(コンピュータサイエンスがこの問題を解決しようとしてきた理由は40年以上前からです)



🧠 ストレージ問題は暗号よりも古い
ブロックチェーンが存在する前から、分散システムの研究者たちはすでに一つの厳しい現実に苦しんでいました:
機械を追加すればするほど、データを維持するのが難しくなります。
古典的なコンピュータサイエンスでは、この問題は次のように現れます:
ビザンチン障害耐性(ランポート他)
非同期ネットワーク(FLP不可能性)
消失符号化と複製のトレードオフ
暗号はこの問題を発明したわけではありません。
暗号は単にそれを世界規模で再露出させました。
これはWalrusプロトコルが操作する正確な問題領域です — そして、なぜそれが典型的な「Web3ストレージ」プロジェクトとは非常に異なるのか。
ここで議論されているすべてのコアメカニクスは、Walrusのホワイトペーパーに基づいています
🪤 複製トラップ(なぜデータのコピーがスケールで失敗するのか)
📦 複製は安全に聞こえる — 数学が現れるまでは
従来の分散ストレージシステムは複製に依存しています:
同じファイルの多くの完全なコピーを保存します
少なくとも1つのコピーが生き残ることを前提とします
このモデルは初期のフォールトトレラントシステムから直接来ています — しかし、それは隠れたコストを伴います。
学術的分析は示しています:
ビザンチン障害に生き残るために、複製は指数関数的に増加します
1/3の故障ノードで、極端な安全性のために25以上のレプリカが必要です
つまり:
1 GBファイル → 25 GB保存
帯域幅は線形に増加します
コストは容赦なく増加します
これは実装上の欠陥ではありません。
これは数学的な結果です。
📉 なぜ分散化が複製を悪化させるのか
ここに逆説があります:
• より多くのノード → より多くの分散化
• より多くのノード → より高い複製が必要
• より高い複製 → より高いコスト
これが多くのシステムの理由です:
静かにノード数を制限する
半信半疑のオペレーターに依存する
「ゲートウェイ」の背後に集中する
Walrusはその妥協を拒否します。
🧮 リード–ソロモン:漏れがまだある部分的な回避
複製を減らすために、多くのシステムがリード–ソロモン消去符号化を採用しました。
使用される:
Filecoin
Storj
Sia
RSエンコーディング:
データをフラグメントに分割します
サブセットから再構築を許可します
ストレージのオーバーヘッドを約3倍に削減します
それでは、なぜそれが十分ではないのですか?
⚠️ 研究者が既に知っている二つのRS問題
1️⃣ 回復は高価です
ノードが消えると、RS回復にはしばしば次のことが必要です:
Blob全体を再度ダウンロードする
帯域幅コスト:O(|blob|)
2️⃣ 回転がモデルを壊す
権限のないネットワークでは:
ノードは常に離れます
回復は頻繁に発生します
節約が消えます
この問題は分散ストレージ研究でよく文書化されており、RSが分散ストレージを完全に解決できなかった理由です。
🟥 Red Stuff:なぜWalrusが新しいエンコーディングクラスを導入したのか



Walrusは、二次元の消去符号化システムであるRed Stuffを導入します。
これは調整ではありません。
これは構造的な再設計です。
🧩 2Dエンコーディングの説明(手を振ることなく)
データを一度切り分ける代わりに、Red Stuffはデータを二度切り分けます。
データをグリッドとして考えます:
行 → エンコード済み
列 → エンコード済み
各ノードは次のものを保存します:
1行(主要なスリバー)
1列(副次的スリバー)
このアプローチは次のことに触発されています:
ファウンテンコード(高損失ネットワークで使用)
分散システム研究からのツインコードフレームワーク
重要な違い:
回復トラフィックは失われたものに応じてスケールします — 総データサイズではなく
⚡ なぜファウンテンコードがここで重要なのか
リード–ソロモンとは異なり、ファウンテンコード:
XORスタイルの操作を使用する
重い多項式数学を避ける
大きなBlobに効率的にスケールする
それらはすでに次のように使用されています:
衛星放送
コンテンツ配信ネットワーク
高損失環境
Walrusはそれらを権限のないストレージに適用します。
🔁 ネットワーク崩壊なしの回復
従来の回復:
「ノードが失敗しましたか?全ファイルを再構築します。」
Walrusの回復:
「欠落している交差点だけを回復します。」
帯域幅コストは次のようになります:
O(|blob| / n) per node
O(|blob|) ネットワーク全体で
これはWalrusが可能にする唯一の特性です:
一定の回転をサポートします
回復ストームを避ける
成長するにつれて安定を保つ
🧠 ビザンチン現実:ノードは嘘をつき、ライターは騙す
ほとんどのストレージ説明はこの部分を無視しています。
Walrusはそうではありません。
Walrusは次のことを仮定します:
ライターは不一致なデータをアップロードすることがあります
ノードは不正確なスリバーを提供することがあります
メッセージは無期限に遅れることがあります
これらは古典的なビザンチン条件であり、数十年前に計算機科学で形式化されました。
🔐 コミットメントは混沌を検証可能性に変えます
Walrusのすべてのスリバー:
暗号的にコミットされています
独立して検証可能です
単一のBlobコミットメントにマップされます
リーダー:
スリバーを収集します
データを再構築します
再エンコードします
コミットメントを再確認します
不一致?
👉 出力 ⊥ — 安全かつ一貫性を持って。
無言の腐敗はありません。
信頼の仮定はありません。
🔗 なぜWalrusがブロックチェーンを使用するのか(他とは異なり)
Walrusはブロックチェーンを制御プレーンとしてのみ使用します。
それは次のことを処理します:
Blobの登録
ストレージの義務
時代の変化
インセンティブとペナルティ
それはBlobデータを保存しません。
この設計は現代のモジュラーなブロックチェーンアーキテクチャを反映しています:
実行レイヤー
データレイヤー
制御レイヤー
Walrusは単純にその哲学をストレージに適用します。
📍 可用性のポイント(PoA):研究グレードの保証
十分なノードがストレージを認識したら:
可用性のポイントが作成されます
Blobは現在証明可能にライブです
ライターは消えることができます
この時点から:
可用性は保証されています
執行は経済的です
証明は公開されています
これはストレージを検証可能な契約に変えます、希望ではなく。
😄 類推(人間がこれを覚える理由)
複製システム:
「25の完全なコピーを作成します。」
Walrus:
「ページをクロスワードパズルに分割します。」
いくつかの部分を失う —
それでも文を読むことができます。
🧠 なぜこれがストレージを超えて重要なのか
Walrusは次のことを可能にします:
AIデータセットの出所
NFTメディアの整合性
ロールアップデータの可用性
公的記録の保存
信頼が崩れる場所では、Walrusは正しいままです。
