探究去中心化存储的数据可用性

作者：Kyle Liu，Bing Ventures投资经理

导语：去中心化存储网络的数据可用性将赋予用户更多的自主权。综合来看，笔者认为Filecoin在数据存储模型、数据一致性和经济模型等方面表现出色，是数据可用性最好的存储网络之一。

去中心化存储网络的数据可用性解决方案可以通过多种方式实现，例如将数据分片并存储在不同的节点上，抑或是接入更多的存储矿工来提高数据的安全性。这些解决方案都是为了确保数据在去中心化存储网络中的可用性。目前来看，Filecoin和Arweave这两个项目的数据可用性解决方案各具特色，未来可能还会有更多创新的解决方案出现。

数据可用性的意义

数据可用性对于去中心化存储网络非常重要。在一个去中心化的网络中，数据的安全性和可靠性取决于存储节点的稳定性。如果数据不可用，那么整个网络将受到影响，甚至可能导致数据永久丢失。因此，数据可用性是确保去中心化存储网络的核心要素之一。

Filecoin和Arweave这两个项目在保障数据可用性方面采用了不同的解决方案。Filecoin依赖激励手段和中介角色来实现存储冗余和数据检索，同时提供了存储金融化的经济机制。而Arweave通过协议设计和SPoRA（随机访问的简洁证明）共识机制自然实现存储冗余，并改善数据检索和访问速度。

Source: Forbes

数据可用性的评估指标

Filecoin的数据可用性解决方案主要基于IPFS技术。该方案可以验证存储矿工确实拥有并存储了文件的全部数据。Filecoin的数据可用性解决方案能够提供高度的可靠性，但是由于计算复杂度较高，可能会影响性能。Arweave的数据可用性解决方案主要基于”永久存储协议”（PermaWeb）的技术。Arweave将文件存储在”区块链上的永久存储层”中，以确保数据的安全性。Arweave的数据可用性解决方案具有较高的性能。

数据存储模型：

Filecoin采用经济激励手段来实现存储冗余。通过引入复制工作者(Replication Worker)和维修工作者(Repair Worker)的角色，Filecoin建立了一个基于经济激励的存储网络。存储需求者可以通过复制工作者在Filecoin网络上生成存储订单，并通过维修工作者监控和维护数据的完整性。这种经济模型使得存储供应商有动力保存存储需求者的数据，从而增强了数据可用性。
Arweave通过协议设计实现存储冗余。它的SPoRA共识机制鼓励矿工保存尽可能多的历史区块和Blockweave数据，以增加数据的冗余性和可靠性。这种协议设计使得存储需求者的数据能够分布在网络中的多个节点上，提高了数据的可用性。

数据一致性：

Filecoin的经济激励机制有助于维护数据的一致性和完整性。通过维修工作者的角色，Filecoin网络能够及时更新已过期或终止的存储订单，确保存储供应商保存的数据与存储需求者上传的数据保持一致。
Arweave的SPoRA共识机制要求矿工保存所有召回区块的数据，确保历史区块和Blockweave数据在整个网络中的一致性。这种共识机制确保了网络中存储的数据是完整且一致的。

经济模型：

Filecoin的经济模型具有较高的灵活性和可扩展性。存储供应商需要提供一定数量的FIL代币作为抵押来提供存储服务。通过引入质押协议和存储衍生品等机制，FIL代币持有者可以参与存储服务并获取相应的经济回报。
Arweave的经济模型主要集中在存储矿工的激励机制上，鼓励他们保存更多的历史区块和Blockweave数据。然而，Arweave的价值网络在Filecoin推出EVM兼容的存储网络之后可能会略显发展节奏上的乏力。

这两个存储网络的数据可用性受到存储模型、数据一致性以及经济模型和生态系统建设的影响。Filecoin和Arweave在数据可用性方面的区别主要在于数据存储模型和经济模型上的差异。Filecoin通过经济激励手段实现存储冗余和数据一致性，而Arweave则通过协议设计和SPoRA共识机制来自然实现存储冗余和数据一致性。两者在数据检索方面也有所不同，Filecoin引入了单独的经济激励系统，而Arweave通过升级SPoRA共识机制来提高数据的检索和访问速度。在经济模型和生态系统建设方面，Filecoin和Arweave表现出色，均采用了激励机制来促进节点参与和数据存储，拥有活跃的社区和开发者生态。

Source: Token Terminal

去中心化存储的趋势

Arweave和Filecoin去中心化存储网络已经形成了相对独立的两大头部生态。从发展规模来看，Filecoin 无论在收入、FDV 还是市场份额角度来看都遥遥领先。从数据可用性的视角分析去中心化存储网络的现状和趋势，我们认为：

扩容时代的存储扩展性：Layer1 存储扩展网络的发展是解决去中心化存储网络数据可用性挑战的重要方向之一。通过在区块链的 L1 层面上增加存储功能，可以提升存储网络的性能和容量，进一步加强数据的可用性和安全性。特别是在以太坊等主流区块链上的数据存储层扩展，将对整个去中心化存储生态系统产生深远影响。以太坊的 EthStorage 项目就是一个例子。EthStorage 旨在通过在以太坊的 L1 层面上增加存储功能，提升存储网络的性能和扩展性。这样的存储扩展能够更好地满足数据存储的需求，提高数据的可用性。
存储网络的聚合化：DSN 聚合器的出现标志着去中心化存储网络在提高数据可用性方面的重要进展。通过将不同的存储网络进行聚合，可以实现资源的有效利用和数据的更高可用性。这种聚合模式有助于解决存储网络碎片化的问题，提升用户的存储体验。这方面的项目如 4EVERLAND，4EVERLAND 的去中心化云计算平台整合了多个存储网络，使得用户可以跨网络访问和管理数据。该项目提供了更好的数据可用性和存储效率，用户可以从聚合的存储网络中获得更可靠的数据访问体验。
计算与存储的一体化：链下计算的发展将进一步促进去中心化存储网络的数据可用性。将计算能力与存储能力结合，可以实现更加高效的数据处理和存储服务。这种整合模式可以提高数据的处理速度和效率，为用户提供更加灵活和可靠的数据存储解决方案。除此之外，未来的解决方案会涉及到将数据存放于专属的数据可用性层，只将对这些数据计算的Merkel根记录于共识层中。这种设计既可以保障数据的安全性，也可以提高性能，有效解决共识节点越来越中心化的问题。

Source: Messari

结论和展望

未来去中心化存储网络在提高数据可用性方面的发展趋势是多方面的，包括存储网络的聚合性增强、计算与存储的整合、区块链的存储扩展以及强化数据安全保障。这些发展将进一步提升数据的可用性，推动去中心化存储网络的广泛应用和发展。基于以上思考，我们在筛选项目时更需要关注以下问题：

跨链数据可用性的挑战：随着跨链技术的发展，不同区块链之间的数据互通成为可能。然而，确保跨链数据的可用性面临着诸多挑战，如数据一致性、隐私保护和可扩展性等方面。未来的研究和创新将致力于解决这些挑战，以实现更高效和可靠的跨链数据可用性。
数据可用性与区块链性能的平衡：区块链的性能限制可能对数据可用性产生影响。高吞吐量和低延迟的存储网络可能在性能方面表现出色，但可能在数据可用性方面存在局限性。未来的研究可以探索如何在提高性能的同时保证数据可用性，寻找性能与可用性之间的平衡点。
社区治理对数据可用性的影响：社区治理是去中心化存储网络中的重要组成部分，可以影响数据可用性的发展。建立健全的社区治理机制，鼓励社区参与和共识建设，可以推动数据可用性的提升。未来的研究可以关注社区治理对数据可用性的影响，并探索如何优化社区治理以促进更强大的数据可用性。
数据可用性与新兴技术的结合：随着新兴技术的涌现，如人工智能、边缘计算和物联网，这些技术与去中心化存储的结合将为数据可用性带来新的可能性。未来可以探索如何利用人工智能和智能合约等技术来提高数据可用性，并探索数据可用性在边缘计算和物联网领域的应用。

随着时间推移，去中心化存储的生态系统将不断壮大，节点和用户数量增加，涌现更多用例，进一步提高数据可用性，让更多人和组织受益于去中心化存储。在数据可用性的视角下，不同去中心化存储项目可以探索更深入的生态系统协同发展。通过建立跨项目的数据共享和交换机制，不同项目之间可以相互补充，提高整个生态系统的数据可用性和协同效应。这种协同发展的模式有助于构建更强大、更具可持续性的去中心化存储网络。

综上所述，笔者相信未来的研究和发展将在技术创新、跨链数据可用性、性能与可用性平衡、社区治理和新兴技术应用等方面持续探索，以进一步提升去中心化存储网络的数据可用性。未来可能出现更多的存储网络项目，采用更先进的技术和协议，从而提供更强大的数据存储和访问服务。