1. Dlaczego potrzebujemy zdecentralizowanej bazy danych?

Istnieją dwa podstawowe sposoby przechowywania danych w aplikacjach Web2: systemie plików i bazie danych. Ze względu na brak produktów bazodanowych w Web3 większość aplikacji DApp nadal korzysta ze scentralizowanych baz danych do przechowywania danych strukturalnych, a także do przechowywania niewielkiej ilości ważnych danych w drogich inteligentnych kontraktach. W miarę jak zdecentralizowane systemy plików, takie jak IPFS, zaczynają być stopniowo wykorzystywane do przechowywania danych NFT dla aplikacji Web3, zdecentralizowane systemy plików są rozpoznawane i akceptowane przez Web3. Technologia zdecentralizowanych baz danych również przeszła serię iteracji, wprowadzając wiele nowych produktów .

Zdecentralizowane bazy danych mają wyjątkowe zalety w porównaniu z tradycyjnymi scentralizowanymi bazami danych. Mogą zmniejszyć ryzyko niepowodzenia projektów Web3 w jednym punkcie i sprawić, że Dapps będą całkowicie zdecentralizowane.

Zdecentralizowane bazy danych nadają się do przechowywania gorących danych o dużej częstotliwości dostępu oraz danych niefinansowych Dapp, takich jak:

Metadane NFT Dane głosowania DAO Księga zamówień DEX zdecentralizowane dane społecznościowe, dane z blogów, e-mail. Złożone dane relacyjnej bazy danych wymagane przez Dapp. 2. Jakie są rodzaje zdecentralizowanych systemów przechowywania baz danych?

W ciągu ostatnich dwóch lat pojawiło się wiele projektów zdecentralizowanych baz danych, a niektóre innowacyjne projekty spotkały się z szerokim zainteresowaniem.

Ceramic:Ceramic to projekt, który rozpoczął się w 2019 roku. Dane są przechowywane i zarządzane w formie strumieni, a do strumieni dodawane są sformatowane dzienniki zdarzeń. Dzienniki zostaną zapisane w plikach i przesłane do IPFS. Zapewnia zapytania API GraphQL. Ceramic nie ma modelu motywacyjnego takiego jak IPFS i obsługuje tworzenie, odczytywanie i aktualizację danych (CRU). OrbitDB: OrbitDB jest starszym projektem niż Ceramic i również wykorzystuje system plików IPFS do przechowywania plików. Obsługuje przechowywanie baz danych i plików NoSQL. Tableland: ten projekt zostanie uruchomiony w 2022 roku i obecnie znajduje się w publicznej wersji beta. Wersja produkcyjna Tableland ukaże się w 2023 roku. Przechowywanie danych wymaga stosowania inteligentnych kontraktów, które definiują instrukcje SQL i ustalają uprawnienia do użytkowania. Odczyt danych odbywa się poza łańcuchem i nie wymaga płatności. Obecnie kontrakt jest wdrażany na L2, takich jak ETH i OP. Polybase: projekt jest już dostępny w sieci testowej. Jest to baza danych NoSQL obsługująca operacje CRUD, a każda operacja wymaga opłaty. Dodatkowo Polybase obsługuje różne systemy plików do przechowywania plików baz danych, w tym dysk lokalny, IPFS, Filecoin, Polystore, a nawet AWS S3. Polybase wykorzystuje również kanały płatności do płatności za zapytania o dane, zmniejszając częstotliwość transakcji w łańcuchu i unikając opóźnień zapytań spowodowanych płatnościami. Web3Q: Projekt uruchomiony w 2022 r., sieć testowa jest już online. Do uzyskiwania dostępu do danych zaproponowano nowy protokół dostępu do sieci// wzorca adresu URL. Jego model ładowania jest wyjątkowy. Usunięcie danych podlega zwrotowi. Kwill: Kwill to system baz danych SQL oparty na Arweave, który wykorzystuje inteligentne kontrakty do płatności. KYVE: KYVE to system baz danych oparty na Arwave. Technicznie rzecz biorąc, zarówno SQL, jak i NoSQL można wykorzystać do tworzenia bardziej dojrzałych i wydajnych baz danych, podczas gdy NoSQL jest bogatszy i bardziej elastyczny. Struktura danych SQL musi być wysoce spójna, z silniejszymi możliwościami wspólnych zapytań, dojrzała i wydajna forma KV NoSQL jest bardziej zgodna ze wzorcem projektowym Ethereum, może obsługiwać bogate typy danych oraz jest elastyczna i łatwa do rozbudowy; . Funkcjonalnie najlepiej jest wspierać CRUD, ale obsługa UD spowoduje złożoność systemu. Jeśli system korzysta z pamięci lokalnej, zapytania o wartości historyczne mogą nie być obsługiwane.Jeśli używasz IPFS i Arweave, baza danych musi być przeznaczona tylko do dodawania. W przeciwnym razie będzie wiele wersji tych samych danych, a koszt przechowywania podwoi się. Istnieją dwie możliwości wyboru bazowego systemu plików. Lokalne przechowywanie plików jest bardziej elastyczne, a logikę pobierania można dostosować, co jest bardziej wydajne i pozwala uniknąć zawodności i złożoności powodowanej przez użycie zdecentralizowanych systemów plików, takich jak Arweave. Na przykład: użytkownicy używają TokenA do płacenia górnikom baz danych, a górnicy muszą płacić monetami Arweave za przechowywanie danych. Nakładanie się dwóch warstw sieci powoduje złożoność. Pliki baz danych są przechowywane w zdecentralizowanych systemach plików, takich jak IPFS i Arweave, przechowywanych lokalnie w węźle lub w chmurze S3. Podobnie jak w przypadku zdecentralizowanego przechowywania, poprawa szybkości wyszukiwania danych z magazynu, modele motywacyjne i ekonomika tokenów oraz algorytmy gwarancji zapewniające dostępność danych są kluczowymi czynnikami decydującymi o tym, czy protokół będzie szeroko stosowany. Dobry model motywacyjny i model tokenowy mogą nie tylko zmobilizować entuzjazm węzłów do udziału, ale także zmotywować węzły do ​​robienia właściwych rzeczy. Na przykład: zapewnienie skutecznych funkcji odzyskiwania zamiast zwykłego przechowywania danych w celu uzyskania nagród za przechowywanie. Algorytm gwarancji dostępności danych sprawdza, czy węzeł przechowuje dane w określonych odstępach czasu i wymaga od węzła dostarczenia certyfikatu dostępności danych. Certyfikat ten uzupełnia zachęty węzła do zapobiegania utracie danych. Pobieranie danych wpływa bezpośrednio na wygodę użytkownika i ma kluczowe znaczenie dla wygody i płynności działania Dapp.

Podsumowanie: Dziedzina zdecentralizowanych baz danych cieszy się dużym zainteresowaniem i pilnymi potrzebami, ale obecnie nie ma powszechnie akceptowanego i stosowanego produktu. Technologia zdecentralizowanych baz danych jest mniej dojrzała niż zdecentralizowane systemy przechowywania plików. Ponieważ technologia zdecentralizowanych baz danych opiera się na rozproszonych systemach plików. Wiele projektów zostanie uruchomionych w 2022 roku. Poprawa szybkości odzyskiwania przechowywanych danych, model motywacyjny i ekonomika tokenów oraz algorytmy gwarancyjne stosowane w celu zagwarantowania dostępności danych to kluczowe czynniki decydujące o tym, czy protokół będzie powszechnie stosowany. Protokół będzie skupiał się na skróceniu czasu pobierania, co ma kluczowe znaczenie dla łatwości użytkowania i płynności Dapp.