Добро пожаловать в эпоху децентрализованных систем хранения

От протокольных уровней к системам хранения прикладных уровней

Вступление

В последнее время технология блокчейна стала домом для нескольких архитектур распределенных и децентрализованных систем хранения файлов — либо в виде смарт-контрактов, либо в виде распределенной файловой сетевой системы.

Децентрализованная и распределенная система хранения файлов, как и другие, имеет свои сильные и слабые стороны.

Децентрализованная система хранения файлов обеспечивает большую гибкость для пользователей и возможность участия; однако некоторые узлы децентрализованных систем хранения файлов чрезмерно зависят от централизованной архитектуры.

Децентрализация представляет собой сложную социально-техническую концепцию, которая интерпретируется на основе ее функциональности, от уровней протокола до уровней приложений.

Концептуально децентрализация — это старая концепция, повторно принятая в новой среде блокчейна, которая просто означает передачу полномочий от централизованного объекта к распределенной, одноранговой и не требующей доверия сети компьютерных узлов, работающих по всему миру без централизованного управления. базы данных.

Механизм децентрализации, изменяющий парадигму, уменьшает точку отказа консенсусных протоколов блокчейна.

• Уровни протокола: обозначаются совокупно архитектурные стеки, которые определяют базовую структуру и дизайн сети. Например, основа двухточечного интернета называется протоколом уровня 0 , а протоколы программируемых блокчейнов, такие как Ethereum и другие протоколы базового уровня, называются уровнем 1.

• Уровни приложений: Приложения, созданные на основе программируемых протоколов, таких как смарт-контракты и системы хранения, основанные на блокчейне уровня 1, или подобные Facebook, Google и Twitter, построены на уровне Интернета 0, который работает с использованием таких протоколов, как SMTP. , TCP/IP и HTTP.

• Федеративные системы: сплоченная и однородная единица более мелких подразделений системы, которые совместно образуют целостную систему, но сохраняют значительную локальную автономию.

Фундаментальные и архитектурные принципы децентрализации основаны на механизмах консенсуса, развернутых программируемыми протоколами блокчейна, которые удаляют посредников и центральные объекты от контроля над сетью.

Однако при обсуждении децентрализации возникло несколько неправильных представлений, поскольку большинство людей не могут различить различия между децентрализованными протоколами консенсуса и децентрализованными приложениями (DAPP), созданными на основе этих протоколов.

Кроме того, некоторые приложения, построенные на основе децентрализованных согласованных протоколов, частично централизованы по своему дизайну, в то время как большинство из них полностью децентрализованы.

Таким образом, понимание фундаментальных принципов консенсусных протоколов блокчейна и функциональности децентрализованных приложений, построенных на этих протоколах, имеет важное значение.

Кроме того, изучение других децентрализованных объектов, таких как «quicknode» и «thegraph», которые предоставляют дополнительные услуги, позволяющие как пользователям, так и организациям управлять своими блокчейнами, узлами и использовать API для запроса индексированных ожидающих транзакций в цепочке.

Следовательно, эта статья поможет обеспечить четкое понимание, объяснив распространенные заблуждения, связанные с централизацией, децентрализацией, технологией web3 и блокчейном. Однако некоторые веб-сайты, архитектуры и узлы протокола блокчейн по-прежнему работают на централизованных серверах Amazon Web Services (AWS).

2-ранговое децентрализованное файловое хранилище

Децентрализованные файловые системы стали преобладать с момента массового внедрения технологии блокчейн; в отличие от распределенных систем обмена файлами web2.0, таких как Bit-torrent и Napster, системы хранения файлов на блокчейне требуют полной децентрализации без точки отказа.

Уровень протокола и приложения (тонкие протоколы и толстые приложения)

Уровень приложений (тонкие протоколы толстых приложений)

В начале эволюции общего интернет-протокола web1.0 и web2.0 существовало четкое различие между уровнями приложений, такими как Facebook, Twitter, Amazon и Google, с точки зрения распределения успеха от уровней протоколов, таких как TCP/IP. , HTTP, SMTP. Джоэл Монегро (2016; 2020) называет это явление «тонкими» протоколами и «толстыми» приложениями.

Джоэл Монегро заявил, что уровень протокола в web1.0 и web2.0

• «производил неизмеримую стоимость. Но большая часть информации была захвачена и повторно собрана на уровне приложений, в основном в виде данных (вспомните Google и Facebook)»*.

Большинство первых пользователей web1 и web2 не понимают, как точка нулевого уровня передает информацию в Интернете через сервер протокола передачи гипертекста (HTTP), как система доменных имен (DNS) преобразует IP-адреса в удобочитаемое доменное имя и как просто Функция протокола передачи почты (SMTP) для передачи электронной почты с одного сервера на другой. Тем не менее, они наслаждались безупречным обслуживанием.

Уровень протокола web1.0 и web2.0 был до некоторой степени децентрализован, например, DNS.

Уровень протоколов (Fat Protocols Thin Application)

Следовательно, по мере распространения консенсусной технологии блокчейн протокол становится «FAT», а приложения, построенные на основе протоколов, считаются «тонкими».

Такие протоколы, как биткойн, Ethereum, Polkadot и другие, на раннем этапе пользовались преимуществом с точки зрения рыночной капитализации по сравнению с приложениями, построенными на их основе.

По сути, это перевернутый мир согласованных блокчейн-протоколов, где ценностное предложение сосредоточено на уровне общего протокола, в то время как лишь небольшая часть ценности распределяется между приложениями (тонкими приложениями).

Типы блокчейна

• Общедоступный блокчейн: децентрализованный, не требующий разрешений (открыто доступный для всех, с кем можно взаимодействовать без одобрения, сопротивление цензуре, работа на одноранговом узле, смарт-контракты). Нет точки отказа.

• Частный блокчейн: Централизованное, разрешенное взаимодействие является частным и требует разрешения для участия с точкой отказа.

• Блокчейн консорциума: полуразрешенный.

Децентрализованное хранилище

Децентрализованные системы хранения — это сетевые или основанные на блокчейне одноранговые сети пользователей-операторов (узлов), которые контролируют распределенное хранение данных в разных местах.

Это приводит к созданию устойчивой распределенной системы обмена файлами, в которой данные и файл хранятся по всему миру.

Децентрализованная система хранения файлов, на которой работают одноранговые машины (узлы), работающие и хранящие данные из разных мест, работающих одновременно.

Система хранения файлов на основе блокчейна

Сеть Arweave теперь использует Succinct Random Proofs of Access (SPoRA). Краткие доказательства произвольного доступа (SPoRA) — это новый тип механизма консенсуса для сети Arweave.

Перед переходом на Succinct Random Proofs of Access Arweave использовал классический механизм консенсуса Proof of Work (PoW) с дополнительным требованием, чтобы блоки включали ссылку на прошлые данные в сети, известные вместе как Proof of Access (PoA).

• Arweave: Это децентрализованная система хранения файлов, позволяющая хранить документы и приложения вечно.

• Ethereum: Децентрализованная система хранения файлов приложений с механизмом разработки для размещения смарт-контракта.

Распределенная сетевая система хранения файлов

• Межпланетная файловая система (IPFS): IPFS – это децентрализованный протокол хранения файлов в Интернете, предназначенный для использования в качестве HTTP-протокола web2.0 в среде web3, который указывает пользователям их данные с помощью хэша, чтобы найти узлы, хранящие содержание без каких-либо стимулов.

Это приводит к развитию дополнительных уровней IPFS, таких как файловая монета, для поощрения участников. IPFS использует шаблоны хранения с адресацией содержимого для децентрализованного хранения содержимого криптографического сжатия в виде длинной строки данных путем ссылки на файл по его уникальному содержимому.

• Пината

Контрактная децентрализованная система хранения файлов

• Filecoin: предлагает децентрализованное хранилище и облачные сервисы по всему миру. С наибольшей долей рынка с точки зрения потребления хранилища и пропускной способности сети. Архитектура файловой монеты построена поверх межпланетной файловой системы (IPFS), которая служит в качестве уровня распределенного хранения и обмена данными в сети для файловой монеты.

Пытаясь стать известным облачным хранилищем web3 и децентрализованной альтернативой централизованным платформам web2.0, filecoin рассматривает 4 дополнительные категории вариантов использования (1) хранилище NFT и Web3; (2) постоянное хранилище и наборы данных Web2. (3) метавселенная и игры; и (4) аудио и видео.

• Скайнет

• Сиакойн

• Storj: сеть Storj использует хранилища объектов для криптографического шифрования, разделения и распределения сохраненных данных между одноранговыми узлами. Storj стремится заменить одно из широко используемых централизованных облачных решений и решений для хранения, Amazon S3, поэтому использует S3-совместимые API.

Вывод

Децентрализация выходит за рамки демократизации участия или распределения узлов в одноранговой сети.

В согласованных протоколах блокчейна децентрализованная система хранения является важной проблемой, поскольку блокчейн имеет ограниченные возможности хранения в цепочке; следовательно, децентрализованная и распределенная система хранения файлов важна для хранения данных.

Большинство NFT и файлов в цепочке хранятся с IPFS и Arweave, и это лишь некоторые из них, потому что хранение файлов непосредственно в цепочке блоков может быть очень дорогим и привести к задержке данных. Следовательно, существует потребность в децентрализованной и распределенной системе хранения файлов для улучшения системы хранения в экосистеме.

Статья также опубликована здесь.