Perkembangan dan Prospek Masa Depan Penyimpanan Desentralisasi

Penyimpanan pernah menjadi salah satu jalur populer di industri blockchain. Filecoin sebagai proyek unggulan di siklus bullish sebelumnya, nilai pasarnya pernah melebihi 10 miliar USD. Arweave mengandalkan penyimpanan permanen, dengan nilai pasar tertinggi mencapai 3,5 miliar USD. Namun, seiring dengan dipertanyakannya kegunaan penyimpanan data dingin, prospek penyimpanan desentralisasi juga dipertanyakan.

Baru-baru ini, kemunculan Walrus membawa perhatian baru pada narasi penyimpanan yang sudah lama sepi. Sementara itu, proyek Shelby yang diluncurkan oleh Aptos dan Jump Crypto berusaha untuk mengangkat penyimpanan desentralisasi ke tingkat baru dalam bidang data panas. Jadi, apakah penyimpanan desentralisasi dapat bangkit kembali dan menjadi infrastruktur yang banyak digunakan? Atau hanya sekadar putaran spekulasi lainnya? Artikel ini akan menganalisis evolusi narasi penyimpanan desentralisasi dari empat proyek: Filecoin, Arweave, Walrus, dan Shelby, serta mengeksplorasi arah perkembangan masa depannya.

Filecoin: Penyimpanan hanyalah tampilan, penambangan adalah intinya

Filecoin adalah salah satu proyek cryptocurrency yang muncul di awal, dengan arah pengembangannya berfokus pada Desentralisasi. Ini adalah ciri umum dari proyek cryptocurrency awal - mencari makna Desentralisasi di berbagai bidang tradisional. Filecoin berusaha menggabungkan penyimpanan dengan Desentralisasi, mengajukan pandangan bahwa penyimpanan data terpusat memiliki risiko kepercayaan. Namun, beberapa pengorbanan yang dilakukan untuk mencapai Desentralisasi justru menjadi titik nyeri yang coba dipecahkan oleh proyek-proyek seperti Arweave atau Walrus.

Untuk memahami mengapa Filecoin pada dasarnya hanya merupakan koin penambangan, perlu memahami batasan objektif dari teknologi dasarnya, IPFS, yang tidak cocok untuk penyimpanan data panas.

IPFS:Desentralisasi arsitektur, tetapi terbatas pada kendala transmisi

IPFS( Sistem Berkas Antarbintang) telah hadir sejak sekitar tahun 2015, bertujuan untuk mendisrupsi protokol HTTP tradisional melalui pengalamatan konten. Namun, masalah terbesar IPFS adalah kecepatan pengambilan yang sangat lambat. Di era di mana penyedia layanan data tradisional dapat mencapai respons dalam milidetik, IPFS masih memerlukan waktu belasan detik untuk mengambil sebuah berkas, yang menyulitkan penerapannya dalam praktik, serta menjelaskan mengapa, selain beberapa proyek blockchain, ia jarang diadopsi oleh industri tradisional.

Protokol P2P dasar IPFS terutama cocok untuk "data dingin" - konten statis yang tidak sering berubah seperti video, gambar, dan dokumen. Namun, dalam menangani data hangat, seperti halaman web dinamis, permainan online, atau aplikasi AI, protokol P2P tidak memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan CDN tradisional.

Meskipun IPFS itu sendiri bukan blockchain, namun desain konsep Directed Acyclic Graph (DAG) yang diadopsinya sangat cocok dengan banyak blockchain publik dan protokol Web3, menjadikannya secara alami cocok sebagai kerangka dasar untuk membangun blockchain. Oleh karena itu, meskipun kurang memiliki nilai guna, sebagai kerangka dasar yang mendukung narasi blockchain sudah cukup. Proyek kloning awal hanya memerlukan kerangka yang dapat dijalankan untuk memulai visi besar, tetapi ketika Filecoin berkembang ke tahap tertentu, keterbatasan yang dibawa oleh IPFS mulai menghambat perkembangannya lebih lanjut.

logika koin tambang di bawah penyimpanan

Desain awal IPFS adalah untuk memungkinkan pengguna menyimpan data sekaligus menjadi bagian dari jaringan penyimpanan. Namun, tanpa insentif ekonomi, sulit bagi pengguna untuk secara sukarela menggunakan sistem ini, apalagi menjadi node penyimpanan yang aktif. Ini berarti bahwa sebagian besar pengguna hanya akan menyimpan file di IPFS, tetapi tidak akan menyumbangkan ruang penyimpanan mereka sendiri, dan tidak akan menyimpan file orang lain. Dalam konteks seperti inilah, Filecoin lahir.

Dalam model ekonomi token Filecoin, ada tiga peran utama: pengguna bertanggung jawab untuk membayar biaya untuk menyimpan data; penambang penyimpanan mendapatkan insentif token karena menyimpan data pengguna; penambang pengambilan menyediakan data ketika pengguna membutuhkannya dan mendapatkan insentif.

Model ini memiliki potensi ruang untuk berbuat jahat. Penambang penyimpanan mungkin mengisi data sampah setelah menyediakan ruang penyimpanan untuk mendapatkan imbalan. Karena data sampah ini tidak akan diambil, bahkan jika hilang, tidak akan memicu mekanisme penyitaan penambang penyimpanan. Ini memungkinkan penambang penyimpanan untuk menghapus data sampah dan mengulangi proses ini. Konsensus bukti salinan Filecoin hanya dapat memastikan bahwa data pengguna tidak dihapus secara sembunyi-sembunyi, tetapi tidak dapat mencegah penambang dari mengisi data sampah.

Operasi Filecoin sangat bergantung pada investasi berkelanjutan dari para penambang terhadap ekonomi token, bukan berdasarkan kebutuhan nyata pengguna akhir untuk penyimpanan terdistribusi. Meskipun proyek ini masih terus diiterasi, pada tahap ini, pembangunan ekosistem Filecoin lebih sesuai dengan definisi proyek penyimpanan "logika koin tambang" daripada "didorong aplikasi".

Arweave: lahir dari jangka panjang, kalah dari jangka panjang

Jika tujuan desain Filecoin adalah untuk membangun "cloud data" terdesentralisasi yang dapat diinsentifkan dan dapat dibuktikan, maka Arweave mengambil arah ekstrem dalam penyimpanan: memberikan kemampuan penyimpanan permanen untuk data. Arweave tidak berusaha membangun platform komputasi terdistribusi, seluruh sistemnya berputar di sekitar satu asumsi inti - data yang penting harus disimpan sekali dan selamanya ada di jaringan. Sikap ekstrem jangka panjang ini membuat Arweave sangat berbeda dari Filecoin, mulai dari mekanisme hingga model insentif, dari kebutuhan perangkat keras hingga sudut pandang narasi.

Arweave menggunakan Bitcoin sebagai objek pembelajaran, berusaha untuk terus mengoptimalkan jaringan penyimpanan permanennya dalam jangka waktu panjang yang dihitung dalam tahun. Arweave tidak peduli dengan pemasaran, tidak peduli dengan pesaing dan tren perkembangan pasar. Ia hanya terus maju di jalan iterasi arsitektur jaringan, bahkan jika tidak ada yang memperhatikan, karena itulah esensi tim pengembang Arweave: long-termism. Berkat long-termism, Arweave sangat diminati di pasar bullish terakhir; juga karena long-termism, bahkan jika jatuh ke dasar, Arweave masih bisa bertahan melewati beberapa siklus bullish dan bearish. Hanya saja, apakah penyimpanan desentralisasi di masa depan akan memiliki tempat untuk Arweave? Nilai keberadaan penyimpanan permanen hanya bisa dibuktikan melalui waktu.

Jaringan utama Arweave dari versi 1.5 hingga versi 2.9 yang terbaru, meskipun telah kehilangan panas diskusi pasar, tetap berkomitmen untuk memungkinkan lebih banyak penambang berpartisipasi dalam jaringan dengan biaya minimal, dan mendorong penambang untuk menyimpan data sebanyak mungkin, sehingga kekuatan seluruh jaringan terus meningkat. Arweave menyadari bahwa mereka tidak sesuai dengan preferensi pasar, mengambil jalur konservatif, tidak merangkul komunitas penambang, ekosistem sepenuhnya terhenti, melakukan peningkatan jaringan utama dengan biaya minimal, sambil terus menurunkan ambang batas perangkat keras tanpa mengorbankan keamanan jaringan.

Tinjauan jalan peningkatan 1.5-2.9

Versi 1.5 Arweave mengungkapkan celah di mana penambang dapat mengandalkan tumpukan GPU daripada penyimpanan nyata untuk mengoptimalkan peluang pembuatan blok. Untuk membendung tren ini, versi 1.7 memperkenalkan algoritma RandomX, yang membatasi penggunaan kekuatan komputasi khusus dan beralih ke partisipasi CPU umum dalam penambangan, sehingga melemahkan desentralisasi kekuatan komputasi.

Dalam versi 2.0, Arweave menggunakan SPoA, mengubah pembuktian data menjadi jalur ringkas struktur pohon Merkle, dan memperkenalkan transaksi format 2 untuk mengurangi beban sinkronisasi. Arsitektur ini mengurangi tekanan bandwidth jaringan, secara signifikan meningkatkan kemampuan kolaborasi node. Namun, beberapa penambang masih dapat menghindari tanggung jawab kepemilikan data nyata melalui strategi kolam penyimpanan cepat terpusat.

Untuk mengoreksi bias tersebut, 2.4 meluncurkan mekanisme SPoRA, yang memperkenalkan indeks global dan akses acak hash lambat, sehingga penambang harus benar-benar memiliki blok data untuk berpartisipasi dalam pembuatan blok yang efektif, secara mekanis mengurangi efek penumpukan daya komputasi. Hasilnya, penambang mulai memperhatikan kecepatan akses penyimpanan, mendorong penggunaan SSD dan perangkat baca/tulis cepat. 2.6 memperkenalkan kontrol rantai hash untuk mengatur ritme pembuatan blok, menyeimbangkan manfaat marginal perangkat berkinerja tinggi, dan memberikan ruang partisipasi yang adil bagi penambang kecil dan menengah.

Versi berikutnya semakin memperkuat kemampuan kolaborasi jaringan dan keragaman penyimpanan: 2.7 menambahkan mekanisme penambangan kolaboratif dan kolam penambangan, meningkatkan daya saing penambang kecil; 2.8 memperkenalkan mekanisme pengemasan kompleks, yang memungkinkan perangkat berkapasitas besar dan kecepatan rendah untuk berpartisipasi dengan fleksibel; 2.9 memperkenalkan proses pengemasan baru dalam format replica_2_9, secara signifikan meningkatkan efisiensi dan mengurangi ketergantungan komputasi, menyelesaikan model penambangan yang berorientasi data.

Secara keseluruhan, jalur peningkatan Arweave jelas menunjukkan strategi jangka panjang yang berorientasi pada penyimpanan: sambil terus melawan tren konsentrasi daya komputasi, terus menurunkan hambatan partisipasi, dan menjamin kemungkinan operasi jangka panjang dari protokol.

Walrus: Apakah merangkul data panas adalah sekadar sensasi atau menyimpan rahasia?

Walrus dari segi desain, sangat berbeda dari Filecoin dan Arweave. Filecoin bertujuan untuk menciptakan sistem penyimpanan yang dapat diverifikasi secara desentralisasi, dengan biaya penyimpanan data dingin; Arweave bertujuan untuk menciptakan perpustakaan Alexander di blockchain yang dapat menyimpan data secara permanen, dengan biaya terlalu sedikit skenario; Walrus bertujuan untuk mengoptimalkan biaya penyimpanan dari protokol penyimpanan data panas.

Modifikasi Ajaib Kode Penghapusan: Inovasi Biaya atau Botol Baru untuk Anggur Lama?

Dalam hal desain biaya penyimpanan, Walrus percaya bahwa biaya penyimpanan Filecoin dan Arweave tidak masuk akal, karena keduanya mengadopsi arsitektur replikasi penuh. Keuntungan utama dari arsitektur ini adalah setiap node memiliki salinan lengkap, yang memberikan kemampuan toleransi kesalahan yang kuat dan independensi antar node. Arsitektur semacam ini dapat memastikan bahwa meskipun sebagian node offline, jaringan tetap memiliki ketersediaan data. Namun, ini juga berarti sistem memerlukan redundansi salinan untuk mempertahankan ketahanan, yang pada gilirannya meningkatkan biaya penyimpanan. Terutama dalam desain Arweave, mekanisme konsensus itu sendiri mendorong penyimpanan redundansi node untuk meningkatkan keamanan data. Sebaliknya, Filecoin lebih fleksibel dalam pengendalian biaya, tetapi biayanya adalah bahwa beberapa penyimpanan biaya rendah mungkin memiliki risiko kehilangan data yang lebih tinggi. Walrus mencoba mencari keseimbangan antara keduanya, mekanismenya mengendalikan biaya replikasi sambil meningkatkan ketersediaan melalui cara redundansi terstruktur, sehingga membangun jalur kompromi baru antara ketersediaan data dan efisiensi biaya.

Redstuff yang diciptakan oleh Walrus adalah teknologi kunci untuk mengurangi redundansi node, yang berasal dari pengkodean Reed-Solomon(RS). Pengkodean RS adalah algoritma kode penghapusan yang sangat tradisional, di mana kode penghapusan adalah teknik yang memungkinkan penggandaan dataset dengan menambahkan fragmen redundan(erasure code) untuk membangun kembali data asli. Dari CD-ROM hingga komunikasi satelit dan kode QR, ini sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Kode penghapusan memungkinkan pengguna untuk mendapatkan sebuah blok, misalnya berukuran 1MB, lalu "memperbesarnya" menjadi 2MB, di mana tambahan 1MB adalah data khusus yang disebut kode penghapusan. Jika ada byte yang hilang dalam blok, pengguna dapat dengan mudah memulihkan byte tersebut melalui kode. Bahkan jika hingga 1MB dari blok hilang, Anda masih dapat memulihkan seluruh blok. Teknologi yang sama memungkinkan komputer untuk membaca semua data dalam CD-ROM, meskipun sudah rusak.

Saat ini yang paling umum digunakan adalah kode RS. Cara implementasinya adalah dengan memulai dari k blok informasi, membangun polinom terkait, dan mengevaluasinya pada koordinat x yang berbeda untuk mendapatkan blok kode. Dengan menggunakan kode penghapusan RS, kemungkinan kehilangan sejumlah besar data secara acak sangat kecil.

Contoh: Membagi sebuah file menjadi 6 blok data dan 4 blok paritas, total 10 bagian. Selama kita menyimpan 6 bagian mana pun, kita dapat memulihkan data asli secara lengkap.

Kelebihan: kemampuan fault tolerance yang kuat, digunakan secara luas dalam CD/DVD, array disk tahan kesalahan (RAID), serta sistem penyimpanan awan ( seperti Azure Storage, Facebook F4).

Kekurangan: decoding perhitungan kompleks, biaya tinggi; tidak cocok untuk skenario data yang sering berubah. Oleh karena itu, biasanya digunakan untuk pemulihan dan penjadwalan data dalam lingkungan terpusat di luar rantai.

Dalam arsitektur desentralisasi, Storj dan Sia telah menyesuaikan pengkodean RS tradisional untuk memenuhi kebutuhan praktis jaringan terdistribusi. Walrus juga telah mengajukan varian mereka sendiri - algoritma pengkodean RedStuff - untuk mencapai mekanisme penyimpanan redundansi yang lebih rendah biaya dan lebih fleksibel.

Apa fitur utama dari Redstuff? Dengan memperbaiki algoritma pengkodean penghapusan, Walrus dapat dengan cepat dan andal mengkodekan blok data tidak terstruktur menjadi potongan yang lebih kecil, yang akan disimpan secara terdistribusi di jaringan node penyimpanan. Bahkan jika hingga dua pertiga potongan hilang, blok data asli dapat direkonstruksi dengan cepat menggunakan sebagian potongan. Ini dimungkinkan dengan mempertahankan faktor duplikasi hanya 4 hingga 5 kali.

Oleh karena itu, mendefinisikan Walrus sebagai protokol redundansi dan pemulihan ringan yang dirancang ulang di sekitar skenario desentralisasi adalah masuk akal. Dibandingkan dengan kode penghapusan tradisional ( seperti Reed-Solomon ), RedStuff tidak lagi mengejar konsistensi matematis yang ketat, tetapi melakukan kompromi realistis terhadap distribusi data, verifikasi penyimpanan, dan biaya komputasi. Pola ini mengabaikan penjadwalan terpusat.