Filecoin 算力領先其它項目,且仍在快速增長;Arweave 存儲數據一年增長 20 倍。

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原文標題:《分佈式存儲賽道崛起背後:Filecoin 算力遙遙領先,Arweave 存儲量一年增長 20 倍》
撰文:蔣海波

Filecoin 經過三年的開發,上線後經歷了初期的價格泡沫,到今年年初的價值低谷,再到如今的價格發現。同屬存儲板塊中的 AR、STORJ、CRU 也紛紛創出新高。本文將對比不同項目的使用情況,來分析存儲板塊上漲的原因,看它們的增長如何從量變到質變。

一覽分佈式存儲熱門項目進展:Filecoin、Arweave、Storj 與 Crust

Filecoin

IPFS 是一個開源的去中心化網絡協議,允許用戶在對等網絡中存儲和傳輸可驗證的內容尋址的數據。雖然 IPFS 是保存數據的絕佳工具,但它只是一個網絡協議,普通用戶自行成爲節點保留數據存在難度,而 IPFS 本身又沒有激勵機制能夠促使節點爲其它用戶提供服務。因此,Filecoin 應運而生。

Filecoin 既是 IPFS 的存儲層,也是 IPFS 的激勵層,Filecoin 的節點也是 IPFS 的節點。項目通過 FIL 激勵數據存儲礦工與檢索礦工維護網絡,客戶通過 FIL 對所需服務進行支付。客戶與多個節點達成協議,節點承諾在一段時間內保留一段數據,到期之後需要續簽才能保持數據的持久性。對於同樣的內容,保存的時間越長,支付的 FIL 越多,數據存儲礦工沒有義務永遠保存內容。

Filecoin 通過複製證明(Proof of Replication,PoR)和時空證明(Proofs of Spacetime,PoSt)來證明存儲礦工保存了某段數據。複製證明允許存儲礦工證明數據已經被存儲到相應的設備中,時空證明用於檢查存儲提供者在某段時間是否存儲了相應數據。

Filecoin 的節點必須對客戶數據進行封裝、存儲,還需要大量的加密算法來確保數據的安全和有效存儲。因此,普通的家用電腦是難以參與 Filecoin 的挖礦的。除了基本的存儲空間和寬帶外,一般參與 Filecoin 的礦機還要求:

  • 8 核 CPU;
  • 128G RAM;
  • 功能強大的 GPU;
  • 1T NVMe 磁盤;
  • FIL 代幣的前置質押。

截至 4 月 8 日,Filecoin 中有 1885 名活躍礦工,提供了 4.02 EiB 有效算力。最大的礦工提供了 101.66 PiB 的存儲空間,佔比只有 2.47%,存儲能力分配非常均勻。

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過去 30 天,全網算力由 2.09 PiB 升至 3.99 PB,增長 29.1%。

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隨着算力的提升,過去 1 個月,1 TiB 每天的 FIL 獎勵由 0.105 FIL 降至 0.0885 FIL,下降 15.7%。

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Arweave

與 Filecoin 按時間付費的方式不同,Arweave 最大的特色是可以永久保存數據。只要在將數據添加到區塊鏈上時,支付一次性的費用。Aweave 認爲數據存儲成本和摩爾定律類似,會逐漸下降,用戶超額付款所產生的利息將幫助後續存儲,因此一次付費足以覆蓋永久存儲的成本。

爲了使數據在區塊鏈上永久保存,就需要某種類型的保存機制。例如在以太坊上,在運行節點時需要考慮整條鏈,新的數據被添加到鏈的末端,並且還在繼續增長,這就是基於區塊鏈的持久性。永久保存也會帶來一些問題,該鏈又可能變得太大而無法切實維護和存儲所有數據。

考慮到所有數據都存儲在區塊中,隨着數據的增長,單個節點可能無法存儲完整的區塊數據,因此 Arweave 在挖礦中引入 RadomX 算法,以評估區塊的完整率。節點存儲的區塊數量越多,則越有可能獲得區塊的打包權。項目還通過訪問證明(Proof of Access,POA)來激勵礦工永遠存儲歷史區塊,在礦工獲得新的區塊獎勵時,也會因爲存儲的隨機舊塊而獲得獎勵。即不要求礦工保存所有區塊數據,但保存的區塊數量越多,越可能獲得出塊獎勵,獲得的出塊獎勵也更多。

Arweave 挖礦的設備要求和家用電腦接近,除基本的網絡外,只需要 512G 的硬盤以及 4 核 8G RAM,可使用 Ankr 一鍵部署。

Arweave 的使用量增長正迎來質變,目前網絡中存儲的數據爲 7.85 TB,而在今年年初只有 3.97 TB,在一年前只有 378.15 GB,過去一年增長了 1976%。

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目前,網絡中一共有 151 個節點,主要集中在歐美地區,美國有 69 個,德國有 14 個,法國有 11 個,中國地區有 9 個。

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交易次數也在今年升至新的高點,最近 5 天每天的平均交易筆數爲 26110 筆,而一年前只有 7382 筆,增加 254%。

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數據的使用量也在增長,3 月 26 日,單日的使用數據達到了 888 GB。本月前一週的平均使用量爲 13.33 GB,一年前爲 2.33 GB,增加 473%。

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Storj

Storj 是基於以太坊的分佈式存儲協議,由 Storj Labs 開發,以太坊創始人 Vitalik 是 Storj v2 白皮書的核心撰寫者。Storj 想要讓節點提供閒置的存儲空間和帶寬,從而使其它用戶能夠以更優惠的價格獲得分佈式存儲服務。目前根據官方比較,存儲及下載 1 TB 的數據,採用 Storj Labs 開發的 Tardigrade 只需要 55 美元,而 Amazon S3、Google Cloud、Azure 分別需要 108 美元、146 美元、105 美元。

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文件在被上傳到 Storj 之前,會在客戶端內被加密,以確保安全地存儲數據。加密的文件被分成較小的碎片,分佈在各個節點上。數據塊會被分散到 80 個節點中,只要有 29 個節點在線,用戶即可下載數據。若節點想要作惡,私自獲得存儲數據,則必須聯合其它 20 多個節點,成本較高,從而保證數據隱私性和安全性。

成爲存儲節點的硬件需求並不高,包括:

  • 1 個處理器核心;
  • 至少 550 GB 可用磁盤空間;
  • 每月至少 2 TB 可用帶寬;
  • 最小上行帶寬爲 5 Mbps;
  • 最小下載帶寬爲 25 Mbps;
  • 7X24 小時在線。

隨着近期以太坊 Gas 費的升高,每筆交易費用攀升至 44 美元,網絡的使用變得昂貴。在 Matter Labs 的幫助下,Storj 現已支持通過 zkSync 進行支付,資金由以太坊上的智能合約持有,計算和存儲在鏈下進行,交易不會單獨驗證,而是彙總在一起進行批處理,從而增加 TPS,降低交易費用。

到今年 2 月,Storj 網絡已經在 84 個國家的 11000 個存儲節點運營商上運行,Storj 衛星處理了 16 萬筆交易。

Crust

Crust 爲 Web3.0 生態系統提供了一個分佈式存儲網絡,支持包括 IPFS 在內的多種存儲層協議。存儲接口被公開給應用層程序,開發者能夠使用 Curst/IPFS 網絡構建雲存儲應用程序,以及點對點的內容交付網絡(CDN)。

Crust 通過可信執行環境(TEE)技術來構建隱私和所有權的分佈式生態系統。敏感數據在可信執行環境中操作,實現硬件安全性。擔保權益證明(GPoS)共識機制使更多用戶能夠參與到網絡安全的維護中,用戶可以將代幣質押到網絡中的高質量節點上,以獲得獎勵。

作爲一個獨立節點,因爲需要可信執行環境,所以需要從硬件上需要支持 SGX,所需軟 / 硬件條件如下。

  • 處理器:Intel i5 第 7 代及更高版本,6 核或以上,需要支持英特爾 SGX (Software Guard Extension 軟件保護擴展);
  • 主板:BIOS 支持 SGX;
  • RAM:32G 及以上;
  • 操作系統:Ubuntu 16.04/18.04/20.04。

Crust 的 Maxwell 預覽網存儲市場從今年 2 月 28 日正式開放,截至 4 月 8 日,網絡中共有 2371 個節點,總存儲量爲 330 PB,已用 2.74 PB。與 3 月 22 日週報中的數據相比,節點數上升 50%,總存儲量上升 101%。

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總結

分佈式存儲的目的是爲了提供一種安全、私密且價格低廉的去中心化存儲方式。Filecoin、Arweave、Crust 均可作爲 IPFS 的激勵層,而 Storj 基於以太坊構建,可用 zkSync L2 方案進行支付。

由 Protocol Labs 開發的 Filecoin 各種機制比較完善,算力遠超其它項目,且全網算力仍在快速增長,過去 30 天增加了 29.1%。Filecoin 挖礦所需設備也最爲複雜,Arweave 和 Storj 用家用臺式機即可挖礦,Arweave 過去一年的存儲量增加量近 20 倍。

因爲分佈式網絡中的數據不會受到審查,網絡中可能存有不合法的信息,如 Arweave 中包含的反政府言論,且所有人均可查看,不利於網絡的主流採用。