1. Tại sao chúng ta cần cơ sở dữ liệu phi tập trung?
Có hai cách cơ bản để lưu trữ dữ liệu trong ứng dụng Web2, hệ thống tệp và cơ sở dữ liệu. Do thiếu các sản phẩm cơ sở dữ liệu trong Web3, hầu hết các DApp vẫn sử dụng cơ sở dữ liệu tập trung để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc bên cạnh việc lưu trữ một lượng nhỏ dữ liệu quan trọng trong các hợp đồng thông minh đắt tiền. Khi các hệ thống tệp phi tập trung như IPFS bắt đầu dần được sử dụng để lưu trữ dữ liệu NFT cho các ứng dụng Web3, các hệ thống tệp phi tập trung được Web3 công nhận và chấp nhận. Công nghệ của cơ sở dữ liệu phi tập trung cũng đã trải qua nhiều lần lặp lại, với nhiều sản phẩm mới. .
Cơ sở dữ liệu phi tập trung có những lợi thế đặc biệt so với cơ sở dữ liệu tập trung truyền thống. Chúng có thể giảm nguy cơ lỗi điểm duy nhất của các dự án Web3 và làm cho Dapps hoàn toàn phi tập trung.
Cơ sở dữ liệu phi tập trung phù hợp để lưu trữ dữ liệu nóng với tần suất truy cập cao và dữ liệu phi tài chính của Dapp, như:
Siêu dữ liệu NFT Dữ liệu biểu quyết DAO Sổ đặt hàng DEX dữ liệu xã hội phi tập trung, dữ liệu blog, email. Dữ liệu cơ sở dữ liệu quan hệ phức tạp theo yêu cầu của Dapp. 2. Có những loại hệ thống lưu trữ cơ sở dữ liệu phi tập trung nào?
Trong hai năm qua, nhiều dự án cơ sở dữ liệu phi tập trung đã xuất hiện và một số dự án đổi mới đã nhận được sự quan tâm rộng rãi.
Gốm:Gốm là một dự án bắt đầu vào năm 2019. Dữ liệu được lưu trữ và quản lý dưới dạng luồng và nhật ký sự kiện được định dạng sẽ được thêm vào luồng. Nhật ký sẽ được tạo thành tệp và tải lên IPFS. Cung cấp các truy vấn API GraphQL. Ceramic không có mô hình khuyến khích như IPFS và hỗ trợ tạo, đọc và cập nhật dữ liệu (CRU). OrbitDB: OrbitDB là một dự án cũ hơn Ceramic và cũng sử dụng hệ thống tệp IPFS để lưu trữ tệp. Nó hỗ trợ lưu trữ cơ sở dữ liệu và tệp NoSQL. Tableland: Dự án này sẽ ra mắt vào năm 2022 và hiện đang ở giai đoạn thử nghiệm công khai. Phiên bản sản xuất của Tableland sẽ được phát hành vào năm 2023. Việc lưu trữ dữ liệu yêu cầu sử dụng các hợp đồng thông minh, xác định các câu lệnh SQL và đặt quyền sử dụng. Việc đọc dữ liệu được thực hiện ngoài chuỗi và không yêu cầu thanh toán. Hiện tại, hợp đồng được triển khai trên L2 như ETH và OP. Polybase: Dự án hiện đang hoạt động trên mạng thử nghiệm. Đây là cơ sở dữ liệu NoSQL hỗ trợ các hoạt động CRUD và mỗi hoạt động đều phải trả phí. Ngoài ra, Polybase hỗ trợ nhiều hệ thống tệp khác nhau để lưu trữ tệp cơ sở dữ liệu, bao gồm đĩa cục bộ, IPFS, Filecoin, Polystore và thậm chí cả AWS S3. Polybase cũng sử dụng các kênh thanh toán để thanh toán truy vấn dữ liệu, giảm tần suất giao dịch trên chuỗi và tránh sự chậm trễ truy vấn do thanh toán gây ra. Web3Q: Dự án ra mắt vào năm 2022, mạng thử nghiệm đã trực tuyến. Một giao thức truy cập Web// mẫu URL mới được đề xuất để truy cập dữ liệu. Mô hình tính phí của nó rất đặc biệt. Xóa dữ liệu sẽ được hoàn lại. Kwill: Kwill là một hệ thống cơ sở dữ liệu SQL dựa trên Arweave sử dụng hợp đồng thông minh để thanh toán. KYVE: KYVE là hệ thống cơ sở dữ liệu dựa trên Arwave. Về mặt kỹ thuật, cả SQL và NoSQL đều có thể được sử dụng để làm cho cơ sở dữ liệu SQL hoàn thiện và hiệu quả hơn, trong khi NoSQL phong phú và linh hoạt hơn. Cấu trúc dữ liệu của SQL cần phải có tính nhất quán cao, với khả năng truy vấn chung mạnh mẽ hơn, hoàn thiện và hiệu quả hơn; dạng KV của NoSQL phù hợp hơn với mẫu thiết kế của Ethereum, có thể hỗ trợ các loại dữ liệu phong phú, linh hoạt và dễ mở rộng. . Về mặt chức năng, tốt nhất nên hỗ trợ CRUD, nhưng việc hỗ trợ UD sẽ mang lại sự phức tạp cho hệ thống. Nếu hệ thống sử dụng bộ nhớ cục bộ, truy vấn giá trị lịch sử có thể không được hỗ trợ.Nếu bạn sử dụng IPFS và Arweave, cơ sở dữ liệu chỉ cần ở dạng bổ sung. Nếu không, sẽ có nhiều phiên bản của một dữ liệu và chi phí lưu trữ sẽ tăng gấp đôi. Có hai lựa chọn cho hệ thống tập tin cơ bản. Việc lưu trữ tệp cục bộ sẽ linh hoạt hơn và logic truy xuất có thể được tùy chỉnh, hiệu quả hơn và tránh được sự không đáng tin cậy và phức tạp do sử dụng các hệ thống tệp phi tập trung như Arweave. Ví dụ: người dùng sử dụng TokenA để trả tiền cho người khai thác cơ sở dữ liệu và người khai thác cần trả tiền Arweave để lưu trữ dữ liệu. Các tệp cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong các hệ thống tệp phi tập trung như IPFS và Arweave; được lưu trữ cục bộ trên nút hoặc trên đám mây S3. Tương tự như lưu trữ phi tập trung, cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu lưu trữ, mô hình khuyến khích và kinh tế mã thông báo cũng như các thuật toán đảm bảo để đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu là những yếu tố chính quyết định liệu một giao thức có được sử dụng rộng rãi hay không. Một mô hình khuyến khích và mô hình mã thông báo tốt không chỉ có thể huy động sự nhiệt tình của các nút tham gia mà còn thúc đẩy các nút làm những điều đúng đắn. Ví dụ: cung cấp các chức năng truy xuất hiệu quả thay vì chỉ lưu trữ dữ liệu để nhận phần thưởng lưu trữ. Thuật toán đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu sẽ kiểm tra việc lưu trữ dữ liệu của nút theo định kỳ và yêu cầu nút cung cấp chứng chỉ về tính khả dụng của dữ liệu. Chứng chỉ này bổ sung cho các khuyến khích của nút để ngăn ngừa mất dữ liệu. Việc truy xuất dữ liệu ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng và rất quan trọng đối với sự thuận tiện và trôi chảy của Dapp.
Tóm tắt: Lĩnh vực cơ sở dữ liệu phi tập trung có giá trị quan tâm cao và nhu cầu cấp thiết nhưng hiện tại chưa có sản phẩm nào được chấp nhận và sử dụng rộng rãi. Công nghệ cơ sở dữ liệu phi tập trung kém hoàn thiện hơn các hệ thống lưu trữ tệp phi tập trung. Bởi vì công nghệ cơ sở dữ liệu phi tập trung dựa trên các hệ thống tệp phân tán. Nhiều dự án được triển khai vào năm 2022. Cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu được lưu trữ, mô hình khuyến khích và kinh tế mã thông báo cũng như các thuật toán đảm bảo được sử dụng để đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu là những yếu tố chính quyết định liệu một giao thức có được sử dụng rộng rãi hay không. Trọng tâm của giao thức sẽ là giảm thời gian truy xuất, điều này rất quan trọng để đảm bảo tính dễ sử dụng và mượt mà của Dapp.