去中心化儲存賽道核心專案全分析:Filecoin、Storj 與 Arweave

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2020 年將成為去中心化儲存領域的技術突破和產品落地之年,Filecoin、Storj 與 Arweave 這三個去中心化儲存專案為何值得關注?各有何優勢與劣勢?撰文:小毛哥@鏈聞、咖啡@頭等倉2020 年是去中心化儲存領域關鍵的一年,就在未來兩個月內,會有包括 Filecoin、Storj 在內的重量級去中心化儲存專案釋出產品進展。該賽道及該領域的核心專案值得關注。以儲存作為服務的商業模式由來已久,亞馬遜公司在 2006 年開始推出 Amazon Web Services (AWS) ,將自己的伺服器和儲存空間租借給使用者,降低了開發者建立並管理伺服器基礎設施的開銷。隨著時間的演變,傳統雲儲存服務雖不斷改善功能,價格也愈加親民,但近年來陷入一個瓶頸,即無法解決頻繁的資料洩露問題、服務的限制性、運營商停運風險等問題。於是,想要從根本上解決傳統儲存商業模式的弊病,去中心化儲存這一概念逐漸興起。去中心化儲存網路(Decentralized Storage Network, DSN)是一種透過分散式儲存技術將檔案或檔案集分片儲存在供應方提供的儲存空間上的儲存商業模式。
我們從應用的角度將中心化儲存類專案分為兩類:· 第一種是以硬碟空間作為算力證明進行挖礦、對標比特幣為主的貨幣類專案,這型別專案主要以包括 Burst、BHD 在內的 PoC (Proof of Capacity)共識專案為代表;

· 第二種是以有效儲存為算力挖礦來賺取租金,實際是提供儲存服務為主的應用型專案,比如 Filecoin、Storj、Sia 等專案。

採用 PoC(Proof of Capacity)專案共識機制的專案主要對標比特幣,以節約能源,更分散,更公平的挖礦等作為核心競爭力,旨在成為一個更好的加密貨幣。我們在本篇文章所要聊的去中心化雲端儲存專案,指的是第二種儲存應用型專案,而 2020 年也是該領域關鍵的一年。

為什麼要關注去中心化儲存領域?

基於以太坊的去中心化儲存網路 Storj 宣佈將於今年一季度釋出正式版本,並公佈了一系列可期待的新功能。備受矚目的巨型專案 Filecoin 之前多次延期,現在也已經完成測試網一級階段,即將開啟測試網第二階段,並計劃於 3 月 23 日至 4 月 24 日之間啟動主網。

首先,2020 年是去中心化儲存領域關鍵的一年,該領域技術開發已有多年基礎,雖然此前有多次跳票,但目前技術已趨於成熟,2020 第一季度將會有包括 Filecoin、Storj 在內的重量級去中心化儲存專案釋出產品進展,這些厚積薄發的專案競爭也有望帶動整個領域的火熱,並與其他區塊鏈應用組合出更多全新用例。 

其次,去中心化儲存商業模式明確清晰,市場規模呈增長趨勢,對於礦工來說,整個市場是有利可圖的。若可以在 2020 年開始實現大規模商用,並隨著 Web 3.0 生態的發展、對隱私和使用者資料所有權的重視,今年將成為去中心化儲存領域的技術突破和產品落地之年,下面我們就選取一些值得關注的專案,並分別分析其優勢和劣勢。

我們對值得關注的去中心化儲存專案分析

Filecoin 

Filecoin 自其 2017 年上線之初就獲得超過 2.5 億美元的融資,Filecoin 有可能是 2019 年鳳尾、2020 年龍頭,其計劃於 2020 年第一季度上線主網也是今年區塊鏈世界最值得期待的大事之一。Filecoin 有望帶動整個去中心化儲存賽道的火熱。

我們分析該專案的優勢:

· 專案體量巨大、資金充沛,目前生態系統完備,有利於擴大應用規模

Filecoin 網路主要由獨立的資料儲存礦工、檢索礦工、以及僱用礦工的儲存服務客戶組成,儲存服務的客戶可以透過儲存市場和檢索市場這兩個分散式的、可驗證的、激勵性的市場來僱傭礦工。Filecoin 與其互補的分散式網路傳輸協議 IPFS 都是由 Protocol Labs 開發。

作為去中心化資料儲存網路,Filecoin 既是作為 IPFS 的儲存層,也是 IPFS 協議的激勵層,IPFS 是整個系統的應用層,兩個協議共享多個功能模組。

IPFS 主要對標 HTTP 協議,旨在對網際網路的超文字傳輸協議(HTTP)進行補充甚至替代。IPFS 的願景非常巨集大,希望充當 Web 3.0 的儲存層並建立新的網際網路架構。目前有超過 50 億個檔案已上傳至 IPFS,有超過 100 個區塊鏈專案採用 IPFS 儲存資料及檔案,現已成為去中心化網路的重要基礎設施之一。

· Filecoin 競價撮合機制有利於降低儲存服務價格 

Filecoin 礦工透過提供儲存空間,以有效儲存作為算力,參與網路治理,競爭區塊打包權。該網路有兩種型別的礦工,一種是檢索礦工,一種是儲存礦工,檢索礦工賺取檢索費,而儲存礦工賺取儲存租金以及區塊打包的獎勵。以 Filecoin 的機制來說,整個網路透過區塊獎勵來支付礦工硬體成本,以此來提供儲存服務,儲存服務以競價撮合交易,該競價撮合機制有利於降低儲存服務價格。

我們分析該專案的劣勢:

· Filecoin 挖礦硬體要求較高,無法保證普通使用者的參與度 

Filecoin 團隊此前公開使用者參與其測試網的硬體資訊,目前要求為打包 32 GB 的扇區,需要至少 128 GB,甚至 256 GB 記憶體。雖然該要求不代表最終主網的硬體標準,但就該硬體要求來說,無法讓所有個人電腦參與挖礦,整個網路有趨向中心化的各大機房、資料中心之爭的風險。

另外,以目前 IPFS 網路的下載速度來說,要達到企業級服務的要求,其效能及速度還需要進一步提高。

執行 / 開發現狀

Filecoin 於 2019 年 12 月 11 日推出公共測試網。Filecoin 已公佈其完整的 2020 年路線圖,目前測試網第一階段已經完成,第二階段測試目前尚未展開。該專案計劃於 3 月 23 日至 4 月 24 日之間上線主網。

目前 Filecoin 測試網執行穩定,根據 Filecoin 測試網顯示,截至 2020 年 2 月 5 日,區塊高度為 42511,平均區塊時間為 47 秒,全網總算力為 1.2 PiB。根據 Filecoin 最新發布的路線圖,2020 年 1 月 17 日將會完成測試網第一階段,該階段主要對 Filecoin 進行一些基本功能測試、最佳化和 bug 修復。

之前 Filecoin 曾計劃在 2020 年 1 月 20 日到 3 月 20 日的測試網第二階段,進行 Filecoin 網路正式測試、驗證和安全審計,並將啟動可信設定,釋出更新主網硬體測試配置,釋出開發工具協作包。不過,考慮到中國的春節,該專案後來修正了測試網第二階段的釋出時間,提出不會在中國春節期間釋出測試網第二階段。Filecoin 表示,測試網第二階段的具體啟動時間將取決於 go-filecoin 和 lotus 實現之間互操作性測試的時間長短,目前具體啟動時間有待確定。

瞭解更多參與 Filecoin 測試網的資訊,可以檢視這篇鏈聞對 Filecoin 團隊的採訪:《聽 Filecoin 團隊迴應測試網上線你需要了解的核心問題》。

Storj

Storj 創立於 2017 年 7 月,是一個基於以太坊的分散式雲端儲存協議,由盈利性公司 Stroj Labs 開發。Storj 旨在搭建免審查、免監控且不停機的去中心化雲端儲存平臺,透過利用閒置硬碟和頻寬,在 P2P 網路上任何節點之間都可以進行磋商、資料傳輸、驗證資料完整性和可用性、檢索資料、並進行儲存。

我們分析該專案的優勢:

· Storj 的模式更偏向商業化,更適合企業級儲存業務

雖然 Storj 提供基於區塊鏈技術的儲存服務,但該專案直接對標亞馬遜的 S3 物件儲存服務,希望為企業提供各項效能指標都堪比、甚至超越亞馬遜儲存的服務。若專案進展順利,Storj 將成為最具商業競爭力的去中心化儲存平臺之一。

Storj 的每個里程碑都是以量化的指標為主的,只有達到這些指標,Storj 才能進入下一個里程碑。Storj 的儲存原理是將上傳的檔案先拆成 64M 大小的資料塊,然後將 64M 大小的資料塊,經過 2.7 倍的冗餘,再切分成 80 個資料塊。這 80 個資料塊會分散到網路中的 80 個節點上。這樣,只要保證這 80 個節點有任意 29 個節點線上,都可以完整恢復這個檔案。以檔案讀取率指標為例,Storj 正式版的目標是達到 99.9999999% 的檔案讀取率。

Storj 表示目前網路有超過 4,800 個儲存節點處於活躍狀態,V3 版全新開始後,全球總儲存量已經超過了 10 PB。若 Storj 在今年達到正式版,儲存節點的數量將達到 5000 個,檔案上傳和下載的速度將會較亞馬遜儲存持平,具體各項指標可以檢視官方部落格文章:
https://storj.io/blog/2019/11/measuring-production-readiness-using-qualification-gates/

· Storj 更適合普通使用者進行挖礦並參與,更適合整合閒置資源以擴大生態

Storj 使用者可以透過提供儲存空間收取租金,或租賃儲存空間支付租金。絕大多數的小型裝置,如 NAS、個人電腦、樹莓派、都可以安裝 Storj 節點,出租自己的閒置空間,適用於搭建一個極度分散化的雲端儲存網路,適用於平民化挖礦。Storj 自詡為去中心處儲存中的 Uber ,可以把社會閒置資源重新組織成可用的商業產品。

同時,Storj 官方推出了「Storj Labs 開源合作伙伴計劃」,開源軟體商如果有開發接入 Storj 的介面,並有使用者透過它的開源軟體使用了 Storj 服務的話,會得到 Storj 的收益分成。目前官方還未公佈具體分成比例,但這一舉措可以鼓勵開源軟體開發者,進而擴大 Storj 的應用生態。 

我們分析專案的劣勢:

· Storj 儲存網路架構有一定意義上的中心化

目前 Storj 礦工薪資的發放是每個月第一週,由官方團隊人工發放。同時,Storj 的網路結構裡有一個負責協調儲存使用者和儲存節點之間所有儲存合約的第三方角色 —— 可信 Satellite (衛星)。當然,需要特別說明,這種「Satellite」可不是天上飛的衛星,而是內容檢索的服務叢集,每一個 Satellite 相當於充當了 IPFS 網路裡面的檢索礦工的角色。

由於 Storj 是開源的,未來人人都可以申請執行 Satellite, Satellite 可能會出現單點故障的風險,也就意味著如果單個 Satellite 故障,那透過該 Satellite 儲存的所有資料將會無法訪問。

目前 Storj 是透過把 Satellite 拆分成多個服務來解決該問題,雖然發生的概率較低,但不可避免的仍然有理論風險。同時,Storj 也將執行一組稱為 Tardigrade Network 的特定可信 Satellite,旨在給客戶的資料可用性和永續性提供一個保證服務水平協議(SLA)。

· Storj 的代幣激勵機制或影響專案初期的代幣價格

Storj 支援使用者使用信用卡或 Storj 代幣支付儲存服務帳單,而且會從收入中抽取 40% 做為團隊薪資以及開源合作伙伴計劃的支出,剩下的 60% 將會轉換成 Storj 分配給礦工。當使用者使用信用卡支付時,這 60% 的資金並不是從市場上買入 Storj 代幣去發放給礦工,而是從團隊的儲備代幣裡面去換取 Storj 發放給礦工。

目前團隊儲備的 Storj 代幣還有大概 2.8 億個,只有當這 2.8 億個代幣轉換完成後,才有可能直接從市場買入 Storj 代幣去分發給礦工,這也決定了 Storj 的代幣價格或將在一段時間內無法受到有效的激勵。

執行 / 開發現狀

目前 Storj 的產品路線圖將在今年有重大進展,Storj 宣佈將於今年一季度釋出正式版產品,並公佈了一系列可期待的新功能,包括:

· 將支援更多儲存節點新平臺,包括增加對 Qnap、Synology 和 Western Digital NAS 裝置上執行節點的本地支援,以及對 FreeNAS 和 FreeBSD 的支援。

· 針對開發者,Storj 增加了候補名單的名額,在開發者推薦計劃中,活躍開發者可透過推薦其他開發者進駐該平臺獲得儲存和頻寬積分。

· 從候補名單中啟用的 Beta 帳戶,將可免費獲得每月 25 GB 的儲存和頻寬,投入生產後,前 10,000 個開發者帳戶將可獲得 1 TB 的信用額度,包括 30 天的儲存和頻寬價值。

· 即將釋出的新版本允許 NAS 運營商輕鬆地將未使用的 NAS 容量新增到網路中,並將支援將 NAS 硬體備份到 Tardigrade 儲存中。

Arweave

Arweave 是主打一次性付費並獲得永久檔案儲存的協議。Arweave 提供一種名為 Permaweb 永久網路的儲存解決方案,利用區塊鏈不可篡改的特性,直接把內容寫入區塊進行儲存,以實現所謂的永久儲存功能。

該專案利用訪問證明(Proof of Access, POA)激勵礦工永遠儲存歷史並根據要求分享,礦工在獲得新的區塊獎勵的同時,同時也會因儲存鏈中隨機的舊區塊而獲得獎勵,這意味著礦工儲存的總塊數越多,獲得的收益就越多。

Arweave 的挖礦採用了 RadomX 的演算法,同時在此基礎上引入了區塊完整率的引數。由於 Arweave 的特性決定了其區塊大小一定是隨著網路的使用指數級上漲的,考慮到日益膨脹的區塊資料,未來節點或有無法儲存完整的區塊資料的風險,因此,引入區塊完整率的引數,不要求所有節點儲存完整的區塊資料,而且根據節點儲存的區塊數量多少來競爭區塊打包。

我們分析專案的優勢:

· Arweave 主打一次性付費並獲得永久檔案儲存,補齊市場缺口

不同於 IPFS 主打去中心化儲存、Storj 主打企業化儲存服務,Arweave 主打永久儲存,補齊了特定的市場需求,從根本來說,Arwaeve 解決的是如今網際網路的言論自由受限、過度審查、易於篡改的問題。

具體應用來說,特別是在網路訪問受限較多的地區,網際網路使用者無需下載新的瀏覽器,可以透過 Arweave 瀏覽器外掛實現在區塊鏈上永久儲存網頁、郵件、社交媒體發帖等數字檔案和資料,完整真實地保留歷史。

同時,Arweave 也可以幫助機構儲存完整、不可篡改的知識及資訊,比如用於儲存氣候變化資料庫,目前 Arweave 與美國國家海洋與大氣管理局合作將正在進行的二氧化碳測量值進行永久儲存以測試 Permaweb。

Arweave 表示,將提供資料儲存成本類似摩爾定律式的下降,使用者只需要支付一次性的預付款(每兆位元組約半美分),而超額付款所產生的利息將幫助後續儲存服務繼續下降。Arweave 創始人 Sam Williams 表示,「近幾年,Arweave 資料儲存成本平均每年下降了 30%,只要該比率不低於 0.5%(按照如今的儲存需求),去中心化網路仍然能夠負擔成本,如今的付款將將涵蓋未來 200 年的儲存空間的成本」。

我們分析專案的缺點:

· 實際應用場景較窄,不便於開發者使用

Arweave 特效能應用於以 HTML5 網頁為主的資料保全,建立去中心化 H5-APP,但在實際使用中,我們發行該存證的應用場景較窄,目前可以看到目前在 Arweave 上儲存的最多的是推特的一些反政府言論的截圖,明確的反政府應用增多是令人擔憂的。

同時,Arweave 的特性是永不可篡改,這在程式開發上顯得尤為困難,因為開發者上傳到 Arweave 的程式必須任何錯誤都不能有,如果有錯誤,哪怕是一個標點,之前上傳的內容都要作廢,需要重新上傳,勢必造成大量無用垃圾堆積。另外,由於區塊鏈的開放性,Arweave 上傳的內容都是面向全社會開放的,不適合上傳個人內容。

雖然該團隊表示,Arweave 與 IPFS 相容,在 IPFS 上構建的開發人員可以無縫過渡到 Arweave。但是開發者若是基於 Arweave 開發,會出現無法直接對自己的 HTML5 APP 進行升級的問題,開發者必須直接放棄舊的版本,重新上傳新的版本,勢必會出現一定的不便性。

· 商業模式較為簡單,可能引發同質化專案的價格戰

Arweave 主打主打一次性付費並獲得永久檔案儲存,該模式較為簡單,有一定風險會引發同質化專案出現利用相同的儲存概念並打響價格戰。

執行 / 開發現狀

Arweave 專案於 2017 年創立,目前 Arweave 的主網已於 2018 年 6 月上線。Arweave 表示,目前基於 Arweave 構建的永久性應用有 100 多個,包括透過轉賬將電子郵件內容寫入區塊的永久電子郵件儲存客戶端 Weavemail。

根據 Arweave 官方網站資訊顯示,目前全球有將近 300 多個節點,最多為德國,有 223 個節點,美國有 150 多個節點,中國有 3 個節點。同時根據 Arweave 的轉賬資料顯示,進入 2019 年 11 月以來,Arweave 的轉賬數量明顯增多,但每日轉賬數量參差不齊,最低時每日僅有 1,000 多次轉賬,而在 2019 年聖誕節前後轉賬數量達到歷史高峰 2,5125 次。

在融資方面,Arweave 此前曾獲得 1kx 投資,並在 2018 年 6 月透過 ICO 融資 870 萬美元。2019 年 11 月,Arweave 宣佈完成 500 萬美元融資,由加密資產投資機構 a16z 領投,聯合廣場風投(Union Square Ventures)和 Multicoin Capital 參投。

Multicoin Capital 管理合夥人 Kyle Samani 在《Web3 堆疊全景》一文中提到,「不管底層資料位於何處,包括 Arweave 儲存協議在內的鏈上中介軟體所提供的服務將充當開發人員的單一抽象層,此類服務將加快整個 Web3 生態系統的發展速度」。

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