分散化ストレージの進化:FILからWalrusへの革新の道

分散化ストレージ:概念から実用への長い道のり

分散化ストレージは、ブロックチェーン業界の人気のあるレースの一つでした。Filecoinは前回のブルマーケットのリーダープロジェクトとして、一時的に時価総額が100億ドルを超えました。Arweaveは永久ストレージのコンセプトにより、35億ドルの時価総額に達したこともありました。しかし、コールドデータストレージの可用性が疑問視される中、永久ストレージの必要性にも疑問符が付けられ、分散化ストレージが本当に実現できるかどうかは未解決の問題です。

最近、Walrusの登場は長い間静まり返っていたストレージ分野に新たな活力をもたらしました。そして、AptosとJump Cryptoが共同で発表したShelbyプロジェクトは、ホットデータストレージ分野での突破を試みています。さて、分散化ストレージは再び台頭し、広範なアプリケーションシナリオにソリューションを提供する可能性があるのでしょうか?それとも単なる別のコンセプトのブームに過ぎないのでしょうか?この記事では、Filecoin、Arweave、Walrus、Shelbyの4つのプロジェクトの発展路線を分析し、分散化ストレージの物語の変遷を探求し、この問いに答えようと試みます:分散化ストレージの普及までの道のりはどれほど遠いのでしょうか?

! FilecoinとArweaveからWalrusとShelbyへ:分散型ストレージの人気からどれくらい離れていますか?

Filecoin:ストレージは表面に過ぎず、マイニングが本質である

Filecoinは初期に登場したアルトコインの一つであり、その発展方向は自然に分散化を中心に展開されます。これは初期のアルトコインの一般的な特徴であり、さまざまな伝統的な分野で分散化の意義を探求しています。Filecoinも例外ではなく、ストレージと分散化を結びつけ、集中化されたデータストレージサービスプロバイダーの信頼性の問題を指摘しています。したがって、Filecoinの目標は集中化されたストレージを分散化されたストレージに転換することです。しかし、分散化を実現する過程で犠牲にされた特定の側面は、後にArweaveやWalrusプロジェクトが解決しようとした痛点となりました。Filecoinが実際にはただのマイニングコインである理由を理解するには、その基盤技術であるIPFSがホットデータを処理するのに適していないという客観的な制約を理解する必要があります。

IPFS:分散化アーキテクチャの伝送ボトルネック

IPFS(インターステラーファイルシステム)は2015年頃に登場し、コンテンツアドレッシングを通じて従来のHTTPプロトコルを覆すことを目的としています。IPFSの最大の欠点は取得速度が非常に遅いことです。従来のデータサービスプロバイダーがミリ秒単位の応答を達成できる時代において、IPFSでファイルを取得するには十数秒かかるため、実際のアプリケーションでの普及が難しく、少数のブロックチェーンプロジェクトを除いて、従来の業界でほとんど採用されていない理由を説明しています。

IPFSの基盤となるP2Pプロトコルは主に"コールドデータ"、つまりあまり変動しない静的コンテンツ(動画、画像、文書など)に適しています。しかし、動的ウェブページ、オンラインゲーム、または人工知能アプリケーションなどのホットデータを処理する場合、P2Pプロトコルは従来のCDNに対して明確な利点はありません。

IPFS自体はブロックチェーンではありませんが、その採用されている有向非巡回グラフ(DAG)のデザイン理念は、多くのパブリックブロックチェーンやWeb3プロトコルと高度に一致しており、ブロックチェーンの基盤構築フレームワークとして生まれながらにして適しています。したがって、実用的な価値がなくても、ブロックチェーンのストーリーを支える基盤フレームワークとしては十分であり、初期のクローンプロジェクトは、動作するフレームワークさえあれば星辰大海を開くことができました。しかし、Filecoinがある段階に達するにつれて、IPFSがもたらす根本的な欠陥がその前進を妨げ始めました。

ストレージの外衣の下のマイニングコインのロジック

IPFSの設計の目的は、ユーザーがデータを保存するだけでなく、ストレージネットワークの一部としても機能できるようにすることです。しかし、経済的インセンティブがない場合、ユーザーが自発的にこのシステムを利用することは難しく、ましてや活発なストレージノードになることは困難です。これは、ほとんどのユーザーがファイルをIPFSに保存するだけで、自分のストレージスペースを提供したり、他の人のファイルを保存したりしないことを意味します。まさにこのような背景の中で、Filecoinは登場しました。

Filecoinのトークン経済モデルには主に3つの役割があります: ユーザーはデータを保存するための費用を支払う責任があり; ストレージマイナーはユーザーのデータを保存することでトークンのインセンティブを得ます; リトリーバーマイナーはユーザーが必要とする際にデータを提供し、報酬を得ます。

このモデルには潜在的な悪用の余地があります。ストレージマイナーはストレージスペースを提供した後、報酬を得るためにゴミデータを埋め込む可能性があります。これらのゴミデータは検索されることがないため、それらが失われてもストレージマイナーの没収メカニズムは発動しません。これにより、ストレージマイナーはゴミデータを削除し、このプロセスを繰り返すことができます。Filecoinの複製証明コンセンサスはユーザーデータが勝手に削除されていないことを保証することはできますが、マイナーによるゴミデータの埋め込みを防ぐことはできません。

Filecoinの運営は、主にマイナーによるトークン経済への継続的な投入に依存しており、エンドユーザーによる分散型ストレージの実際の需要に基づいていません。プロジェクトは引き続きイテレーションを重ねていますが、現段階では、Filecoinのエコシステム構築は「マイニングロジック」により適合しており、「アプリケーション駆動」のストレージプロジェクト定義には当てはまりません。

Arweave:長期主義によって生まれ、長期主義によって敗れる

もしFilecoinの設計目標が、インセンティブを提供し、証明可能な分散化された"データクラウド"を構築することであるなら、Arweaveはデータに永久的な保存能力を提供するという別の方向に極端に進んでいます。Arweaveは分散型コンピューティングプラットフォームを構築しようとしているわけではなく、その全システムは一つの核心的な仮定に基づいて展開されています - 重要なデータは一度だけ保存され、永遠にネットワークに留まるべきであるということです。この極端な長期主義により、Arweaveはメカニズムからインセンティブモデル、ハードウェアの要件から物語の観点に至るまでFilecoinとは大きく異なっています。

Arweaveはビットコインを学習対象とし、年単位の長期にわたって自身の永続ストレージネットワークを最適化し続けようとしています。Arweaveはマーケティングや競合他社、市場の発展動向を気にしていません。ただネットワークアーキテクチャのイテレーションを進めるだけで、誰にも注目されなくても気にしないのです。これがArweave開発チームの本質、すなわち長期主義です。長期主義のおかげで、Arweaveは前回のブルマーケットで熱烈に支持されました。また、長期主義のために、どんなに底に落ちても、Arweaveは数回のブル・ベアを乗り越えることができるかもしれません。では、未来の分散化ストレージにArweaveの居場所はあるのでしょうか?永続ストレージの存在価値は時間によってのみ証明されるのです。

Arweaveのメインネットは1.5バージョンから最近の2.9バージョンまで、市場での議論の熱気が失われているにもかかわらず、より広範囲のマイナーが最小限のコストでネットワークに参加できるよう努めてきました。また、マイナーがデータを最大限に保存することを奨励し、ネットワーク全体の堅牢性を向上させています。Arweaveは自社が市場の好みに合わないことを深く理解しており、そのため保守的な路線を採用し、マイナーコミュニティを受け入れず、エコシステムは完全に停滞しています。最小限のコストでメインネットをアップグレードし、ネットワークの安全性を損なうことなく、ハードウェアのハードルを低下させ続けています。

1.5-2.9のアップグレードの道のりの振り返り

Arweave 1.5バージョンでは、マイナーが実際のストレージではなくGPUスタッキングに依存してブロック生成の確率を最適化する脆弱性が明らかになりました。この傾向を抑制するために、1.7バージョンではRandomXアルゴリズムが導入され、専門的な計算能力の使用が制限され、一般的なCPUのマイニング参加が求められることで、計算能力の分散化が弱まります。

2.0バージョンでは、ArweaveはSPoAを採用し、データ証明をマークルツリー構造の簡潔なパスに変換し、フォーマット2トランザクションを導入して同期負担を軽減しました。このアーキテクチャはネットワーク帯域幅の圧力を緩和し、ノードの協調能力を著しく強化しました。しかし、一部のマイナーは依然として集中型の高速ストレージプール戦略を通じて、実際のデータ保有責任を回避することが可能です。

この偏りを是正するために、2.4はSPoRAメカニズムを導入し、グローバルインデックスとスローハッシュのランダムアクセスを取り入れ、マイナーはブロックを有効に生成するために実際にデータブロックを保持する必要があります。これはメカニズム的にハッシュパワーの蓄積効果を弱めます。その結果、マイナーはストレージアクセスの速度に注目し、SSDや高速読み書きデバイスの利用が促進されました。2.6では、ハッシュチェーンを導入してブロック生成のリズムを制御し、高性能デバイスの限界効果をバランスさせ、中小マイナーに公平な参加のスペースを提供しました。

今後のバージョンでは、ネットワークの協力能力とストレージの多様性をさらに強化します: 2.7では協力型マイニングとマイニングプールメカニズムを追加し、小規模マイナーの競争力を高めます; 2.8では複合パッケージメカニズムを導入し、大容量の低速デバイスが柔軟に参加できるようにします; 2.9ではreplica_2_9形式で新しいパッケージプロセスを導入し、効率を大幅に向上させ、計算依存を低減し、データ指向のマイニングモデルの閉ループを完成させます。

全体的に見ると、Arweaveのアップグレードパスは、ストレージ指向の長期戦略を明確に示しています:計算力集中の傾向に抵抗し続けながら、参加のハードルを継続的に下げ、プロトコルの長期運用の可能性を保証しています。

Walrus:ホットデータを受け入れることは単なる話題なのか、それとも秘められた力があるのか?

Walrusの設計思想はFilecoinやArweaveとはまったく異なります。Filecoinの出発点は、分散化可能で検証可能なストレージシステムを構築することであり、その代償として冷データのストレージがあります; Arweaveの出発点は、データを永久に保存できるオンチェーンのアレクサンドリア図書館を構築することであり、その代償としてシーンが少なすぎます; Walrusの出発点は、ストレージコストを最適化するホットデータストレージプロトコルです。

魔改纠删码:コスト革新かそれとも新瓶旧酒か?

ストレージコスト設計の観点から、WalrusはFilecoinとArweaveのストレージコストが不合理であると考えています。後者の2つは完全なコピーアーキテクチャを採用しており、その主な利点は各ノードが完全なコピーを保持し、強力なフォールトトレランスとノード間の独立性を備えていることです。このようなアーキテクチャは、部分的にノードがオフラインになってもネットワークがデータの可用性を維持できることを保証します。しかし、これはシステムが堅牢性を維持するために複数のコピー冗長性を必要とすることを意味し、結果としてストレージコストが上昇します。特にArweaveの設計では、コンセンサスメカニズム自体がノードの冗長ストレージを奨励し、データセキュリティを強化します。それに対して、Filecoinはコスト管理においてより柔軟性があるものの、その代償として一部の低コストストレージはより高いデータ損失リスクを伴う可能性があります。Walrusは両者の間でバランスを見つけようとしており、そのメカニズムはコピーコストを管理しながら、構造化された冗長性を通じて可用性を高めることで、データの可得性とコスト効率の間に新しい妥協点を築こうとしています。

Walrusが独自に開発したRedstuffは、ノードの冗長性を低減するための重要な技術であり、Reed-Solomon(RS)コーディングに由来しています。RSコーディングは非常に伝統的な誤り訂正符号アルゴリズムであり、誤り訂正符号は冗長なセグメント(erasure code)を追加することでデータセットを倍増させる技術であり、元のデータを再構築するために使用されます。CD-ROMから衛星通信、さらにはQRコードに至るまで、日常生活の中で頻繁に使用されています。

誤り訂正符号は、ユーザーが1MBのブロックを取得し、それを2MBに「拡張」することを許可します。追加の1MBは、誤り訂正符号と呼ばれる特別なデータです。ブロック内の任意のバイトが失われた場合、ユーザーはコードを使用して簡単にこれらのバイトを回復できます。最大1MBのブロックが失われても、全体のブロックを復元できます。同じ技術により、コンピュータはCD-ROM内のすべてのデータを読み取ることができ、たとえそれが損傷を受けていても可能です。

現在最も一般的に使用されているのはRS符号です。実装方法は、k個の情報ブロックから始めて、関連する多項式を構築し、異なるx座標でそれを評価してエンコードブロックを取得します。RS誤り訂正符号を使用すると、大きなデータブロックがランダムにサンプリングされる可能性は非常に低くなります。

RedStuffの最大の特徴は何ですか?改良されたエラー訂正符号アルゴリズムを通じて、Walrusは非構造化データブロックを迅速かつ堅牢に小さなフラグメントにエンコードし、これらのフラグメントはストレージノードネットワークに分散して保存されます。最大で3分の2のフラグメントが失われても、部分的なフラグメントを使用して元のデータブロックを迅速に再構築することが可能です。これは、複製ファクターがわずか4倍から5倍のままで実現されます。

したがって、Walrusを分散化シーンに基づいて再設計された軽量な冗長性と回復のプロトコルとして定義することは合理的です。従来のエラ―コレクションコード(、例えばReed-Solomon)に比べて、RedStuffは厳密な数学的一貫性を追求するのではなく、データ分布、ストレージ検証および計算コストに現実的なトレードオフを行いました。このモデルは、集中型スケジューリングに必要な即時デコードメカニズムを放棄し、チェーン上のProofを通じてノードが特定のデータコピーを保持しているかどうかを検証することによって、より動的でエッジ化されたネットワーク構造に適応します。

RedStuffのデザインの核心は、データを主スライスと副スライスの2つのカテゴリーに分割することです: 主スライスは元のデータを復元するために使用され、その生成と分布は厳格に制約されており、復元の閾値はf+1で、2f+1の署名が可用性の裏付けとして必要です; 副スライスは次を通じて

FIL-5.35%
WAL-0.64%
原文表示
このページには第三者のコンテンツが含まれている場合があり、情報提供のみを目的としております(表明・保証をするものではありません)。Gateによる見解の支持や、金融・専門的な助言とみなされるべきものではありません。詳細については免責事項をご覧ください。
  • 報酬
  • 6
  • リポスト
  • 共有
コメント
0/400
GateUser-00be86fcvip
· 4時間前
またコンセプトを炒めたいんですね
原文表示返信0
BearMarketSunriservip
· 4時間前
データが手元に崩れてしまったのかな...
原文表示返信0
ValidatorVikingvip
· 4時間前
戦闘テスト済みのノードは真実を語る... ウォルラスは、正直に言って、私が1セントをステークする前にその回復力を証明した方が良い。
原文表示返信0
SchrodingerAirdropvip
· 4時間前
filは新規参入者をポンプするかどうかを見る必要がある
原文表示返信0
SilentHenzivip
· 4時間前
詐欺師がまた騙し始めた
原文表示返信0
ForkYouPayMevip
· 4時間前
ああ、filがまた炒めている。。。
原文表示返信0
いつでもどこでも暗号資産取引
qrCode
スキャンしてGateアプリをダウンロード
コミュニティ
日本語
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)