Когда экономика данных достигает определенного уровня, люди широко и глубоко вовлекаются в нее, и каждый неизбежно будет участвовать в различных мероприятиях по хранению данных. Кроме того, с приходом эры Web3 большинство технологических областей начнут медленно модернизироваться или трансформироваться в течение следующих нескольких лет. Как важная инфраструктура Web3, децентрализованное хранилище будет иметь больше сценариев применения в будущем. Например, знакомые нам сети хранения данных, обеспечивающие доступ к социальным сетям, коротким видеороликам, прямым трансляциям, интеллектуальным автомобилям и т. д., в будущем также будут использовать децентрализованную модель хранения.

Данные являются основным активом в эпоху Web3, а право собственности пользователя на данные является главной особенностью Web3. Предоставление пользователям возможности безопасно владеть своими данными и активами, которые представляют эти данные, а также снятие различных опасений рядовых пользователей по поводу безопасности активов поможет следующему миллиарду пользователей выйти в Интернет. Независимый уровень доступности данных станет неотъемлемой частью Web3.

От децентрализованного хранения к уровню доступности данных

Раньше данные хранились в облаке с помощью традиционных централизованных методов, и данные обычно полностью хранились на централизованных серверах. Amazon Web Services (AWS) — создатель облачного хранилища и в настоящее время крупнейший в мире поставщик облачных хранилищ. С течением времени спрос пользователей на безопасность личной информации и хранение данных продолжает расти. Особенно после того, как утечки данных произошли у некоторых крупных операторов данных, недостатки централизованного хранения начали постепенно проявляться, и традиционные методы хранения больше не могут удовлетворить потребности текущего рынка. Кроме того, с непрерывным развитием эры Web3 и развитием приложений блокчейна данные стали более разнообразными, а масштаб данных продолжал расти. Размеры персональных сетевых данных стали более всеобъемлющими и более ценными, что сделало безопасность данных и конфиденциальность данных более важными, а требования к хранению данных также начали расти.

Появилось децентрализованное хранение данных. Децентрализованное хранилище — одна из самых ранних и популярных инфраструктур в области Web3. Самым ранним решением был Filecoin, запущенный в 2017 году. По сравнению с AWS существует существенная разница между децентрализацией и централизацией. AWS создает и поддерживает собственный центр обработки данных, состоящий из нескольких серверов. Пользователи, которым необходимо приобрести услуги хранения, могут платить AWS напрямую. Децентрализованное хранилище следует экономике совместного использования и использует массивные периферийные устройства хранения для предоставления услуг хранения. Данные фактически хранятся в хранилище, предоставленном узлом поставщика. Поэтому проекты децентрализованного хранения не могут контролировать эти данные. Самое существенное различие между децентрализованным хранилищем и AWS заключается в том, могут ли пользователи контролировать свои данные. В такой системе без централизованного управления фактор безопасности данных очень высок.

Децентрализованное хранилище — это бизнес-модель хранения, которая в основном использует распределенное хранилище для хранения файлов или наборов файлов в сегментах дискового пространства. Децентрализованное хранилище важно, поскольку оно решает различные проблемы централизованного облачного хранилища Web2, больше соответствует потребностям развития эпохи больших данных, позволяет хранить неструктурированные периферийные данные с меньшими затратами и большей эффективностью, а также поддерживает различные новые технологии. Таким образом, децентрализованное хранение можно также назвать краеугольным камнем развития Web3.

В настоящее время существует два распространенных проекта децентрализованного хранения. Один из них заключается в использовании хранилища для майнинга с целью производства блоков. Проблема этой модели в том, что хранение и загрузка в цепочке замедлят фактическую скорость использования. Обычно загрузка фотографии занимает несколько часов. Другой вариант — использовать один или несколько узлов в качестве централизованных узлов. Хранение и загрузка могут осуществляться только после прохождения проверки централизованного узла. После атаки или повреждения централизованного узла сохраненные данные будут утеряны.

По сравнению с первым проектом механизм многоуровневого хранения MEMO очень хорошо решает проблему скорости загрузки хранилища, достигая скорости загрузки хранилища в считанные секунды. По сравнению со вторым проектом MEMO берет на себя роль Хранителя и случайным образом выбирает узлы проверки, избегая централизации и обеспечивая безопасность. Более того, компания MEMO разработала собственную технологию RAFI, которая позволяет в несколько раз увеличить возможности ремонта, значительно повысив безопасность, надежность и доступность хранилища.

Доступность данных DA (Data Availability) по сути означает, что легким узлам не нужно хранить все данные или своевременно поддерживать состояние всей сети, когда они не участвуют в консенсусе. Для таких узлов необходим эффективный способ обеспечения доступности и точности данных. Потому что суть блокчейна заключается в неизменности данных. Блокчейн может гарантировать согласованность данных во всей сети. Для обеспечения производительности узлы консенсуса будут стремиться к большей централизации. Другим узлам необходимо получить имеющиеся данные, подтвержденные консенсусом через DA. Независимый уровень доступности данных эффективно устраняет проблемы сбоев в отдельных точках и обеспечивает максимальную безопасность данных.

Кроме того, решения масштабирования Layer2, такие как zkRollup, также требуют использования уровня доступности данных. Layer2, как уровень выполнения, использует Layer1 как уровень консенсуса. Помимо обновления статуса результата пакетных транзакций на Layer1, он также должен гарантировать доступность исходных данных транзакции, чтобы гарантировать, что когда ни один доказывающий не захочет сгенерировать доказательство, статус сети Layer2 все еще может быть восстановлен, избегая экстремальной ситуации, когда активы пользователя заблокированы на Layer2. Однако, если исходные данные напрямую хранятся в Layer1, это противоречит функции Layer1 как консенсусного слоя в рамках модуляризации сети блокчейна. Поэтому более разумным решением и неизбежной тенденцией в долгосрочной перспективе является хранение данных в выделенном слое доступности данных и запись только корня Меркеля, рассчитанного для этих данных, в консенсусный слой.

На рисунке 1 показана общая модель уровня доступности данных, независимая от уровня 2, разработанная Fox Tech.

Рисунок 1: Универсальная модель уровня доступности данных Layer2 Анализ уровня доступности данных Celestia

Независимый уровень доступности данных — это публичная цепочка, которая лучше, чем комитет доступности, состоящий из группы субъективных людей. Если украдены закрытые ключи достаточного количества членов комитета (что произошло и с Ronin Bridge, и с Harmony Horizon Bridge), что делает невозможным доступность данных вне цепочки, пользователи могут оказаться под угрозой — только заплатив достаточный выкуп, они смогут вывести средства из Layer2.

Поскольку комитет по доступности данных вне сети недостаточно безопасен, что если блокчейн будет представлен как доверенная организация для обеспечения доступности данных вне сети?

Celestia делает уровень доступности данных более децентрализованным, что эквивалентно предоставлению независимой публичной цепочки DA с рядом узлов проверки, производителей блоков и механизмов консенсуса для повышения уровня безопасности.

Уровень 2 публикует данные транзакции в основной цепочке Celestia, а валидаторы Celestia подписывают корень Меркла подтверждения DA и отправляют его в контракт моста DA в основной цепочке Ethereum для проверки и хранения. Таким образом, Merkle Root of DA Attestation фактически используется для доказательства доступности всех данных. DA Bridge Contract в основной цепочке Ethereum должен только проверить и сохранить этот Merkle Root, что значительно снижает накладные расходы.

Доказательство мошенничества Celestia является оптимистичным, и пока никто в сети не совершает ошибку, эффективность очень высока. Если бы все пошло не так, у меня не было бы сертификата о мошенничестве. Легкому узлу не нужно ничего делать. Пока он получает данные и восстанавливает их в соответствии с кодировкой, пока нет проблем во всем процессе, оптимистическое доказательство по-прежнему очень эффективно.

Независимый анализ уровня доступности данных: MEMO

MEMO — это новое поколение высокопроизводительной и высокодоступной сети хранения данных корпоративного уровня, созданной путем агрегации глобальных периферийных устройств хранения данных с помощью алгоритмических характеристик. Команда была создана в сентябре 2017 года и в основном занимается изучением области децентрализованного хранения. MEMO — это высокозащищенный, высоконадежный, крупномасштабный децентрализованный протокол хранения данных, основанный на одноранговой технологии блокчейн, который позволяет обеспечить крупномасштабное хранение данных. В отличие от централизованного хранилища с отношением «один ко многим», MEMO позволяет реализовать операции хранения данных без использования данных с отношением «многие ко многим». В основной цепочке MEMO смарт-контракты в основном хранятся для ограничения всех узлов. Ряд ключевых операций, таких как загрузка данных хранилища, сопоставление узлов хранилища, нормальная работа системы и работа механизма штрафов, контролируются смарт-контрактами.

С точки зрения технологий, в существующих децентрализованных системах хранения данных, представленных Filecoin, Arweave, Storj и т. д., они позволяют всем пользователям компьютеров подключаться и сдавать в аренду неиспользуемое ими пространство на жестком диске в обмен на определенную плату или токены. Хотя оба являются децентрализованными хранилищами, у них есть свои особенности. Отличие MEMO в том, что он использует коды стирания и технологию восстановления данных для улучшения функций хранения, делая данные более безопасными и делая хранение и загрузку более эффективными. Потому что создание более чистой и практичной децентрализованной системы хранения данных является конечной целью MEMO.

MEMO повышает удобство использования хранилища, одновременно оптимизируя механизм стимулирования Поставщика. В дополнение к ролям пользователя и поставщика также введен Keeper для предотвращения злонамеренных атак на узлы. Система поддерживает экономический баланс посредством взаимных ограничений между несколькими ролями. Она может поддерживать коммерческие хранилища с высокой емкостью и доступностью на уровне предприятия, предоставлять безопасные и надежные облачные сервисы хранения для NFT, GameFi, DeFi, SocialFi и т. д. и совместима с WEB2. Это идеальное сочетание блокчейна и облачного хранилища.