Uma das faixas mais populares deste ano deve ser a faixa L2, que aprimora a escalabilidade do blockchain. Após sua implementação bem-sucedida, velocidades mais rápidas e custos mais baixos levarão à prosperidade gradual dos aplicativos Web3. A geração de grandes quantidades de dados no futuro will Storage apresenta uma explosão de demanda. Este artigo se concentrará no EthStorage, o primeiro colocado na EDCON Spuer Demo deste ano, e revisará a trilha de armazenamento descentralizado que tem baixa popularidade no mercado recentemente, mas tem enorme potencial.

1. Processo de desenvolvimento de armazenamento em rede

Consenso, computação e armazenamento são conhecidos coletivamente como os três pilares e a infraestrutura subjacente da Web3. Quando dados e informações são gerados, o armazenamento é necessário. Desde o nascimento dos computadores, a tecnologia de armazenamento vem se desenvolvendo por meio de exploração e avanços. Este artigo a divide em quatro etapas. .

1. Armazenamento centralizado: armazenamento centralizado + gerenciamento centralizado

Os computadores começaram a usar fita de papel para registrar dados. Mais tarde, a IBM produziu o primeiro disco rígido como meio de armazenamento em 1956 e entrou no método de armazenamento de computador com o qual estamos familiarizados hoje.

Dispositivos de armazenamento centralizados têm iterado, incluindo discos rígidos, fitas, cartões de memória, SSDs, etc., mas a arquitetura de armazenamento é fixa. Os dispositivos terminais podem acessar e solicitar dados de recursos de armazenamento através da rede, mas todos os recursos de armazenamento de dados estão concentrados. 1 Controle e gerenciamento unificados a partir de um local ou servidor central.

2. Armazenamento em nuvem: armazenamento distribuído + gerenciamento centralizado

Em 2006, Amazon AWS entrou online e lançou os serviços de armazenamento em nuvem EC2 e S3. O armazenamento entrou em uma nova era, Microsoft, Google, Alibaba, etc., tornando-se o método de armazenamento mais utilizado atualmente.

O armazenamento em nuvem aplica uma arquitetura de armazenamento distribuída, usa vários servidores para armazenar dados de maneira descentralizada, divide os dados em vários servidores para backup, reduz pontos únicos de falha e tem as características de redundância de dados reduzida e expansão elástica. No entanto, os servidores de armazenamento em nuvem são gerenciados centralmente pelos provedores de serviços em nuvem e o controle real dos dados não pertence aos usuários.

3. Armazenamento blockchain tradicional: armazenamento distribuído de nó completo + gerenciamento descentralizado

Desde o nascimento do Bitcoin, o armazenamento em rede blockchain tornou-se uma solução oposta ao armazenamento e gerenciamento centralizados. O Blockchain garante a segurança e a não adulteração dos dados por meio de armazenamento distribuído, mecanismo de consenso e mecanismo de verificação de transações, ao mesmo tempo que atende aos requisitos de Possui as características. de armazenamento descentralizado e gestão descentralizada.

No entanto, redes blockchain como Bitcoin e Ethereum têm altos custos de armazenamento e baixa eficiência. O principal motivo é que a arquitetura de rede desses blockchains não é projetada do ponto de vista do armazenamento. Cada nó deve armazenar uma cópia dos dados, e o espaço do bloco é. limitado. Tomando o Boring Ape NFT como exemplo, armazenar um na rede Bitcoin ou Ethereum custa pelo menos várias centenas de dólares.

4. Armazenamento descentralizado Web3: armazenamento distribuído de vários nós + gerenciamento descentralizado

Como é muito caro armazenar dados diretamente no blockchain, surgiram muitas soluções e projetos de armazenamento descentralizado web3, como IFPS, Filecoin, Storj, Arweave, Swarm, EthStorage, etc. Com base no armazenamento e gerenciamento centralizados, o aumento do espaço de armazenamento e a redução de custos são alcançados por meio de uma combinação de tecnologias como segmentação de dados, armazenamento de vários nós e certificação em cadeia.

2. Modularidade ETH e Computador Mundial

1. Modularização ETH

Desde que a ETH planejou um roteiro centrado no Rollup em 2021, a modularização do Ethereum começou a ser estabelecida, dividindo cada camada de uma única cadeia onipotente (*blockchain monolítico), e as funções de diferentes camadas podem ser gerenciadas por diferentes Expansão é realizada baseado na responsabilidade de módulos ou cadeias. Essa direção também é chamada de final de jogo por Vitalik.

A blockchain representada pelo Ethereum divide a cadeia em quatro níveis principais:

(1) Camada de Execução (*Camada de Execução): processamento de transações, execução e cálculo de contratos inteligentes, etc.

(2) Camada de Liquidação (*Camada de Liquidação): Verifica os resultados da execução, resolve disputas e liquida compromissos de status de liquidação.

(3) Camada de Consenso (*Camada de Consenso): determina a ordem e validade das transações e a consistência entre os nós

(4) Camada de Disponibilidade de Dados (*Camada de Disponibilidade de Dados): Garantir que os dados possam ser usados, armazenados e verificáveis

Ao encadear um blockchain monolítico, o blockchain é a cadeia que lida com todas as quatro funções e enfrentará o "trilema" do blockchain. A modularidade do Blockchain pode dividir as quatro funções em múltiplas camadas especializadas para resolver diferentes problemas.

Após a modularização da ETH, a cadeia principal da ETH tornou-se L1, na qual nasceram muitos L2s, servindo principalmente como camada de execução da ETH. Por exemplo, a tecnologia L2 do OP Stack também desenvolveu uma arquitetura modular para aumentar a confiabilidade futura. Através da direção de modularização + Rollup, a ETH manterá principalmente a camada de disponibilidade de dados (*DA) e a camada de consenso no futuro, tornando-se a camada básica principal e mais segura. As funções de outras camadas serão atualizadas através de outras cadeias e soluções para. realizar toda a expansão ecológica da ETH e melhorar a escalabilidade.

2. Computador Mundial

O objetivo do Ethereum é construir um supercomputador mundial Atualmente, o Ethereum está indo muito bem em termos de segurança, mas ainda está fazendo avanços em escalabilidade. Rollup é uma direção importante para resolver a escalabilidade, e a abordagem modular pode resolvê-la. até certo ponto, os três problemas do blockchain, mas tornar-se um supercomputador também precisa enfrentar três problemas, a saber, consenso, cálculo e armazenamento. Esses três problemas também se restringem.

Diferentes prioridades deste trilema resultarão em diferentes compromissos:

Livro razão de consenso forte: requer essencialmente armazenamento e computação repetidos, por isso não é adequado para expandir armazenamento e computação.

Forte poder de computação: o consenso precisa ser reutilizado ao realizar um grande número de cálculos e tarefas de prova, por isso não é adequado para armazenamento em grande escala.

Forte capacidade de armazenamento: O consenso precisa ser reutilizado ao realizar provas frequentes de espaço de amostragem aleatória, portanto, não é adequado para cálculo.

Atualmente, as soluções L2 tradicionais ainda enfrentam o problema de equilibrar classificadores centralizados e eficiência computacional, e são incapazes de fornecer fortes capacidades de armazenamento. Os autores do artigo "Rumo ao Supercomputador Mundial" propuseram uma maneira de resolver os três dilemas de se tornar um computador mundial, dividindo o computador mundial por função como a arquitetura subjacente e expandindo-os separadamente.

Ou seja, o supercomputador mundial final será composto por três redes P2P topologicamente heterogêneas. Semelhante à construção de um computador físico, o livro-razão de consenso, a rede de computação e a rede de armazenamento serão conectados através de barramentos sem confiança (*conectores), como a tecnologia de prova de conhecimento zero. , e montado em um supercomputador mundial. Outros componentes podem ser adicionados com base nas necessidades de aplicações específicas. A seleção e conexão apropriadas de cada componente alcançarão o equilíbrio do trilema do livro-razão de consenso, poder de computação e capacidade de armazenamento, garantindo, em última análise, a descentralização, o alto desempenho e a segurança dos supercomputadores do mundo. . Entre eles, o EthStorage serve como solução para o setor de armazenamento em supercomputadores da arquitetura.

Se for baseado nesta estrutura, o processo de transação do supercomputador mundial Ethereum será dividido nas seguintes etapas:

(1) Consenso: Use o Ethereum para processar e chegar ao consenso da transação.

(2) Computação: A rede zkOracle realiza cálculos fora da cadeia relevantes, verificando rapidamente os dados de prova e consenso fornecidos pelo zkPoS como um barramento.

(3) Consenso: Em alguns casos, como automação e aprendizado de máquina, a rede de computação repassará dados e transações para Ethereum ou EthStorage por meio de provas.

(4) Armazenamento: Para armazenar grandes quantidades de dados do Ethereum (*como metadados NFT), o zkPoS atua como um mensageiro entre os contratos inteligentes do Ethereum e o EthStorage.

3. Armazenamento ETH

1. Introdução

EthStorage é a primeira solução de duas camadas a fornecer armazenamento dinâmico programável com base na disponibilidade de dados Ethereum (*Disponibilidade de dados. Ele pode expandir o armazenamento programável a um custo de 1/100 a 1/1000 vezes a centenas de terabytes ou até petabytes).

A equipe ganhou duas vezes apoio financeiro da Fundação Ethereum (*Grant) para ajudar a Ethereum a conduzir pesquisas sobre disponibilidade de dados (*Disponibilidade de dados) e prova de armazenamento de conjunto de dados dinâmico L2 usando contratos Ethereum L1. E conquistou o primeiro lugar no EDCON Spuer Demo 2023.

2. Características técnicas

(1) ETH altamente integrado

O cliente EthStorage é um superconjunto do cliente Ethereum Geth, o que significa que ao executar um nó EthStorage, ele ainda pode participar de qualquer processo do Ethereum normalmente. Um nó pode ser um nó validador Ethereum e também ser os dados do nó EthStorage. . O módulo Provedor de Dados de cada Node EthStorage iniciará uma solicitação de conexão com o Provedor de Dados de outro Node EthStorage. Quando eles estão conectados entre si, eles na verdade formam uma rede de armazenamento descentralizada.

Os usuários que usam o EthStorage podem usar carteiras existentes diretamente para interagir com todos os aplicativos construídos no armazenamento, seja NFT, redes sociais descentralizadas ou jogos descentralizados, o que pode minimizar o tempo do usuário para entrar no limite do EthStorage. Ao mesmo tempo, o EthStorage compatível com EVM pode trazer excelente interoperabilidade para contratos inteligentes. Por exemplo, o usuário A deseja definir uma imagem para seu mint NFT por meio do Ethstorage A só precisa executar uma transação Ethereum. transação e duas transações Ethereum precisam ser enviadas, e não há como executá-las de forma síncrona como o EthStorage.

(2) Solução descentralizada L2 baseada na camada DA

Na verdade, o EthStorage usa uma arquitetura semelhante a L2. Um contrato de armazenamento será implantado no Ethereum como entrada para as operações de dados do EthStorage. Ao mesmo tempo, a prova dos dados de armazenamento fora da cadeia do nó de dados (*dados de armazenamento fora da cadeia) também precisa. a ser verificado através deste contrato.

Comparação com a corrente L2:

Rollup (L2) armazena uma árvore de estado fora da cadeia, e o compromisso (*commitment) na cadeia é a raiz da árvore de estado. Ao mesmo tempo, após receber novos dados, o Rollup precisa executar transações fora da cadeia para completar o estado. processo de transformação e estabelecimento de uma nova árvore de estados;

O EthStorage armazena dados fora da cadeia, e o compromisso (*commitment) na cadeia é a prova de armazenamento de dados. Ao mesmo tempo, após o EthStorage receber uma solicitação para atualizar os dados armazenados, ele irá gerar uma nova prova de armazenamento para os dados. .

Como pode ser visto acima, a direção de expansão do atual Optimism Rollup ou ZK-Rollup é expandir o poder de computação do Ethereum, enquanto a direção de expansão do EthStorage Rollup é expandir a capacidade de armazenamento de dados do Ethereum.

Ao mesmo tempo, o EthStorage é uma camada de armazenamento modular, desde que haja EVM e DA para reduzir os custos de armazenamento, você pode executá-lo em qualquer blockchain (*mas atualmente muitos Layer1 não possuem uma camada DA), mesmo na Layer2. . Por exemplo, a EthStorage está atualmente considerando como usar sua tecnologia para implementar a prova de fraude no Optimism. A camada DA correspondente também está habilitada no Optimism.

(3) O armazenamento dinâmico pode ser alcançado

Do ponto de vista da arquitetura de design do sistema, Filecoin e Arweave são mais usados ​​para fins estáticos. Grandes quantidades de dados podem ser carregadas para armazenamento descentralizado, mas não podem ser modificadas ou excluídas, e novos dados só podem ser recarregados. Graças ao paradigma de armazenamento de valor-chave, o EthStorage pode suportar CRUD, ou seja, criar novos dados de armazenamento, atualizar dados de armazenamento, ler dados de armazenamento e excluir dados de armazenamento. Isto é fácil de conseguir no campo do armazenamento centralizado, mas no campo do armazenamento descentralizado, apenas o EthStorage pode fazê-lo atualmente.

(4) Criar protocolo de acesso à rede Ethereum

Uma série de comportamentos como navegar em páginas da web, enviar e-mails, baixar arquivos, etc. na Internet Web2 são inseparáveis ​​​​do protocolo HTTP. É um dos protocolos mais comuns da Internet. O protocolo HTTP define como os recursos são transmitidos e trocados entre clientes e servidores, e URLs são identificadores que especificam a localização desses recursos na Internet. Quando um endereço da web é inserido em um navegador da web ou um link é clicado, uma solicitação HTTP é acionada, que usa a URL para determinar o recurso a ser solicitado. O navegador da Web analisa o URL, comunica-se com o servidor usando o protocolo HTTP, solicita um recurso específico e exibe o recurso ao usuário após a resposta do servidor. O protocolo HTTP e os URLs trabalham juntos para formar a base para navegação, interação e transmissão de recursos na Web. No entanto, os dados das páginas Web2 ou dos serviços de Internet são hospedados em servidores centralizados. Quando você interrompe a renovação do servidor, o serviço de nuvem usado pelo aplicativo será interrompido e os dados do aplicativo serão excluídos pelo provedor de serviços centralizado.

O fundador da EthStorage, Zhou Zhou, propôs um protocolo de acesso à rede baseado em Web3 – ERC-4804, que passou na revisão final e aprovação do EIP. ERC-4804, o nome completo é URL Web3 para interpretação de informações de chamada EVM. É um URL Web3 estilo HTTP (*web3://) para chamar informações EVM. É o primeiro protocolo de acesso à rede no Ethereum. Diferente da forma como o web2 acessa os recursos do servidor, o protocolo de acesso web3:// renderiza diretamente os recursos hospedados no contrato inteligente Ethereum por meio da URL do Web3, incluindo arquivos como HTML, CSS, PDF, etc.

Simplificando, web3:// (*http://web3url.io) é um http:// descentralizado. Ele adiciona uma camada de apresentação descentralizada ao Ethereum, permitindo aos usuários navegar diretamente no conteúdo da web no EVM, como páginas da web, imagens, músicas, etc., e o EVM serve como um backend descentralizado.

3. Situação atual e plano

(1) Aplicação do produto

Por meio do EthStorage, será possível reativar aplicativos da Internet com armazenamento descentralizado como camada inferior (*Muitos Dapps ainda usam métodos centralizados para armazenar dados), como NFTs dinâmicos, NFTs de música on-chain, sites pessoais, carteiras sem host, e Dapps.

Veja o DeWeb como exemplo:

Sabemos que Ethereum é uma rede descentralizada. Muitos dapps descentralizados nasceram no Ethereum. No entanto, esses dapps não são completamente descentralizados. Os front-ends de muitos aplicativos ainda são hospedados por meio de serviços de nuvem centralizados. tempo de inatividade, exclusão de pares de negociação e desativação do serviço front-end do Tornado.Cash devido a suspeita de supervisão de lavagem de dinheiro, etc., tudo porque o front-end está hospedado em um servidor centralizado e não pode resistir efetivamente à censura. No entanto, usando a solução EthStorage, os arquivos e dados de páginas da web são hospedados em contratos inteligentes e são administrados e mantidos em conjunto por uma rede descentralizada, melhorando significativamente a resistência à censura. A implementação do DeWeb por meio da programabilidade de contratos inteligentes pode permitir muitos aplicativos interessantes, como De-github, De-blog e front-ends de vários dapps.

Atualmente, o EthStorage não anunciou um plano de token, mas a rede de teste pode usar e interagir com a rede de teste por meio do token de teste W3Q.

(2) Roteiro

De acordo com o roteiro anunciado pela EDCON, em 2023, o EthStorage estará principalmente em fase de rede de testes e se adaptará à atualização do Ethereum Cancun para desenvolvimento e testes. A mainnet poderá ser lançada em 2024, e Danksharding, cliente CL+EL e acesso ao navegador Web3 serão totalmente integrados.

4. Visão geral rápida de outros projetos de armazenamento

(1) Filecoin: Filecoin é uma rede de armazenamento descentralizada com um sistema de incentivos construído em IPFS. O IPFS usa uma tabela hash distribuída (*DHT), que é um protocolo para armazenar, endereçar e transmitir dados (*análogo ao protocolo http, o Filecoin atua como camada de incentivo para IPFS e também atua como um mercado de armazenamento aberto). Filecoin usa um modelo baseado em contrato para garantir a durabilidade dos dados e incorpora provas de conhecimento zero, especificamente provas de espaço-tempo e provas de replicação. Em 14 de março deste ano, o Filecoin anunciou o lançamento oficial de uma máquina virtual (*FVM) para suportar contratos inteligentes e programabilidade do usuário.

As características do Filecoin são: possui cadeia separada e sistema de incentivos; possui grande espaço de armazenamento estático e baixo custo e suporta máquina virtual FVM após atualização;

(2) Arweave: Arweave adota um modelo “pague uma vez, armazene para sempre”, onde o pagamento único cobre o custo de armazenamento permanente de dados e não há custos adicionais para recuperar esses dados. Arweave usa uma prova concisa de acesso aleatório para criar uma estrutura de dados nativa do *Blockweave, ou seja, cada bloco está vinculado ao bloco anterior e a um bloco de recuperação histórico. Para nós, o pré-requisito para lançar um novo bloco é sincronizar um Recall-Block e os últimos dados do bloco gerado.

As características do Arweave são: uma cadeia separada e um sistema de incentivos;

(3) BNB Greenfield: Greenfield se concentra na promoção do gerenciamento e acesso descentralizado de dados, com o objetivo de simplificar o armazenamento e o gerenciamento de dados e conectar a propriedade de dados com o ambiente DeFi do BNB Smart Chain (*BSC). O sistema BNB Greenfield completo pode interoperar com a cadeia pública madura do BSC e usuários da comunidade BN. Quando os usuários desejam criar e usar dados no Greenfield, eles podem se comunicar com o núcleo do BNB Greenfield por meio da infraestrutura BNB Greenfield dApps (*aplicativos descentralizados).

As características do BNB Greenfield são: o quebra-cabeça final da rede ecológica "Trinity" da Binance, forte operabilidade dentro do ecossistema e BNB sendo transferido e usado em diversas cadeias usando o conceito estrutural de "balde" Amazon S3; verificação na cadeia.

5. Resumo

O armazenamento é um dos três pilares da rede Web3. Somente quando o armazenamento descentralizado puder ser implementado a confirmação de dados e uma rede soberana poderão ser verdadeiramente realizadas. Caso contrário, não faz sentido desenvolver uma rede blockchain em detrimento da eficiência da centralização. Esta via pertence à base subjacente, tem potencial e é de grande importância.

Atualmente, em comparação com outras faixas, o armazenamento descentralizado é menos popular no mercado, principalmente porque ainda não atingiu o estágio de desenvolvimento e carece de demanda. Quando o desenvolvimento do L2 tornar a aplicação do Dapp barata e rápida, o acúmulo de grandes quantidades de dados e demandas de valor empurrará o interesse do mercado para o caminho do armazenamento descentralizado.

Como um projeto emergente, o EthStorage tem uma boa base ecológica em Ethereum e tem forte interoperabilidade. Ele pode ser combinado com outras camadas L1 e L2 para fornecer novas direções e soluções de desenvolvimento. Hoje em dia, cada projeto de armazenamento descentralizado também tem seu foco principal e continua a se desenvolver. Estamos ansiosos pela era em que as engrenagens do mercado mudarão para o caminho do armazenamento.

Referências

1. Oficial EthStorage

2. "Rumo ao Supercomputador Mundial", Xiaohang Yu, Kartin, msfew — Hyper Oracle, Qi Zhou — ETHStorage

3. "EthStorage — O primeiro armazenamento Ethereum L2", 0xhhh, 0xCryptolee

4、《Armazenamento descentralizado: um pilar do Web3》，Fundamental Labs

5. "Blockchain modular: uma solução de engenharia para Ethereum se tornar um" computador mundial "", IOBC Capital

6. "EthStorage: Expandindo o desempenho de armazenamento do ecossistema Ethereum", Mint Ventures

site: ldcap.com

meio:ld-capital.medium.com