Cuando la economía de datos se desarrolle hasta cierto punto, las personas participarán amplia y profundamente en ella, y todos inevitablemente participarán en diferentes actividades de almacenamiento de datos. Además, con el advenimiento de la era Web3, la mayoría de los campos tecnológicos comenzarán a actualizarse o transformarse lentamente en los últimos años, y el almacenamiento descentralizado, como una infraestructura importante de Web3, se implementará en más escenarios de aplicaciones en el futuro. Por ejemplo, estamos familiarizados con las redes de almacenamiento de datos detrás de datos sociales, videos cortos, transmisiones en vivo, autos inteligentes, etc., y también adoptaremos un modelo de almacenamiento descentralizado en el futuro.

Los datos son el activo principal en la era Web3, y la propiedad de los datos por parte del usuario es la característica principal de Web3. Permitir que los usuarios posean de forma segura los datos y los activos representados por los datos disipará las preocupaciones de los usuarios comunes sobre la seguridad de los activos y ayudará a guiar a los próximos mil millones de usuarios a ingresar a la Web. Una capa de disponibilidad de datos independiente será una parte integral de Web3.

Del almacenamiento descentralizado a la capa de disponibilidad de datos

En el pasado, los datos se almacenaban en la nube mediante métodos centralizados tradicionales y, por lo general, los datos se almacenaban completamente en servidores centralizados. Amazon Web Services (AWS) es el creador del almacenamiento en la nube y actualmente es el mayor proveedor de almacenamiento en la nube del mundo. A medida que pasa el tiempo, las demandas de los usuarios en materia de seguridad de la información personal y almacenamiento de datos continúan aumentando, especialmente después de que se produjeron fugas de datos en algunos grandes operadores de datos, las desventajas del almacenamiento centralizado comenzaron a aparecer gradualmente. necesidades del mercado actual. Junto con el avance continuo de la era Web3 y la expansión de las aplicaciones blockchain, los datos se han diversificado y la escala de datos ha seguido creciendo. Las dimensiones de los datos de la red personal se han vuelto más completas y más valiosas, lo que hace que la seguridad y la privacidad de los datos sean cada vez más. Y lo que es más importante, los requisitos de almacenamiento de datos también han comenzado a aumentar.

Nació el almacenamiento de datos descentralizado. El almacenamiento descentralizado es una de las infraestructuras más tempranas y más observadas en el campo Web3. La primera solución es Filecoin, que se lanzó en 2017. En comparación con AWS, existen diferencias esenciales entre descentralización y centralización. AWS ha establecido y mantenido su propio centro de datos compuesto por múltiples servidores, y los usuarios que necesiten comprar servicios de almacenamiento pueden pagar a AWS directamente. El almacenamiento descentralizado sigue la economía colaborativa y utiliza dispositivos de almacenamiento de borde masivos para proporcionar servicios de almacenamiento. En realidad, los datos se almacenan en el almacenamiento proporcionado por los nodos del proveedor. Por lo tanto, la parte del proyecto de almacenamiento descentralizado no tiene control sobre estos datos. La diferencia más esencial entre el almacenamiento descentralizado y AWS es si los usuarios pueden controlar sus propios datos. En un sistema de este tipo sin control centralizado, el factor de seguridad de los datos es muy alto.

El almacenamiento descentralizado es principalmente un modelo de negocio de almacenamiento que almacena archivos o conjuntos de archivos en fragmentos en el espacio de almacenamiento a través del almacenamiento distribuido. La razón por la que el almacenamiento descentralizado es importante es que resuelve los diversos puntos débiles del almacenamiento en la nube centralizado Web2, está más en línea con las necesidades de desarrollo de la era del big data y puede almacenar datos de borde no estructurados a un costo menor y de manera más eficiente, lo que permite Capaz de diversas tecnologías emergentes. Por lo tanto, también se puede decir que el almacenamiento descentralizado es la piedra angular del desarrollo de Web3.

Actualmente existen dos proyectos de almacenamiento descentralizado comunes. Uno tiene como objetivo producir bloques y utilizar el almacenamiento para la minería. El problema causado por este modelo es que el almacenamiento y la descarga en la cadena ralentizarán la velocidad de uso real. que se necesitan varias horas para descargar una foto. La otra es utilizar uno o varios nodos como nodos centralizados. Solo después de pasar la verificación de los nodos centralizados se puede realizar el almacenamiento y la descarga. Una vez que los nodos centralizados son atacados o dañados, los datos almacenados también se perderán.

En comparación con el primer proyecto, el mecanismo de almacenamiento por niveles de MEMO resuelve muy bien el problema de la velocidad de descarga del almacenamiento, haciendo que la velocidad de descarga del almacenamiento alcance varios segundos. En comparación con el segundo proyecto, MEMO adopta el rol de Keeper y selecciona aleatoriamente nodos de verificación para evitar la centralización y garantizar la seguridad. Además, MEMO ha creado de forma única la tecnología RAFI, que puede mejorar varias veces la capacidad de reparación y mejorar en gran medida la seguridad, confiabilidad y disponibilidad del almacenamiento.

Disponibilidad de datos DA (Disponibilidad de datos) significa esencialmente que los nodos ligeros no necesitan almacenar todos los datos o mantener el estado de toda la red de manera oportuna sin participar en el consenso. Para tales nodos, se necesitan formas eficientes de garantizar la disponibilidad y precisión de los datos. Porque el núcleo de blockchain reside en la inmutabilidad de los datos. Blockchain puede garantizar que los datos sean consistentes en toda la red. Para garantizar el rendimiento, los nodos de consenso tenderán a estar más centralizados. Otros nodos necesitan obtener datos disponibles confirmados por consenso a través de DA. La capa de disponibilidad de datos independiente elimina eficazmente los puntos únicos de falla y maximiza la seguridad de los datos.

Además, las soluciones de expansión de Capa 2 como zkRollup también requieren el uso de una capa de disponibilidad de datos. La Capa2 como capa de ejecución depende de la Capa1 como capa de consenso. Además de actualizar el estado del resultado de las transacciones por lotes a la Capa1, también debe garantizar la disponibilidad de los datos de la transacción original para garantizar que la Capa2 aún pueda restaurarse cuando no haya ningún probador. dispuesto a generar un certificado El estado de la red evita la situación extrema de que los activos del usuario queden bloqueados en la Capa 2. Sin embargo, si los datos originales se almacenan directamente en la Capa1, viola la función de la Capa1 como capa de consenso bajo la modularización de la red blockchain. Por lo tanto, los datos se almacenan en una capa de disponibilidad de datos dedicada y solo se calculan las raíces de Merkel. Estos datos se registran en La capa de consenso es un diseño más razonable y una tendencia inevitable a más largo plazo.

Figura 1 Modelo de capa de disponibilidad de datos independiente Generic Layer2 diseñado para Fox Tech.

Figura 1: Modelo de capa de disponibilidad de datos independiente de Capa 2 general Análisis de capa de disponibilidad de datos independiente de Celestia

Una capa de disponibilidad de datos independiente es una cadena pública, que es mejor que un comité de disponibilidad compuesto por un grupo de personas subjetivas. Si se roban las claves privadas de suficientes miembros del comité (lo que sucedió con Ronin Bridge y Harmony Horizon Bridge), el off-. cadena La falta de disponibilidad de datos amenaza a los usuarios: solo pueden retirar dinero de la Capa 2 si pagan un rescate suficiente.

Dado que el comité de disponibilidad de datos fuera de la cadena no es lo suficientemente seguro, ¿qué pasa si la cadena de bloques se introduce como un fideicomiso para garantizar la disponibilidad de los datos fuera de la cadena?

Lo que hace Celestia es descentralizar más la capa de disponibilidad de datos, lo que equivale a proporcionar una cadena pública DA independiente con una serie de nodos de verificación, productores de bloques y mecanismos de consenso para mejorar el nivel de seguridad.

La capa 2 publica los datos de la transacción en la cadena principal de Celestia. El verificador de Celestia firma la raíz Merkle de la atestación DA y la envía al contrato puente DA en la cadena principal de Ethereum para su verificación y almacenamiento. De esta manera, la raíz Merkle de la certificación DA se utiliza en realidad para demostrar la disponibilidad de todos los datos. El contrato puente DA en la cadena principal de Ethereum solo necesita verificar y almacenar esta raíz Merkle, y la sobrecarga se reduce considerablemente.

La prueba de fraude de Celestia es una prueba optimista mientras nadie en la red cometa errores, la eficiencia es muy alta. Si nada sale mal, no tendré pruebas de fraude. Los nodos ligeros no necesitan hacer nada, siempre que reciban los datos y los restauren de acuerdo con la codificación, si no hay problemas durante todo el proceso, la prueba optimista sigue siendo muy eficiente.

MEMO de análisis de capa de disponibilidad de datos independiente

MEMO es una red de almacenamiento de clase empresarial de alta capacidad y alta disponibilidad de nueva generación creada mediante la agregación de dispositivos de almacenamiento de borde global a través de funciones algorítmicas. El equipo se estableció en septiembre de 2017 y se centra en la investigación en el campo del almacenamiento descentralizado. MEMO es un protocolo de almacenamiento de datos descentralizado a gran escala altamente seguro y confiable basado en tecnología blockchain punto a punto, que puede lograr almacenamiento de datos a gran escala. A diferencia del almacenamiento centralizado de uno a muchos, MEMO puede lograr operaciones de almacenamiento de muchos a muchos sin tener que ir al centro de datos. En la cadena principal de MEMO, se utilizan principalmente contratos inteligentes para restringir todos los nodos. Una serie de operaciones clave, como la carga de datos de almacenamiento, la coincidencia de nodos de almacenamiento, el funcionamiento normal del sistema, el funcionamiento del mecanismo de penalización, etc. todo controlado por control de contratos inteligentes.

En términos de tecnología, entre los sistemas de almacenamiento descentralizados existentes, representados por Filecoin, Arweave, Storj, etc., permiten a todos los usuarios de computadoras conectarse y alquilar su espacio no utilizado en el disco duro a cambio de una determinada tarifa o token. Aunque ambos son almacenamiento descentralizado, todos tienen sus propias características. La diferencia entre MEMO es que utiliza tecnología de codificación de borrado y reparación de datos para mejorar las funciones de almacenamiento, haciendo que los datos sean más seguros y que el almacenamiento y la descarga sean más eficientes. Porque crear un sistema de almacenamiento descentralizado más puramente práctico es el objetivo final de MEMO.

MEMO optimiza el mecanismo de incentivos del proveedor al tiempo que mejora la facilidad de uso del almacenamiento. Además de los roles de Usuario y Proveedor, también se introduce Keeper para evitar que los nodos sean atacados maliciosamente. El sistema mantiene el equilibrio económico a través de restricciones mutuas entre múltiples funciones. Puede admitir fines de almacenamiento comercial a nivel empresarial de alta capacidad y alta disponibilidad. Puede proporcionar servicios de almacenamiento en la nube seguros y confiables para NFT, GameFi, DeFi, SocialFi, etc. y es compatible con WEB2. Es el producto de la perfecta integración de blockchain y almacenamiento en la nube.