Introduction

En Web3, le stockage des données pose les bases de la création d'une économie numérique décentralisée, efficace, sécurisée et centrée sur l'utilisateur. La disponibilité des données (DA) et les plateformes de stockage sont deux piliers interconnectés de l'écosystème Web3, travaillant ensemble pour alimenter des solutions de stockage décentralisées.

Qu'est-ce que DA?

La disponibilité des données (DA) fait référence à la capacité des participants des blockchains et des systèmes distribués à accéder, récupérer et vérifier des données complètes, précises et à jour, garantissant ainsi la fiabilité et la confiance du système. Dans l'espace Web3 et blockchain, la DA joue un rôle clé pour s'assurer que les solutions de stockage des données remplissent les exigences essentielles suivantes :

• Accessibilité : Les données doivent être facilement accessibles aux utilisateurs et aux applications, ce qui nécessite des interfaces d'accès robustes et des mécanismes de récupération dans les solutions de stockage.
• Intégrité : Les données stockées doivent rester inchangées et intactes, préservant ainsi leur état et leur précision d'origine.
• Fiabilité: Les systèmes de stockage doivent garantir un accès rapide aux données, évitant ainsi les interruptions dues à des défaillances du système ou à d'autres problèmes.
• Durabilité : La préservation à long terme des données est un aspect crucial de DA, garantissant que les données restent accessibles et récupérables sur des périodes prolongées.
• Consistance: DA garantit que les systèmes distribués maintiennent l'uniformité entre les nœuds ou les répliques, prévenant ainsi les divisions ou les divergences de données.
• Performance: Un accès rapide et des temps de réponse rapides sont essentiels, notamment dans les cas d'utilisation nécessitant une manipulation rapide des données.
• Interoperabilité : Dans les scénarios multi-chaînes ou inter-chaînes, DA implique un partage de données transparent et une intégration sur différents réseaux blockchain.

Qu'est-ce que les plates-formes de stockage de données?

Les plateformes de stockage de données font référence à des services et des technologies qui fournissent des solutions de stockage décentralisées. Ces plateformes exploitent la blockchain et les systèmes distribués pour stocker, gérer et protéger les données, garantissant la sécurité, l'accessibilité et l'immutabilité des données. Les plateformes de stockage de données peuvent être classées en stockage à froid et stockage à chaud en fonction de la fréquence d'accès aux données et de leur importance.

Stockage à froid

Le stockage à froid stocke principalement des données qui sont rarement consultées. Ce type de données peut nécessiter une conservation à long terme mais n'est pas fréquemment utilisé. Les caractéristiques du stockage à froid comprennent :

• Coût réduit : le stockage à froid est généralement peu coûteux car la fréquence d'accès aux données est faible et les exigences de performance de stockage sont minimes.
• Grande capacité : Conçu pour stocker de grandes quantités de données, il est adapté à la conservation à long terme d'ensembles de données étendus.
• Vitesse d'accès lente : Les vitesses d'accès sont plus lentes car les supports de stockage et les mécanismes de récupération privilégient le coût à la vitesse.
• Haute fiabilité : Des supports tels que les bibliothèques de bandes ou les systèmes de stockage d'archives offrent une fiabilité élevée, adaptée à la conservation à long terme des données.

Exemple: Protocole Arweave

Arweave se spécialise dans le stockage de données à froid, telles que des dossiers historiques, des fichiers de sauvegarde et des ensembles de données étendus nécessitant une conservation à long terme mais un accès peu fréquent. Les solutions de stockage à froid d'Arweave se caractérisent par une fiabilité élevée et des coûts réduits. Son mécanisme unique de vérification des données garantit l'intégrité et la sécurité des données. De plus, la nature décentralisée du réseau Arweave donne aux utilisateurs un contrôle total sur leurs données, renforçant la résistance à la censure et la confidentialité. Ainsi, Arweave offre une option de stockage sécurisée, économique et efficace pour les données nécessitant une conservation à long terme avec un accès minimal.

Diagram of Arweave’s Mechanism (Source: arweave)

Stockage à chaud

Le stockage à chaud est utilisé pour stocker des données fréquemment consultées. Ce type de données exige des performances en temps réel élevées, nécessitant des capacités de lecture et d'écriture rapides. Les caractéristiques du stockage à chaud incluent :

• Hautes performances : les systèmes de stockage à chaud offrent un accès aux données à grande vitesse pour répondre aux besoins des demandes fréquentes de données.
• Latence faible : La latence d'accès aux données est minimale, ce qui convient aux applications nécessitant des réponses rapides.
• Coût élevé: En raison des exigences de haute performance, le stockage à chaud est généralement plus coûteux que le stockage à froid.
• Accès Rapide: Les données peuvent être rapidement récupérées et modifiées, ce qui les rend adaptées aux ensembles de données fréquemment mis à jour et rapidement consultés.

Exemple : protocole IPFS

Le système de fichiers interplanétaire (IPFS) est un protocole de système de fichiers distribué conçu pour créer un réseau de stockage de fichiers adressé par le contenu et décentralisé. En divisant les fichiers en plusieurs blocs stockés sur différents nœuds, IPFS améliore la redondance des données et la résistance à la censure. Il prend en charge les caractéristiques de stockage à chaud, ce qui permet de récupérer et de transmettre rapidement les données fréquemment consultées. Cela rend IPFS idéal pour les applications nécessitant un débit élevé et un accès rapide, telles que le contenu de sites web dynamiques, les médias en streaming et le partage de données en temps réel. Sa décentralisation et son efficacité font d'IPFS une solution de stockage de données chaudes de premier choix au sein de l'écosystème Web3.

Diagramme du flux de travail IPFS (Source: gate.io)

Différence entre DA et plateformes de stockage de données

Les plateformes de stockage de données et la Disponibilité des données (DA) jouent des rôles distincts et remplissent des fonctions différentes au sein de l'écosystème Web3. Voici une comparaison de leurs différences clés :

Intégration et développement de plateformes DA et de stockage de données

Une couche de disponibilité des données (DAL) est une blockchain spécialisée qui fournit des fonctionnalités DA. Grâce à des méthodes de vérification décentralisées telles que l'échantillonnage de disponibilité des données (DAS), le DAL garantit que n'importe qui peut vérifier efficacement les données sans avoir à faire confiance à des tiers de confiance. L'intégration du DAL avec les plateformes de stockage de données rend le stockage des données plus efficace et plus sécurisé. Par exemple, Celestia fournit une couche de disponibilité des données efficace grâce à sa conception modulaire, tandis que Filecoin se concentre sur le stockage des données froides et encourage les utilisateurs à contribuer aux ressources de stockage grâce à des mécanismes d'incitation.

Impact des blockchains modulaires sur les plateformes de stockage de données

La technologie modulaire est un moteur clé du développement de l'AD, fournissant une infrastructure pour sa construction. Dans l'écosystème Ethereum, la technologie modulaire est appliquée à deux niveaux :

1. Modularisation horizontale : réalisée grâce à la technologie de sharding.
2. Modularisation verticale : réalisée grâce à une architecture en couches où les rollups gèrent le traitement des transactions, tandis que le mainnet se concentre sur les DA et les mécanismes de consensus.

Avantages de la conception modulaire :

• Sépare les fonctions du système en couches indépendantes.
• Permet l'interchangeabilité entre les couches.
• Prise en charge du développement personnalisé pour des applications ou des industries spécifiques.
• Améliore la flexibilité et la scalabilité pour des systèmes optimisés et étendus.

Source: celestia.org

Ces diverses options de conception offrent des solutions adaptables adaptées à différents scénarios et exigences, créant de nouvelles opportunités et favorisant de nouveaux progrès dans l'espace de l'AD.

Le rôle de DA dans les décisions de stockage de données

DA offre un soutien essentiel lors de la sélection de la solution de stockage la plus adaptée en :

• Analyse de la demande: Analyse des caractéristiques des données telles que la fréquence d'accès, le volume, la sensibilité et la rapidité pour déterminer les besoins de stockage.
• Évaluation de la rentabilité : Évaluer les coûts de stockage, de récupération et de maintenance pour trouver l'option la plus rentable.
• Correspondance des performances : garantir que la solution de stockage répond aux exigences de performance telles que la vitesse, la latence et le débit.
• Sécurité et conformité : en tenant compte de la sécurité, de la protection de la vie privée et du respect de la réglementation.
• Support technique et évaluation de la communauté : Évaluation de la réputation des fournisseurs de services, du soutien de la communauté et de la fiabilité pour des solutions à long terme.

En aidant les utilisateurs à comprendre leurs besoins de stockage de données et à choisir les meilleures solutions, DA améliore l'efficacité de la gestion des données, garantit la sécurité et la conformité des données, et optimise la rentabilité.

Comparaison des différents DALs

Celestia : Connu pour ses coûts DA faibles et son excellent débit, idéal pour les blockchains de couche 2 (L2) de petite et moyenne taille et les appchains. Celestia réduit considérablement les coûts DA, permettant à ces chaînes d'allouer plus de ressources au partage des bénéfices, au développement de l'écosystème et à l'amélioration de la liquidité.

EigenDA: Compétitif en raison de son lien fort avec la sécurité et la légitimité d'Ethereum, ce qui en fait un choix raisonnable pour les grands L2 qui ont besoin de rentabilité.

NEAR DA: Offre simplicité, facilité de mise en œuvre et améliorations de l'efficacité. Avec les frais de transaction les plus bas dans Web3, c'est une option rapide et rentable, 85 000 fois moins cher que les soumissions de blob à Ethereum et 30 fois moins cher que Celestia.

Avail: Améliore l'utilisabilité en permettant aux clients légers de vérifier l'intégrité des données sans télécharger l'intégralité de la blockchain. Depuis son indépendance vis-à-vis de Polygon, Avail a exploré divers partenariats, démontrant son potentiel dans plusieurs scénarios d'application.

L'image ci-dessous présente une comparaison des principaux composants des principaux DAL, telle qu'analysée par Avail :

Source :blog.availproject.org

Exemple pratique : NEAR DA

NEAR DA exploite une partie clé du mécanisme de consensus NEAR appelée "Nightshade". Ce système divise le réseau en plusieurs fragmentations parallèles, fonctionnant comme des blockchains indépendantes. Chaque fragment produit une petite partie d'un bloc, appelée un morceau ou segment de fragment.

Source : near.org

Ces morceaux sont combinés en blocs complets, et l'ensemble du processus se déroule au niveau du protocole. Les utilisateurs et les développeurs ne remarquent pas directement ce processus. Cette conception garantit que NEAR maintient sa vitesse de consensus, même avec de grandes quantités de données, tout en donnant aux utilisateurs de NEAR DA suffisamment de temps pour accéder aux données de transaction. Cette configuration offre une solution rentable de disponibilité des données pour les rollups, notamment pour les chaînes à volume élevé de transactions comme les chaînes de jeu.

À mesure que NEAR étend le nombre de shards, les données que chaque shard doit stocker diminuent. Chaque compte sur NEAR pourrait éventuellement avoir son propre shard. Cela permettrait aux nœuds RPC légers de suivre uniquement les shards qui intéressent les utilisateurs. Pour les L2 utilisant NEAR DA, les clients RPC légers pourraient suivre uniquement le shard contenant le contrat de données blob pendant la période de rétention (par exemple, pour les preuves de fraude) ou une fenêtre de temps spécifiée (ajustable sur le nœud RPC). Les Rollups n'auraient pas besoin de s'appuyer sur l'échantillonnage de disponibilité des données (DAS) et pourraient plutôt utiliser la disponibilité des données spécifique à chaque shard avec des RPC légers.

En résumé, NEAR offre une solution puissante de DA avec des avantages clairs: rentable, évolutive, sécurisée et construite avec une technologie prête pour l'avenir.

Conclusion

Dans l'écosystème Web3, DA et les plateformes de stockage de données travaillent main dans la main pour fournir des solutions de stockage décentralisé robustes. DA s'engage à garantir l'accessibilité et l'intégrité des données, en tirant parti de la technologie blockchain pour un accès sécurisé aux données et des interactions transparentes avec les contrats intelligents. D'autre part, les plateformes de stockage de données fournissent des services de stockage décentralisé, garantissant la persistance et la sauvegarde des données. Ensemble, ils améliorent l'efficacité de la gestion des données, renforcent la sécurité et la conformité, et optimisent les coûts. À mesure que la technologie blockchain évolue, la collaboration entre DA et les plateformes de stockage de données jouera un rôle encore plus crucial, favorisant l'innovation et créant de nouvelles opportunités dans le stockage décentralisé.

Source

1. Ethereum, https://ethereum.org/fr/developers/docs/data-availability/
2. X, https://x.com/AvailProject/status/1826060156427448452
3. Près,https://docs.near.org/build/chain-abstraction/data-availability
4. Près, https://pages.near.org/blog/why-near-data-availability/

Vérifié comme exact. L'article est original. Après acceptation, les droits d'auteur appartiendront à Gate.io.

Alawn Liu

2025.01.13