Децентрализованное хранилище

В отличие от централизованного сервера, управляемого одной компанией или организацией, децентрализованные системы хранения состоят из одноранговой сети пользователей-операторов, которые хранят часть общих данных, создавая отказоустойчивую систему совместного использования файлового хранилища. Они могут находиться в приложении на основе блокчейна или в любой одноранговой сети.

Сам Эфириум может использоваться как децентрализованная система хранения, и так оно и есть, когда речь идет о хранении кода во всех смарт-контрактах. Однако, когда дело доходит до больших объемов данных, Эфириум не был для этого предназначен. Цепь постоянно растет, но на момент написания статьи цепь Эфириума составляет около 500 ГБ - 1 ТБ (в зависимости от клиента (opens in a new tab)), и каждый узел в сети должен иметь возможность хранить все данные. Если бы цепь расширилась до больших объемов данных (скажем, 5 ТБ), для всех узлов было бы нецелесообразно продолжать работу. Кроме того, стоимость развертывания такого объема данных в Мейннете была бы непомерно высокой из-за комиссий за газ.

Из-за этих ограничений нам нужна другая цепь или методология для децентрализованного хранения больших объемов данных.

При рассмотрении вариантов децентрализованного хранилища (dStorage) пользователю необходимо помнить о нескольких вещах.

Механизм сохранения / структура стимулов
Обеспечение удержания данных
Децентрализация
Консенсус

Механизм сохранения / структура стимулов

На основе блокчейна

Чтобы фрагмент данных сохранялся вечно, нам нужно использовать механизм сохранения. Например, в Эфириуме механизм сохранения заключается в том, что при запуске узла необходимо учитывать всю цепь. Новые фрагменты данных добавляются в конец цепи, и она продолжает расти, требуя от каждого узла репликации всех встроенных данных.

Это известно как сохранение на основе блокчейна.

Проблема с сохранением на основе блокчейна заключается в том, что цепь может стать слишком большой, чтобы поддерживать и хранить все данные на практике (например, по оценкам многих источников (opens in a new tab), для Интернета требуется более 40 зеттабайт емкости хранилища).

Блокчейн также должен иметь какую-то структуру стимулов. При сохранении на основе блокчейна валидатору производится выплата. Когда данные добавляются в цепь, валидаторам платят за их добавление.

Платформы с сохранением на основе блокчейна:

Эфириум
Arweave (opens in a new tab)

На основе контрактов

Сохранение на основе контрактов исходит из того, что данные не могут реплицироваться каждым узлом и храниться вечно, а вместо этого должны поддерживаться контрактными соглашениями. Это соглашения, заключенные с несколькими узлами, которые пообещали хранить фрагмент данных в течение определенного периода времени. Их необходимо оплачивать или продлевать всякий раз, когда их срок действия истекает, чтобы данные сохранялись.

В большинстве случаев вместо хранения всех данных ончейн сохраняется хеш того места, где данные расположены в цепи. Таким образом, всей цепи не нужно масштабироваться для хранения всех данных.

Платформы с сохранением на основе контрактов:

Дополнительные соображения

IPFS — это распределенная система для хранения и доступа к файлам, веб-сайтам, приложениям и данным. Она не имеет встроенной схемы стимулов, но вместо этого может использоваться с любым из вышеперечисленных решений для стимулирования на основе контрактов для более долгосрочного сохранения. Другой способ сохранения данных в IPFS — это работа со службой закрепления (pinning service), которая «закрепит» ваши данные за вас. Вы даже можете запустить свой собственный узел IPFS и внести свой вклад в сеть, чтобы бесплатно сохранять свои и/или чужие данные!

IPFS (opens in a new tab)
Pinata (opens in a new tab) (служба закрепления IPFS)
web3.storage (opens in a new tab) (служба закрепления IPFS/Filecoin)
Infura (opens in a new tab) (служба закрепления IPFS)
IPFS Scan (opens in a new tab) (обозреватель закреплений IPFS)
4EVERLAND (opens in a new tab)（служба закрепления IPFS）
Filebase (opens in a new tab) (служба закрепления IPFS)
Spheron Network (opens in a new tab) (служба закрепления IPFS/Filecoin)

Рой (Swarm) — это децентрализованная технология хранения и распределения данных с системой стимулирования хранения и оракулом цен на аренду хранилища.

Удержание данных

Для удержания данных системы должны иметь какой-либо механизм, гарантирующий их сохранение.

Механизм проверок

Один из самых популярных способов убедиться, что данные сохранены, — это использовать какой-либо тип криптографической проверки (challenge), которая выдается узлам, чтобы убедиться, что у них все еще есть данные. Простой пример — доказательство доступа (proof-of-access) в Arweave. Они отправляют узлам запрос на проверку того, есть ли у них данные как в самом последнем блоке, так и в случайном блоке в прошлом. Если узел не может дать ответ, он штрафуется.

Типы децентрализованного хранилища (dStorage) с механизмом проверок:

Züs
Skynet
Arweave
Filecoin
Crust Network
4EVERLAND

Децентрализация

Не существует идеальных инструментов для измерения уровня децентрализации платформ, но в целом вам следует использовать инструменты, которые не требуют прохождения KYC, что служит доказательством их нецентрализованности.

Децентрализованные инструменты без KYC:

Skynet
Arweave
Filecoin
IPFS
Эфириум
Crust Network
4EVERLAND

Консенсус

Большинство из этих инструментов имеют собственную версию механизма консенсуса, но, как правило, они основаны либо на доказательстве выполнения работы (PoW), либо на доказательстве доли владения (PoS).

На основе доказательства выполнения работы (PoW):

Skynet
Arweave

На основе доказательства доли владения (PoS):

Эфириум
Filecoin
Züs
Crust Network

IPFS — InterPlanetary File System (Межпланетная файловая система) — это децентрализованная система хранения и ссылок на файлы для Эфириума.

Storj DCS — Безопасное, приватное и S3-совместимое децентрализованное облачное объектное хранилище для разработчиков.

Sia — Использует криптографию для создания рынка облачного хранилища, не требующего доверия, позволяя покупателям и продавцам совершать транзакции напрямую.

Filecoin — Filecoin был создан той же командой, что и IPFS. Это уровень стимулирования поверх идеалов IPFS.

Arweave — Arweave — это платформа децентрализованного хранилища (dStorage) для хранения данных.

Züs — Züs — это платформа децентрализованного хранилища (dStorage) на основе доказательства доли владения с шардингом и блобберами.

Crust Network — Crust — это платформа децентрализованного хранилища (dStorage) поверх IPFS.

Рой (Swarm) — Распределенная платформа хранения и служба распространения контента для стека Web3 Эфириума.

OrbitDB — Децентрализованная одноранговая база данных поверх IPFS.

Aleph.im — Децентрализованный облачный проект (база данных, файловое хранилище, вычисления и децентрализованная идентичность (DID)). Уникальное сочетание одноранговых технологий офчейн и ончейн. Совместимость с IPFS и несколькими цепями.

Ceramic — Контролируемое пользователем хранилище баз данных IPFS для многофункциональных и привлекательных приложений.

Filebase — S3-совместимое децентрализованное хранилище и геоизбыточная служба закрепления IPFS. Все файлы, загруженные в IPFS через Filebase, автоматически закрепляются в инфраструктуре Filebase с трехкратной репликацией по всему миру.

4EVERLAND — Платформа облачных вычислений Веб 3.0, которая объединяет основные возможности хранения, вычислений и сетей, совместима с S3 и обеспечивает синхронное хранение данных в децентрализованных сетях хранения, таких как IPFS и Arweave.

Kaleido — Платформа «блокчейн как услуга» с узлами IPFS, запускаемыми по нажатию кнопки

Spheron Network — Spheron — это платформа как услуга (PaaS), разработанная для децентрализованных приложений (dapps), стремящихся запустить свои приложения на децентрализованной инфраструктуре с максимальной производительностью. Она предоставляет вычисления, децентрализованное хранилище, CDN и веб-хостинг по умолчанию.