Merkeziyetsizlik depolamanın gelişim süreci ve geleceğe bakış

Depolama, blok zinciri sektörünün popüler alanlarından biri olmuştur. Filecoin, önceki boğa piyasasının lider projelerinden biri olarak, piyasa değeri bir ara 10 milyar doları aşmıştır. Arweave, kalıcı depolama üzerine odaklanmış ve en yüksek piyasa değeri 3.5 milyar dolara ulaşmıştır. Ancak soğuk veri depolamanın uygulanabilirliği sorgulanmaya başlandıkça, Merkeziyetsizlik depolamanın geleceği de soru işareti haline gelmiştir.

Son zamanlarda Walrus'un ortaya çıkışı, uzun zamandır sessiz kalan depolama anlatısına yeni bir ilgi getirdi. Aptos ve Jump Crypto iş birliğiyle sunulan Shelby projesi, merkeziyetsiz depolamayı sıcak veri alanında yeni bir seviyeye taşımayı amaçlıyor. Peki, merkeziyetsiz depolama yeniden mi canlanacak ve yaygın olarak kullanılan bir altyapı haline gelecek? Yoksa bu sadece bir başka spekülasyon mu? Bu makale, Filecoin, Arweave, Walrus ve Shelby projelerinin gelişim yollarını inceleyerek merkeziyetsiz depolama anlatısının evrim sürecini analiz edecek ve gelecekteki gelişim yönlerini tartışacaktır.

Filecoin: Depolama sadece bir yüzey, madencilik ise özüdür.

Filecoin, merkeziyetsizlik etrafında gelişen erken dönem kripto para projelerinden biridir. Bu, erken dönem kripto projelerinin genel bir özelliğidir - çeşitli geleneksel alanlarda merkeziyetsizliğin anlamını aramak. Filecoin, depolamayı merkeziyetsizlik ile birleştirmeye çalışarak, merkezi veri depolamanın güven riskleri taşıdığı görüşünü ortaya koymuştur. Ancak merkeziyetsizlik sağlamak için yapılan bazı fedakarlıklar, daha sonra Arweave veya Walrus gibi projelerin çözmeye çalıştığı sorunlar haline gelmiştir.

Filecoin'in aslında neden bir madencilik parası olduğunu anlamak için, temel teknolojisi olan IPFS'nin sıcak veri depolama için uygun olmayan nesnel kısıtlamalarını anlamak gerekir.

IPFS:Merkeziyetsizlik mimarisi, ancak iletim darboğazları ile sınırlıdır.

IPFS( yıldızlar arası dosya sistemi ) 2015 civarında ortaya çıktı ve içerik adresleme yoluyla geleneksel HTTP protokolünü devirmeyi amaçlıyordu. Ancak IPFS'in en büyük sorunu erişim hızının son derece yavaş olmasıdır. Geleneksel veri sağlayıcıların milisaniye düzeyinde yanıt verebildiği bir çağda, IPFS'in bir dosyayı alması hala birkaç saniye sürmektedir, bu da onun pratik uygulamalarda yaygınlaştırılmasını zorlaştırmakta ve neden sadece birkaç blockchain projesi dışında geleneksel endüstrilerde nadiren kullanıldığını açıklamaktadır.

IPFS tabanlı P2P protokolü esas olarak "soğuk veriler" için uygundur - nadiren değişen statik içerikler, örneğin videolar, resimler ve belgeler. Ancak sıcak verilerle, dinamik web sayfaları, çevrimiçi oyunlar veya AI uygulamaları gibi, P2P protokolünün geleneksel CDN'lere göre belirgin bir avantajı yoktur.

IPFS kendisi bir blockchain olmasa da, benimsenen yönlendirilmiş döngüsüz grafik (DAG) tasarım anlayışı birçok kamu zinciri ve Web3 protokolleriyle yüksek uyum içindedir, bu da onu blockchain'in temel yapı çerçevesi olarak doğuştan uygun hale getirir. Bu nedenle, pratik değer eksikliğine rağmen, blockchain anlatısını destekleyen bir temel çerçeve olarak yeterlidir. Erken dönem sahte projelerin yalnızca çalışır durumda bir çerçeveye sahip olması, büyük bir vizyonu başlatmak için yeterliydi, ancak Filecoin belirli bir aşamaya ulaştığında, IPFS'nin getirdiği sınırlamalar daha fazla gelişimini engellemeye başladı.

Depolama dış giyimdeki madeni para mantığı

IPFS'nin tasarım amacı, kullanıcıların veri depolarken aynı zamanda depolama ağının bir parçası olabilmeleridir. Ancak ekonomik bir teşvik olmadan, kullanıcıların bu sistemi gönüllü olarak kullanmaları zorlaşır, aktif depolama düğümleri olmaları ise imkansızdır. Bu, çoğu kullanıcının yalnızca dosyaları IPFS üzerinde saklayacağı, ancak kendi depolama alanlarını katkıda bulunmayacağı ve başkalarının dosyalarını depolamayacağı anlamına gelir. İşte bu bağlamda, Filecoin ortaya çıkmıştır.

Filecoin'un token ekonomik modelinde üç ana rol vardır: Kullanıcılar verileri depolamak için ücret ödemekten sorumludur; Depolama madencileri, kullanıcı verilerini depoladıkları için token teşviki alır; Verileri kullanıcıların ihtiyaç duyduğu zaman sağlayan ve teşvik kazanan madenciler ise veri alma madencileridir.

Bu modelin kötüye kullanım potansiyeli bulunmaktadır. Depolama madencileri, depolama alanı sağladıktan sonra ödül almak için çöp verilerle doldurabilir. Bu çöp veriler geri alınmadığı için, kaybolsalar bile depolama madencilerinin ceza mekanizmasını tetiklemez. Bu, depolama madencilerinin çöp verileri silmesine ve bu süreci tekrar etmesine olanak tanır. Filecoin'in kopyalama kanıtı konsensüsü, kullanıcı verilerinin izinsiz silinmediğini garanti edebilir, ancak madencilerin çöp verilerle doldurmasını engelleyemez.

Filecoin'un çalışması büyük ölçüde madencilerin token ekonomisine sürekli katkısına dayanıyor, son kullanıcıların dağıtılmış depolama için gerçek ihtiyaçlarına dayanmıyor. Proje hala devam eden bir iterasyona sahip olsa da, mevcut aşamada, Filecoin'in ekosistem inşası daha çok "madeni para mantığı"na uygun ve "uygulama odaklı" depolama proje tanımına uymuyor.

Arweave: Uzun vadeli düşünce ile başarı, uzun vadeli düşünce ile başarısızlık

Eğer Filecoin'in tasarım hedefi, teşvik edici, kanıtlanabilir bir Merkeziyetsizlik "veri bulutu" kabuğu inşa etmekse, Arweave ise depolamanın başka bir yönünde aşırıya gitmektedir: verilere kalıcı depolama yeteneği sunmak. Arweave, dağıtık bir hesaplama platformu inşa etmeye çalışmamaktadır; tüm sistemi, önemli verilerin bir kerede depolanması ve ağda sonsuza dek saklanması gerektiği temel varsayımı etrafında şekillenmektedir. Bu aşırı uzun vadeli yaklaşım, Arweave'i mekanizmalarından teşvik modellerine, donanım gereksinimlerinden anlatım perspektifine kadar Filecoin'den tamamen farklı kılmaktadır.

Arweave, Bitcoin'i öğrenme nesnesi olarak alarak, yıllar boyunca sürekli olarak kendi kalıcı depolama ağını optimize etmeye çalışıyor. Arweave, pazarlama ile ilgilenmiyor, rakipleri ve piyasanın gelişim trendleriyle de ilgilenmiyor. Sadece ağ mimarisini iterasyon sürecinde sürekli ilerliyor, kimse sormasa da umursamıyor, çünkü bu Arweave geliştirme ekibinin özüdür: uzun vadeli düşünme. Uzun vadeli düşünmenin faydasıyla, Arweave geçen boğa piyasasında büyük bir ilgi gördü; ayrıca uzun vadeli düşünme sayesinde, dip seviyelere düşse bile Arweave birkaç boğa ve ayı döngüsünü atlatabilir. Sadece gelecekteki Merkeziyetsizlik depolama sistemlerinde Arweave'ın bir yeri olacak mı? Kalıcı depolamanın varoluş değeri yalnızca zamanla kanıtlanabilir.

Arweave ana ağı 1.5 versiyonundan en son 2.9 versiyonuna kadar, piyasa tartışma sıcaklığını kaybetmiş olsa da, daha geniş bir madenci kitlesinin en düşük maliyetle ağa katılmasını sağlamak ve madencileri mümkün olan en fazla veriyi depolamaya teşvik etmek için sürekli çaba göstermektedir. Bu sayede, ağın sağlamlığını sürekli olarak artırmaktadır. Arweave, piyasa tercihlerine uymadığını bilerek, muhafazakâr bir yol izlemekte ve madenci topluluklarına kucak açmamaktadır. Ekosistem tamamen duraklama aşamasındadır ve ana ağı en düşük maliyetle güncelleyerek, ağ güvenliğini tehlikeye atmadan donanım gereksinimlerini sürekli olarak düşürmektedir.

1.5-2.9'un yükseliş yolculuğu incelemesi

Arweave 1.5 sürümü, madencilerin gerçek depolama yerine GPU yığına güvenerek blok çıkarma olasılıklarını optimize edebileceği bir açığı ortaya çıkardı. Bu eğilimi önlemek için 1.7 sürümünde RandomX algoritması tanıtıldı ve uzmanlaşmış hesaplama gücünün kullanımını sınırlayarak, madenciliğe genel CPU'ların katılımını zorunlu kılmakta ve böylece hesaplama merkeziyetsizliğini zayıflatmaktadır.

2.0 versiyonunda, Arweave SPoA'yı benimseyerek veri kanıtını Merkle ağaç yapısının basit yoluna dönüştürdü ve senkronizasyon yükünü azaltmak için format 2 işlemleri tanıttı. Bu mimari, ağ bant genişliği baskısını hafifletti ve düğümlerin işbirliği yeteneğini önemli ölçüde artırdı. Ancak, bazı madenciler hala merkezi hızlı depolama havuzları stratejisi aracılığıyla gerçek veri sahipliği sorumluluğundan kaçabilir.

Bu eğilimi düzeltmek için, 2.4 SPoRA mekanizmasını tanıttı ve küresel indeks ile yavaş hash rastgele erişimi uygulamaya koydu. Böylece madencilerin etkili blok üretimi için veri bloklarını gerçek olarak bulundurmaları gerekti. Bu mekanizma sayesinde hesaplama gücünün birikim etkisi azaltılmıştır. Sonuç olarak, madenciler depolama erişim hızına odaklanmaya başladı ve SSD ile yüksek hızlı okuma/yazma cihazlarının kullanımını artırdı. 2.6, blok üretim temposunu kontrol etmek için hash zinciri tanıttı ve yüksek performanslı cihazların marjinal faydasını dengeledi, küçük ve orta boy madencilere adil bir katılım alanı sağladı.

Sonraki sürümler, ağ işbirliği yeteneklerini ve depolama çeşitliliğini daha da güçlendiriyor: 2.7, küçük madencilerin rekabet gücünü artırmak için işbirlikçi madencilik ve havuz mekanizmasını ekliyor; 2.8, büyük kapasiteli düşük hızlı cihazların esnek bir şekilde katılmasına olanak tanıyan karma paketleme mekanizmasını tanıtıyor; 2.9 ise replica_2_9 formatında yeni bir paketleme sürecini tanıtarak verimliliği önemli ölçüde artırıyor ve hesaplama bağımlılığını azaltıyor, veri odaklı madencilik modelinin kapalı döngüsünü tamamlıyor.

Genel olarak, Arweave'in yükseltme yolu, depolama odaklı uzun vadeli stratejisini net bir şekilde ortaya koyuyor: sürekli olarak hesaplama gücü merkezileşme eğilimlerine karşı koyarken, katılım engellerini sürekli olarak azaltarak protokolün uzun vadeli çalışabilirliğini garanti ediyor.

Walrus:Sıcak verileri kucaklamak bir spekülasyon mu yoksa derin bir anlam mı barındırıyor?

Walrus, tasarım düşüncesi açısından, Filecoin ve Arweave'den tamamen farklıdır. Filecoin'in çıkış noktası merkeziyetsiz, doğrulanabilir bir depolama sistemi oluşturmaktır; bedeli soğuk veri depolamasıdır. Arweave'in çıkış noktası verilerin kalıcı olarak depolanabileceği bir zincir üzerindeki İskenderiye Kütüphanesi oluşturmaktır; bedeli ise senaryo sayısının çok az olmasıdır. Walrus'un çıkış noktası, depolama maliyetlerini optimize eden sıcak veri depolama protokolüdür.

Sihirli değiştirilmiş kod: Maliyet yeniliği mi yoksa eski şişede yeni şarap mı?

Depolama maliyeti tasarımı açısından, Walrus, Filecoin ile Arweave'in depolama maliyetlerinin makul olmadığını düşünmektedir. Her iki sistem de tamamen kopyalama mimarisini benimsemekte olup, bu mimarinin temel avantajı, her bir düğümün tam bir kopyaya sahip olmasıdır. Bu durum, güçlü bir hata toleransı ve düğümler arasında bağımsızlık sağlar. Bu tür bir mimari, kısmen düğümler çevrimdışı olsa bile ağın veri kullanılabilirliğini korumasını garanti eder. Ancak, bu aynı zamanda sistemin sağlamlığını sürdürmek için çoklu kopya yedekliliği gerektirdiği anlamına gelir ve bu da depolama maliyetlerini artırır. Özellikle Arweave'in tasarımında, konsensüs mekanizması kendisi, veri güvenliğini artırmak için düğüm yedek depolamayı teşvik etmektedir. Karşılaştırıldığında, Filecoin maliyet kontrolü açısından daha esneklik sunmaktadır; ancak bunun bedeli, bazı düşük maliyetli depolama seçeneklerinin daha yüksek veri kaybı riski taşıyabilmesidir. Walrus, her iki sistem arasında bir denge bulmaya çalışmaktadır. Mekanizması, kopyalama maliyetlerini kontrol ederken, yapılandırılmış yedeklilik yoluyla kullanılabilirliği artırmakta ve böylece veri erişilebilirliği ile maliyet verimliliği arasında yeni bir uzlaşma yolu oluşturmaktadır.

Walrus'un geliştirdiği Redstuff, düğüm fazlalığını azaltmanın anahtar teknolojisidir ve Reed-Solomon(RS) kodlamasından gelmektedir. RS kodlaması, çok geleneksel bir hata düzeltme kodu algoritmasıdır, hata düzeltme kodu, verileri iki katına çıkarmak için fazladan parçalar ekleyerek(erasure code) kullanma tekniğidir ve orijinal verilerin yeniden inşası için kullanılabilir. CD-ROM'lardan uydu iletişimine ve QR kodlarına kadar, günlük hayatta sıkça kullanılmaktadır.

Hata düzeltme kodları, kullanıcının 1MB büyüklüğünde bir bloğu almasına ve bunu 2MB büyüklüğüne "büyütmesine" olanak tanır; ek 1MB ise hata düzeltme kodu olarak adlandırılan özel veridir. Eğer bloktaki herhangi bir bayt kaybolursa, kullanıcı bu baytları kod aracılığıyla kolayca geri alabilir. 1MB'a kadar kaybolan bir blok bile olsa, tüm blok geri kazanılabilir. Aynı teknoloji, bilgisayarların CD-ROM'daki tüm verileri okumasını sağlar, hatta hasar görmüş olsa bile.

Şu anda en yaygın olanı RS kodlamasıdır. Uygulama şekli, k adet bilgi bloğundan başlayarak ilgili çok terimli polinomlar oluşturmak ve bunları farklı x koordinatlarında değerlendirerek kodlama bloklarını elde etmektir. RS hata düzeltme kodu kullanarak, rastgele örnekleme ile büyük veri parçalarının kaybolma olasılığı çok düşüktür.

Örnek vermek gerekirse: Bir dosyayı 6 veri bloğuna ve 4 kontrol bloğuna ayırıyoruz, toplamda 10 parça. İstenilen herhangi 6 parça saklandığında, orijinal veriyi tamamen geri yüklemek mümkündür.

Avantajları: Hata toleransı yüksektir, CD/DVD'lerde, arızaya dayanıklı disk dizileri (RAID) ve Azure Storage, Facebook F4( gibi bulut depolama sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dezavantajlar: Kod çözme hesaplaması karmaşık, maliyetler yüksek; sık değişen veri senaryoları için uygun değildir. Bu nedenle genellikle zincir dışı merkeziyetsizlik ortamlarında veri kurtarma ve planlama için kullanılır.

Merkeziyetsizlik mimarisi altında, Storj ve Sia, geleneksel RS kodlamasını dağıtık ağın gerçek ihtiyaçlarına uyacak şekilde ayarladı. Walrus da bu temele dayanarak kendi varyantı olan RedStuff kodlama algoritmasını önerdi; böylece daha düşük maliyetli ve daha esnek bir yedekleme depolama mekanizması sağladı.

Redstuff'ın en büyük özelliği nedir? Geliştirilmiş silme kodlama algoritması sayesinde, Walrus, yapılandırılmamış veri bloklarını daha küçük parçalara hızlı ve sağlam bir şekilde kodlayabilir; bu parçalar bir depolama düğümü ağında dağıtılarak saklanır. Üçte ikiye kadar parça kaybolsa bile, orijinal veri bloğunu hızlı bir şekilde yeniden yapılandırmak için kısmi parçalar kullanılabilir. Bu, kopyalama faktörünü yalnızca 4 ila 5 kat tutarak mümkün hale gelir.

Bu nedenle, Walrus'u merkeziyetsizlik senaryosu etrafında yeniden tasarlanmış hafif bir yedekleme ve kurtarma protokolü olarak tanımlamak mantıklıdır. Geleneksel hata düzeltme kodları ) gibi Reed-Solomon ( ile karşılaştırıldığında, RedStuff artık katı matematiksel tutarlılığı hedeflememekte, bunun yerine veri dağılımı, depolama doğrulaması ve hesaplama maliyetleri konusunda gerçekçi bir denge sağlamaktadır. Bu model merkezi bir planlamadan vazgeçmiştir.