Вступ

У Web3 зберігання даних закладає основу для створення децентралізованої, ефективної, безпечної та користувач-орієнтованої цифрової економіки. Доступність даних (DA) та платформи зберігання є двома взаємопов'язаними стовпцями екосистеми Web3, які спільно працюють, щоб забезпечити децентралізовані рішення зберігання.

Що таке DA?

Доступність даних (DA) вказує на можливість учасників блокчейну та розподілених систем отримувати, витягувати та перевіряти дані, які є повними, точними та актуальними, забезпечуючи надійність та довіру до системи. У просторі Web3 та блокчейну DA відіграє ключову роль у забезпеченні того, що рішення для зберігання даних відповідають наступним важливим вимогам:

• Доступність: дані повинні бути легкодоступні користувачам та програмам, що передбачає наявність надійних інтерфейсів доступу та механізмів витягування в рішеннях зберігання.
• Цілісність: Збережені дані повинні залишатися незмінними та недоторканими, зберігаючи свій початковий стан та точність.
• Надійність: Системи зберігання повинні гарантувати своєчасний доступ до даних, уникати перебоїв через відмови системи або інші проблеми.
• Тривалість: Довгострокове збереження даних є важливим аспектом DA, що гарантує доступність та можливість вилучення даних протягом тривалих періодів.
• Consistency: DA забезпечує, щоб розподілені системи підтримували єдність між вузлами або репліками, запобігаючи розщепленню або невідповідності даних.
• Швидкодія: Швидкий доступ та час реакції важливі, особливо в випадках використання, які потребують швидкої обробки даних.
• Взаємодія: У мульти-ланцюжкових або крос-ланцюжкових сценаріях, DA передбачає безшовний обмін даними та інтеграцію між різними мережами блокчейн.

Що таке платформи зберігання даних?

Платформи зберігання даних відносяться до сервісів та технологій, які надають децентралізовані рішення для зберігання даних. Ці платформи використовують технологію блокчейну та розподілених систем для зберігання, керування та захисту даних, забезпечуючи безпеку, доступність та незмінність даних. Платформи зберігання даних можна класифікувати на холодне зберігання та гаряче зберігання на основі частоти доступу до даних та їх важливості.

Холодне зберігання

Холодильне сховище в основному зберігає дані, які рідко використовуються. Цей тип даних може потребувати довгострокового збереження, але не часто використовується. Характеристики холодного зберігання включають:

• Низькі витрати: зберігання в холодному сховищі, як правило, є недорогим, оскільки частота доступу до даних низька, а вимоги до продуктивності зберігання мінімальні.
• Висока ємність: призначений для зберігання великих обсягів даних, він підходить для довгострокового збереження великих наборів даних.
• Низька швидкість доступу: Швидкість доступу нижча, оскільки носії інформації та механізми пошуку надають пріоритет вартості, а не швидкості.
• Висока надійність: Засоби масової інформації, такі як бібліотеки стрічок або архівні системи зберігання, пропонують високу надійність, що підходить для довгострокового зберігання даних.

Приклад: Протокол Arweave

Arweave спеціалізується на зберіганні холодних даних, таких як історичні записи, резервні файли та обширні набори даних, які вимагають довгострокового зберігання, але рідко використовуються. Холодні рішення зберігання Arweave характеризуються високою надійністю та низькими витратами. Його унікальний механізм перевірки даних забезпечує цілісність та безпеку даних. Крім того, децентралізована природа мережі Arweave надає користувачам повний контроль над їх даними, покращуючи стійкість до цензури та конфіденційність. Таким чином, Arweave надає безпечний, економічний та ефективний варіант зберігання для даних, які потребують довгострокового зберігання з мінімальним доступом.

Діаграма механізму Arweave (Джерело: переплетення)

Гаряче зберігання

Гаряче сховище використовується для зберігання даних, які часто використовуються. Цей тип даних вимагає високої реального часу продуктивності, потребує швидкості читання та запису. Характеристики гарячого сховища включають:

• Висока продуктивність: Гарячі системи зберігання забезпечують швидкий доступ до даних, щоб задовольнити потреби частих запитів даних.
• Низька латентність: затримка доступу до даних мінімальна, підходить для застосунків, що вимагають швидких відповідей.
• Висока вартість: через високі вимоги до продуктивності, гаряче сховище зазвичай коштує більше, ніж холодне сховище.
• Швидкий доступ: Дані можна швидко отримати та змінювати, що робить його підходящим для часто оновлюваних і швидко доступних наборів даних.

Приклад: Протокол IPFS

Міжпланетна файлова система (IPFS) — це протокол розподіленої файлової системи, призначений для створення децентралізованої мережі зберігання даних і файлів. Розділяючи файли на кілька блоків, що зберігаються на різних вузлах, IPFS підвищує надмірність даних і стійкість до цензури. Він підтримує характеристики гарячого зберігання, що дозволяє швидко отримувати та передавати дані, до яких часто звертаються. Це робить IPFS ідеальним для додатків, що вимагають високої пропускної здатності та швидкого доступу, таких як динамічний вміст веб-сайтів, потокове мультимедіа та обмін даними в режимі реального часу. Його децентралізація та ефективність роблять IPFS найкращим рішенням для зберігання гарячих даних в екосистемі Web3.

Схема роботи IPFS (Джерело: gate.io)

Відмінність між DA та платформами зберігання даних

Платформи зберігання даних та доступність даних (DA) виконують різні ролі та виконують різні функції в екосистемі Web3. Нижче наведено порівняння їх основних відмінностей:

Інтеграція та розвиток платформи DA та платформ зберігання даних

Шар міждоступності даних (DAL) - це спеціалізований блокчейн, який надає функціональність DA. За допомогою децентралізованих методів перевірки, таких як вибіркове відображення доступності даних (DAS), DAL забезпечує можливість ефективної перевірки даних без залежності від надійних сторонніх осіб. Інтеграція DAL з платформами зберігання даних робить зберігання даних більш ефективним та безпечним. Наприклад, Celestia надає ефективний шар доступності даних завдяки своєму модульному дизайну, тоді як Filecoin фокусується на зберіганні холодних даних та заохочує користувачів вносити ресурси зберігання за допомогою стимулюючих механізмів.

Вплив модулярних блокчейнів на платформи зберігання даних

Модульна технологія - ключовий каталізатор розвитку DA, забезпечуючи інфраструктуру для його будівництва. У екосистемі Ethereum модульна технологія застосовується на двох рівнях:

1. Горизонтальна модуляризація: досягається за допомогою технології шардингу.
2. Вертикальна модуляризація: досягається за допомогою шарової архітектури, де ролапси відповідають за обробку транзакцій, а головна мережа фокусується на DA та механізмах згоди.

Переваги модульного дизайну:

• Розділяє функції системи на незалежні шари.
• Дозволяє заміну між шарами.
• Підтримує індивідуальний розробку для конкретних додатків або галузей.
• Покращує гнучкість та масштабованість для оптимізованих та розширених систем.

Джерело: celestia.org

Ці різноманітні варіанти дизайну пропонують гнучкі рішення, адаптовані до різних сценаріїв та вимог, створюючи нові можливості та сприяючи подальшому розвитку в галузі DA.

Роль DA в рішеннях зберігання даних

DA надає критичну підтримку при виборі найбільш підходящого рішення зберігання за:

• Аналіз попиту: Аналіз характеристик даних, таких як частота доступу, обсяг, чутливість та своєчасність, для визначення потреб у зберіганні.
• Оцінка вартості ефективності: Оцінка витрат на зберігання, витягування та обслуговування для пошуку найбільш вигідного варіанту.
• Відповідність продуктивності: забезпечення того, що рішення зберігання відповідає вимогам до продуктивності, таким як швидкість, затримка та пропускна здатність.
• Безпека та відповідність: Враховуючи безпеку, захист приватності та дотримання регуляторних вимог.
• Технічна підтримка та оцінка спільноти: Оцінка репутації постачальників послуг, підтримки спільноти та надійності для довгострокових рішень.

За допомогою допомоги користувачів у розумінні їх потреб у зберіганні даних та вибору найкращих рішень, DA покращує ефективність управління даними, забезпечує безпеку та відповідність даних, а також оптимізує вартість.

Порівняння різних DAL

Celestia: Відома низькими витратами на DA та чудовою пропускною здатністю, ідеально підходить для малих та середніх блокчейнів рівня 2 (L2) та апчейнів. Celestia значно знижує витрати на DA, дозволяючи цим мережам виділяти більше ресурсів на розподіл прибутку, розвиток екосистеми та підвищення ліквідності.

EigenDA: конкурентоспроможний завдяки сильному зв'язку з безпекою та легітимністю Ethereum, що робить його розумним вибором для великих L2, яким потрібна економічна ефективність.

NEAR DA: Має простоту, легкість впровадження та покращення ефективності. З найнижчими комісійними веб-3, це швидкий та економічний варіант, в 85 000 разів дешевший, ніж подання блобів Ethereum, та в 30 разів дешевший, ніж Celestia.

Доступ: покращує зручність користування, дозволяючи легким клієнтам перевіряти цілісність даних без завантаження повного блокчейну. Після відокремлення від Polygon Avail досліджувала різноманітні партнерства, демонструючи потенціал у різних сценаріях застосування.

На зображенні нижче показано порівняння ключових компонентів провідних DAL, проаналізованих Avail:

Джерело: blog.availproject.org

Практичний приклад: NEAR DA

NEAR DA використовує ключову частину механізму консенсусу NEAR, яку називають «Nightshade». Ця система розбиває мережу на кілька паралельних шардів, які функціонують як незалежні блокчейни. Кожен шард генерує невелику частину блока, відому як чанк або сегмент шарди.

Джерело: near.org

Ці шматки об'єднуються в повні блоки, і весь процес відбувається на рівні протоколу. Користувачі та розробники не помічають цього процесу безпосередньо. Цей дизайн забезпечує те, що NEAR зберігає свою швидкість консенсусу навіть при великих обсягах даних, забезпечуючи при цьому користувачам NEAR DA достатньо часу для доступу до даних про транзакції. Це рішення забезпечує ефективне застосування рішень щодо доступності даних для роллапів, особливо для ланцюгів з високим обсягом транзакцій, таких як ігрові ланцюги.

У міру того, як NEAR збільшує кількість шардів, дані, які кожен сегмент повинен зберігати, зменшуються. Кожен акаунт на NEAR може мати свій власний сегмент. Це дозволило б створювати легкі вузли RPC, які слідують лише за шардами, які цікавлять користувачів. Для L2, що використовують NEAR DA, легкі RPC-клієнти можуть відстежувати лише шард, що містить контракт на BLOB-об'єкт даних, протягом періоду зберігання (наприклад, для доказів шахрайства) або визначеного часового вікна (налаштовується на вузлі RPC). Зведеним компаніям не потрібно буде покладатися на вибірку доступності даних (DAS), а замість цього вони можуть використовувати доступність даних для шардів з полегшеними RPC.

У підсумку, NEAR надає потужне рішення DA з чіткими перевагами: ефективність витрат, масштабованість, безпека та побудована з майбутньою технологією.

Висновок

В екосистемі Web3 DA та платформи зберігання даних працюють пліч-о-пліч, щоб забезпечити надійні рішення для децентралізованого зберігання. DA прагне забезпечити доступність і цілісність даних, використовуючи технологію блокчейн для безпечного доступу до даних і безперебійної взаємодії зі смарт-контрактами. З іншого боку, платформи зберігання даних надають послуги децентралізованого зберігання, гарантуючи збереження та резервне копіювання даних. Разом вони підвищують ефективність управління даними, посилюють безпеку та відповідність вимогам, а також оптимізують витрати. У міру розвитку технології блокчейн співпраця між DA та платформами зберігання даних відіграватиме ще більш важливу роль, сприяючи інноваціям та відкриваючи нові можливості в децентралізованому сховищі.

Джерело

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

Перевірено як точне. Стаття оригінальна. Після прийняття авторське право належатиме Gate.io.

Алан Лю

2025.01.13