju Superkomputer Dunia", Xiaohang Yu, Kartin, msfew — Hyper Oracle, Qi Zhou — ETHStorage

3. "EthStorage — Penyimpanan Ethereum L2 Pertama", 0xhhh, 0xCryptolee

4、《Penyimpanan Terdesentralisasi：Pilar Web3》，Laboratorium Dasar

5. "Modular Blockchain: Solusi Rekayasa Ethereum untuk Menjadi "Komputer Dunia"", IOBC Capital

6. "EthStorage: Memperluas kinerja penyimpanan ekosistem Ethereum", Mint Ventures

situs web: ldcap.com

media：ld-capital.medium.com