去中心化存储的发展历程与未来展望

存储曾是区块链行业的重要赛道之一。Filecoin和Arweave作为早期代表项目,市值分别达到百亿美元和35亿美元。但随着冷数据存储和永久存储的价值受到质疑,去中心化存储的发展陷入停滞。近期Walrus和Shelby的出现为这一领域带来了新的活力。本文将从Filecoin、Arweave、Walrus和Shelby四个项目出发,分析去中心化存储的发展历程,探讨其未来前景。

Filecoin:存储之名,挖矿之实

Filecoin是早期崛起的加密货币项目之一,其核心目标是实现去中心化存储。然而,Filecoin的底层技术IPFS存在获取速度慢等问题,难以满足热数据存储需求。

IPFS(星际文件系统)于2015年问世,旨在通过内容寻址替代传统HTTP协议。但IPFS最大的问题是响应速度慢,难以满足实际应用需求。IPFS主要适用于静态内容的"冷数据"存储,在处理动态网页、在线游戏等热数据方面并无优势。

尽管IPFS存在局限性,但其采用的DAG设计理念与许多区块链高度契合,适合作为底层构建框架。早期项目只需一个可运行的框架即可,但随着发展,IPFS的局限性开始阻碍Filecoin的进一步发展。

Filecoin的代币经济模型包括三个角色:用户支付存储费用,存储矿工提供存储空间获得奖励,检索矿工提供数据获取服务。这种模型存在潜在作恶空间,如存储矿工可能填充垃圾数据获取奖励。Filecoin的运行很大程度上依赖矿工对代币经济的持续投入,而非终端用户的实际需求。因此,Filecoin更符合"矿币逻辑"而非"应用驱动"的存储项目定义。

Arweave:长期主义的双刃剑

Arweave的核心理念是为数据提供永久存储能力。与Filecoin不同,Arweave不试图构建分布式计算平台,而是专注于一次性存储并永久保存重要数据。这种极端的长期主义使Arweave在机制、激励模型等方面都与Filecoin有较大差异。

Arweave以比特币为学习对象,致力于在长周期内优化永久存储网络。团队专注于迭代网络架构,不过分关注市场营销和竞争对手。这种长期主义使Arweave在上个牛市受到追捧,也让其有可能度过多轮牛熊周期。但永久存储的价值仍需时间验证。

Arweave主网从1.5版本到2.9版本,一直致力于降低矿工参与门槛,提升网络健壮性。主要升级包括:

• 1.7版本引入RandomX算法,限制专业化算力使用
• 2.0版本采用SPoA机制,优化数据证明和同步效率
• 2.4版本推出SPoRA机制,要求矿工真实持有数据块
• 2.6版本引入哈希链控制出块节奏,平衡设备性能差异
• 2.7-2.9版本进一步强化网络协作能力和存储多样性

总体而言,Arweave的升级路径体现了其存储导向的长期策略:在抵抗算力集中趋势的同时,不断降低参与门槛,保证协议长期运行的可能性。

Walrus:热数据存储的新尝试

Walrus的设计思路与Filecoin和Arweave有较大不同。Walrus致力于优化热数据存储协议的存储开销。

RedStuff编码:成本创新还是新瓶装旧酒?

Walrus认为Filecoin和Arweave的存储开销不合理。后两者采用完全复制架构,具有较强容错能力,但存储成本较高。Walrus试图在数据可得性与成本效率间寻求平衡。

Walrus提出的RedStuff编码源自Reed-Solomon(RS)编码。RS编码是一种传统纠删码算法,广泛应用于CD-ROM、卫星通信等领域。纠删码通过添加冗余片段,允许在部分数据丢失的情况下重建原始数据。

RedStuff编码的主要特点是:能快速将非结构化数据块编码成较小分片,分布存储在网络中。即使三分之二分片丢失,也可快速重构原始数据。这使得复制因子仅需4-5倍。

RedStuff将数据拆分为主切片和次切片。主切片用于恢复原始数据,次切片通过简单运算生成,提供弹性容错。这种结构降低了对数据一致性的要求,但也弱化了数据即时可用性与完整性保障。

总的来说,RedStuff是对现有纠删码技术的适应性改造,在冗余成本与运行负载方面有所改进。但在大规模应用、通用计算适配等方面仍有局限性,难以称得上是决定性突破。

Sui与Walrus:高性能公链能否推动存储实用化?

Walrus的目标场景是存储大型二进制文件(Blobs),主要指NFT、社交媒体内容等。其核心定位可理解为服务NFT等内容资产的热存储系统,强调动态调用、实时更新与版本管理能力。

Walrus依赖Sui公链以构建高速数据检索网络,降低运营成本。据官方数据,Walrus的存储成本约为传统云服务的五分之一,但仍比Filecoin和Arweave昂贵数十倍。Walrus以PoS网络运行,主要负责验证存储节点诚实性。

对Sui而言,目前并不迫切需要链下存储支持。但若未来拓展至AI应用、内容资产化等复杂场景,存储层将在提供语境、上下文与索引能力方面发挥重要作用。

Shelby:专用光纤网络释放Web3应用潜力

当前Web3应用面临的最大技术瓶颈之一是"读性能"。现有去中心化存储协议因运行在公共互联网上,难以摆脱高延迟、带宽不稳定等限制。Shelby试图从根源解决这一问题。

Shelby的核心创新包括:

1. Paid Reads机制:引入按读取量付费模型,将用户体验与服务节点收入直接挂钩。

2. 专用光纤网络:为Web3热数据读取构建高性能、低拥塞、物理隔离的传输骨干,显著降低跨节点通信延迟,确保传输带宽的可预期性和稳定性。

3. Efficient Coding Scheme:采用Clay Codes构建高效编码方案,实现低至<2x的存储冗余,同时保持高可用性和持久性。

这些创新使Shelby成为首个有能力提供Web2级用户体验的去中心化热存储协议。专用光纤网络的引入打破了去中心化与性能间的对立,为Web3应用在高频读取、高带宽调度、低成本边缘访问等方面提供了落地可能。

总结

从Filecoin到Shelby,去中心化存储的发展方向已从"存在即合理"转向"可用即正义"。早期项目如Filecoin和Arweave难以满足实际应用需求,Walrus在成本与性能间寻求平衡但仍有局限。Shelby的出现为行业带来了新的可能,通过专用光纤网络、高效编码等创新,首次在Web3世界重构了中心化云平台的核心能力。

去中心化存储的普及之路需要走向"可用、可集成、可持续"的应用驱动阶段。能率先解决用户痛点的项目将重塑下一轮基础设施格局。Shelby的突破或许标志着一个新时代的开始,去中心化存储有望从矿币逻辑转向真正的使用逻辑。