分散式儲存賽道崛起:Filecoin 算力遙遙領先,Arweave 儲存量一年增長20倍

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文| 蔣海波編輯 | Tong出品 | PANews

Filecoin經過三年時間的開發,上線後經歷了初期的價格泡沫,到今年年初的價值低谷,再到如今的價格發現。近期,同屬儲存板塊中的AR、STORJ、CRU也紛紛創出新高。本文將對比不同專案的使用情況,分析儲存板塊上漲的原因,看它們的增長如何從量變到質變。

Filecoin

IPFS是一個開源的去中心化網路協議,允許使用者在對等網路中儲存和傳輸可驗證的內容定址的資料。雖然IPFS是儲存資料的絕佳工具,但它只是一個網路協議,普通使用者自行成為節點保留資料存在難度,而IPFS本身又沒有激勵機制能夠促使節點為其它使用者提供服務。因此,Filecoin應運而生。

Filecoin既是IPFS的儲存層,也是IPFS的激勵層,Filecoin的節點也是IPFS的節點。專案透過FIL激勵資料儲存礦工與檢索礦工維護網路,客戶透過FIL對所需服務進行支付。客戶與多個節點達成協議,節點承諾在一段時間內保留一段資料,到期之後需要續簽才能保持資料的永續性。對於同樣的內容,儲存的時間越長,支付的FIL越多,資料儲存礦工沒有義務永遠儲存內容。

Filecoin透過複製證明(Proof of Replication,PoR)和時空證明(Proofs of Spacetime,PoSt)來證明儲存礦工儲存了某段資料。複製證明允許儲存礦工證明資料已經被儲存到相應的裝置中,時空證明用於檢查儲存提供者在某段時間是否儲存了相應資料。

Filecoin的節點必須對客戶資料進行封裝、儲存,還需要大量的加密演算法來確保資料的安全和有效儲存。因此,普通的家用電腦難以滿足Filecoin的挖礦需求。除了基本的儲存空間和寬頻外,一般參與Filecoin的礦機還要求:

8核CPU;

128G RAM;

功能強大的GPU;

1T NVMe磁碟;

FIL代幣的前置質押。

截至4月8日,Filecoin中有1885名活躍礦工,提供了4.02 EiB有效算力。最大的礦工提供了101.66 PiB的儲存空間,佔比只有2.47%,儲存能力分配相對均勻。

過去30天,全網算力由2.09 PiB升至3.99 PB,增長29.1%。

隨著算力的提升,過去1個月,1 TiB每天的FIL獎勵由0.105 FIL降至0.0885 FIL,下降15.7%。

Arweave

與Filecoin按時間付費的方式不同,Arweave最大的特色是可以永久儲存資料。只要在將資料新增到區塊鏈上時,才需要支付儲存費用。Aweave認為資料儲存成本和摩爾定律類似,會逐漸下降,使用者超額付款所產生的利息將幫助後續儲存,因此一次付費足以覆蓋永久儲存的成本。

為了使資料在區塊鏈上永久儲存,就需要某種型別的儲存機制。例如在以太坊上,執行節點時需要考慮整條鏈,新的資料被新增到鏈的末端,並且還在繼續增長,這就是基於區塊鏈的永續性。永久儲存也會帶來一些問題,該鏈有可能變得太大而無法切實維護和儲存所有資料。

考慮到所有資料都儲存在區塊中,隨著資料的增長,單個節點可能無法儲存完整的區塊資料,因此Arweave在挖礦中引入RadomX演算法,以評估區塊的完整率。節點儲存的區塊數量越多,則越有可能獲得區塊的打包權。專案還透過訪問證明(Proof of Access,POA)來激勵礦工永遠儲存歷史區塊,在礦工獲得新的區塊獎勵時,也會因為儲存的隨機舊塊而獲得獎勵。即不要求礦工儲存所有區塊資料,但儲存的區塊數量越多,越可能獲得出塊獎勵,獲得的出塊獎勵也更多。

Arweave挖礦的裝置要求和家用電腦接近,除基本的網路外,只需要512G的硬碟以及4核8G RAM,可使用Ankr一鍵部署。

Arweave的使用量增長正迎來質變,目前網路中儲存的資料為7.85 TB,而在今年年初只有3.97 TB,在一年前只有378.15 GB,過去一年增長了1976%。

目前,網路中一共有151個節點,主要集中在歐美地區,美國有69個,德國有14個,法國有11個,中國地區有9個。

交易次數也在今年升至新的高點,最近5天每天的平均交易筆數為26110筆,而一年前只有7382筆,增加254%。

資料的使用量也在增長,3月26日,單日的使用資料達到了888 GB。本月前一週的平均使用量為13.33 GB,一年前為2.33 GB,增加473%。

Storj

Storj是基於以太坊的分散式儲存協議,由Storj Labs開發,以太坊創始人Vitalik是Storj v2白皮書的核心撰寫者。Storj想要讓節點提供閒置的儲存空間和頻寬,從而使其它使用者能夠以更優惠的價格獲得分散式儲存服務。根據官方比較,儲存及下載1 TB的資料,採用Storj Labs開發的Tardigrade只需要55美元,而Amazon S3、Google Cloud、Azure分別需要108美元、146美元、105美元。

檔案在被上傳到Storj之前,會在客戶端內被加密,以確保安全地儲存資料。加密的檔案被分成較小的碎片,分佈在各個節點上。資料塊會被分散到80個節點中,只要有29個節點線上,使用者即可下載資料。若節點想要作惡,私自獲得儲存資料,則必須聯合其它20多個節點,成本較高,從而保證資料隱私性和安全性。

成為儲存節點的硬體需求並不高,包括:

1個處理器核心

至少550 GB可用磁碟空間

每月至少2 TB可用頻寬

最小上行頻寬為5 Mbps

最小下載頻寬為25 Mbps

7X24小時線上。

隨著近期以太坊Gas費的升高,每筆交易費用攀升至44美元,使網路的使用變得昂貴。在Matter Labs的幫助下,Storj現已支援透過zkSync進行支付,資金由以太坊上的智慧合約持有,計算和儲存在鏈下進行,交易不會單獨驗證,而是彙總在一起進行批處理,從而增加TPS,降低交易費用。

到今年2月,Storj網路已經在84個國家的11000個儲存節點運營商上執行,Storj衛星處理了16萬筆交易。

Crust

Crust為Web3.0生態系統提供了一個分散式儲存網路,支援包括IPFS在內的多種儲存層協議。儲存介面被公開給應用層程式,開發者能夠使用Curst/IPFS網路構建雲端儲存應用程式,以及點對點的內容交付網路(CDN)。

Crust透過可信執行環境(TEE)技術來構建隱私和所有權的分散式生態系統。敏感資料在可信執行環境中操作,實現硬體安全性。擔保權益證明(GPoS)共識機制使更多使用者能夠參與到網路安全的維護中,使用者可以將代幣質押到網路中的高質量節點上,以獲得獎勵。

作為一個獨立節點,因為需要可信執行環境,所以需要從硬體上支援英特爾SGX(Software Guard Extension,軟體保護擴充套件)。所需軟/硬體條件如下。

處理器:Intel i5第7代及更高版本,6核或以上,需要支援英特爾SGX;

主機板:BIOS支援SGX;

RAM:32G及以上;

作業系統:Ubuntu 16.04/18.04/20.04。

Crust的Maxwell預覽網儲存市場從今年2月28日正式開放,截至4月8日,網路中共有2371個節點,總儲存量為330 PB,已用2.74 PB。與3月22日週報中的資料相比,節點數上升50%,總儲存量上升101%。

總結

分散式儲存的目的是為了提供一種安全、私密且價格低廉的去中心化儲存方式。Filecoin、Arweave、Crust均可作為IPFS的激勵層,而Storj基於以太坊構建,可用zkSync L2方案進行支付。

由Protocol Labs開發的Filecoin各種機制比較完善,算力遠超其它專案,且全網算力仍在快速增長,過去30天增加了29.8%。Filecoin挖礦所需裝置也最為複雜,Arweave和Storj用家用桌上型電腦即可挖礦,Arweave過去一年的儲存量增加量近20倍。

因為分散式網路中的資料不會受到審查,網路中可能存有不合法的資訊,如Arweave中包含的反政府言論,且所有人均可檢視,不利於網路的主流採用。

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