Merkeziyetsizlik Depolama: Kavramdan Uygulamaya Uzun Bir Yol

Merkeziyetsizlik depolama, blok zinciri sektörünün en popüler alanlarından biriydi. Filecoin, bir önceki boğa piyasasının önde gelen projelerinden biri olarak, piyasa değeri bir ara 10 milyar doları aşmıştı. Arweave, kalıcı depolama konseptiyle 3.5 milyar dolarlık piyasa değerine ulaşmıştı. Ancak, soğuk veri depolamanın kullanılabilirliği sorgulanmaya başlandıkça, kalıcı depolamanın gerekliliği de sorgulanmaya açıldı. Merkeziyetsizlik depolama gerçekten uygulanabilir mi, bu hala belirsiz bir soru.

Son günlerde, Walrus'un ortaya çıkması, uzun zamandır sessiz kalan depolama alanına yeni bir canlılık getirdi. Aptos ile Jump Crypto'nun iş birliğiyle başlattığı Shelby projesi ise, sıcak veri depolama alanında bir atılım yapmayı hedefliyor. Peki, Merkeziyetsizlik depolama yeniden canlanabilir mi ve geniş bir uygulama yelpazesine çözüm sunabilir mi? Yoksa bu sadece başka bir kavram spekülasyonu mu? Bu makale, Filecoin, Arweave, Walrus ve Shelby projelerinin gelişim yollarını analiz ederek, Merkeziyetsizlik depolamanın anlatı değişimini inceleyecek ve bu soruya yanıt vermeye çalışacaktır: Merkeziyetsizlik depolamanın yaygınlaşma yolu ne kadar uzak?

Filecoin: Depolama sadece bir yüzey, madencilik ise özüdür

Filecoin, erken ortaya çıkan bir altcoinlerden biridir ve gelişim yönü doğal olarak Merkeziyetsizlik etrafında şekillenir. Bu, erken dönem altcoinlerin ortak bir özelliğidir - çeşitli geleneksel alanlarda merkeziyetsizliğin anlamını aramak. Filecoin de istisna değildir; depolamayı Merkeziyetsizlik ile ilişkilendirir ve merkezi veri depolama hizmet sağlayıcılarının güven sorununu işaret eder. Bu nedenle, Filecoin'in hedefi merkezi depolamayı merkeziyetsiz depolamaya dönüştürmektir. Ancak, merkeziyetsizliğe ulaşma sürecinde fedakarlık edilen bazı yönler, daha sonra Arweave veya Walrus projelerinin çözmeye çalıştığı acı noktalarını oluşturur. Filecoin'in aslında sadece bir madencilik parası olduğunu anlamak için, temel teknolojisi IPFS'nin sıcak verileri işlemek için uygun olmadığına dair nesnel kısıtlamaları bilmek gerekir.

IPFS:Merkeziyetsizlik mimarisi ile iletim darboğazı

IPFS(İntergalaktik Dosya Sistemi)yaklaşık 2015 yılında piyasaya sürüldü ve içerik adresleme yoluyla geleneksel HTTP protokolünü devirmeyi amaçladı. IPFS'nin en büyük dezavantajı erişim hızının son derece yavaş olmasıdır. Geleneksel veri hizmeti sağlayıcılarının milisaniyeler seviyesinde yanıt verebildiği bir çağda, IPFS bir dosyayı almak için hala on saniyeden fazla zaman alıyor, bu da onu pratik uygulamalarda yaygınlaştırmayı zorlaştırıyor ve neden sadece birkaç blok zinciri projesi dışında geleneksel endüstriler tarafından nadiren kullanıldığını açıklıyor.

IPFS'in temel P2P protokolü, genellikle "soğuk veriler" için uygundur; yani sık değişmeyen statik içerikler, örneğin video, resim ve belgeler gibi. Ancak, dinamik web siteleri, çevrimiçi oyunlar veya yapay zeka uygulamaları gibi sıcak verilerin işlenmesinde, P2P protokolü geleneksel CDN'lere göre belirgin bir avantaj sunmamaktadır.

IPFS kendisi bir blok zinciri olmamasına rağmen, benimsediği yönlendirilmiş asiklik grafik (DAG) tasarım konsepti birçok halka açık blok zinciri ve Web3 protokolü ile yüksek uyum içindedir, bu da onu blok zincirinin alt yapı inşa çerçevesi olarak doğal olarak uygun hale getirir. Bu nedenle, pratik bir değeri olmasa bile, blok zinciri anlatımını taşıyan bir alt yapı çerçevesi olarak yeterlidir, erken dönem sahte projelerin sadece çalışabilir bir çerçeveye ihtiyacı vardır ve bu sayede yıldızlar ve denizler açılabilir. Ancak Filecoin belirli bir aşamaya ulaştığında, IPFS'in getirdiği ciddi sorunlar ilerlemesini engellemeye başlamaktadır.

Depolama dış giyiminin altındaki madencilik mantığı

IPFS'nin tasarım amacı, kullanıcıların veri depolarken aynı zamanda depolama ağının bir parçası olmalarını sağlamaktı. Ancak, ekonomik bir teşvik olmadan, kullanıcıların bu sistemi gönüllü olarak kullanmaları oldukça zor, aktif depolama düğümleri haline gelmeleri ise daha da zor. Bu, çoğu kullanıcının yalnızca dosyalarını IPFS üzerinde saklayacağını, ancak kendi depolama alanlarını katkıda bulunmayacağını ve başkalarının dosyalarını depolamayacağını gösteriyor. İşte bu bağlamda, Filecoin ortaya çıktı.

Filecoin'un token ekonomik modelinde başlıca üç rol bulunmaktadır: Kullanıcılar verileri depolamak için ücret ödemekten sorumludur; Depolama madencileri, kullanıcı verilerini depoladıkları için token teşvikleri alır; Veri madencileri ise kullanıcıların ihtiyaç duyduğunda verileri sağlayarak teşvik alır.

Bu modelde potansiyel kötü niyetli alanlar bulunmaktadır. Depolama madencileri, depolama alanı sağladıktan sonra ödül almak için gereksiz veri doldurabilirler. Bu gereksiz veriler geri çağrılmadığı için, kaybolsalar bile depolama madencilerinin ceza mekanizmasını tetiklemez. Bu durum, depolama madencilerinin gereksiz verileri silip bu süreci tekrar etmelerine olanak tanır. Filecoin'in kopyalama kanıtı konsensüsü, kullanıcı verilerinin izinsiz olarak silinmediğini yalnızca garanti edebilir, ancak madencilerin gereksiz veri doldurmasını engelleyemez.

Filecoin'un çalışması büyük ölçüde madencilerin token ekonomisine sürekli yatırım yapmasına dayanırken, son kullanıcıların dağıtık depolama konusundaki gerçek talebine dayanmaz. Proje hala sürekli olarak iterasyon geçirse de, mevcut aşamada Filecoin'in ekosistem yapısı, "madenci mantığı"na daha uygundur, "uygulama odaklı" depolama projesi tanımından ziyade.

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, o zaman Arweave, depolamanın başka bir yönünde bir aşırıya gitmektedir: verilere kalıcı depolama sağlama yeteneği. Arweave, dağıtık bir hesaplama platformu inşa etmeye çalışmıyor; tüm sistemi bir ana varsayım etrafında gelişiyor - önemli verilerin bir kerede depolanması ve sonsuza dek ağda kalması gerektiği. Bu aşırı uzun vadeli yaklaşım, Arweave'i mekanizmadan teşvik modeline, donanım gereksinimlerinden anlatım perspektifine kadar Filecoin'den oldukça farklı kılıyor.

Arweave, Bitcoin'i öğrenme nesnesi olarak alarak, yıllık uzun dönemler boyunca sürekli olarak kendi kalıcı depolama ağını optimize etmeyi hedefliyor. Arweave, pazarlama ile ilgilenmiyor, rakipleri ve pazarın gelişim trendleriyle de ilgilenmiyor. Sadece ağ mimarisini sürekli olarak iterasyon yaparak ilerliyor, kimse ilgilenmese de umursamıyor, çünkü bu, Arweave geliştirme ekibinin doğası: uzun vadeli düşünme. Uzun vadeli düşünmenin faydasıyla, Arweave önceki boğa piyasasında büyük ilgi gördü; yine de, uzun vadeli düşünme nedeniyle, en dip noktalara düştüğünde bile, Arweave birkaç boğa ve ayı döngüsünü geçebilir. Sadece gelecekte merkeziyetsizlikte Arweave'in bir yeri olup olmayacağı merak konusu. Kalıcı depolamanın varoluş değeri ancak zamanla kanıtlanabilir.

Arweave ana ağı 1.5 versiyonundan en son 2.9 versiyonuna kadar, piyasa tartışmalarında bir sıcaklık kaybetmesine rağmen, daha geniş bir madenci kitlesinin en düşük maliyetle ağa katılmasını sağlama ve madencileri verileri en üst düzeyde depolamaya teşvik etme konusunda sürekli çaba sarf etmektedir. Arweave, piyasa tercihlerine uymadığını iyi bildiği için konservatif bir yol izlemekte, madenci topluluklarını kucaklamamakta, ekosistem tamamen duraklamakta, ana ağı en düşük maliyetle güncelleyerek ağ güvenliğini tehlikeye atmadan donanım engellerini sürekli olarak azaltmaktadır.

1.5-2.9'un yükseltme yolculuğuna göz atma

Arweave 1.5 sürümündeki, madencilerin gerçek depolama yerine GPU yığına dayanarak blok çıkarma olasılığını optimize edebileceği bir açığı ortaya çıkardı. Bu durumu önlemek için, 1.7 sürümü RandomX algoritmasını tanıtarak özelleşmiş hesaplama gücünün kullanımını kısıtladı ve madenciliğe genel CPU'ların katılmasını gerektirdi, böylece hesaplama merkezileşmesini zayıflattı.

2.0 sürümünde, Arweave SPoA kullanarak veri kanıtını Merkle ağacı yapısının sade yoluna dönüştürdü ve senkronizasyon yükünü azaltmak için format 2 işlemleri tanıttı. Bu mimari, ağ bant genişliği üzerindeki baskıyı hafifletti ve düğüm işbirliği yeteneğini önemli ölçüde artırdı. Ancak, bazı madenciler hala merkezi yüksek hızlı depolama havuzu stratejileriyle gerçek veri tutma sorumluluğundan kaçınabilir.

Bu eğilimi düzeltmek için, 2.4 SPoRA mekanizmasını tanıttı, küresel indeks ve yavaş hash rastgele erişimini getirdi, madencilerin geçerli bloklar oluşturmak için veri bloklarını gerçek olarak bulundurmalarını zorunlu kıldı ve mekanizma açısından hesaplama gücü yığılımı etkisini zayıflattı. Sonuç olarak, madenciler depolama erişim hızına odaklanmaya başladı ve SSD ile yüksek hızlı okuma/yazma cihazlarının kullanımını artırdı. 2.6, blok oluşturma temposunu kontrol etmek için hash zincirini tanıttı, yüksek performanslı cihazların marjinal faydasını dengeledi ve küçük ve orta ölçekli madencilere adil 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 katılımını sağlamak için karma paketleme mekanizmasını tanıtıyor; 2.9 ise replica_2_9 formatıyla yeni bir paketleme sürecini tanıtarak verimliliği büyük 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 gücünün merkezileşme eğilimine karşı koyarken, katılım eşiğini sürekli olarak düşürerek protokolün uzun vadeli çalışabilirliğini garanti ediyor.

Walrus: Sıcak verilere kucak açmak bir şişirme mi yoksa içinde büyük bir sır mı barındırıyor?

Walrus'un tasarım yaklaşımı, Filecoin ve Arweave'den tamamen farklıdır. Filecoin'in çıkış noktası, merkeziyetsizlik ile doğrulanabilir bir depolama sistemi oluşturmak, bedeli ise soğuk veri depolamasıdır; Arweave'in çıkış noktası, verileri kalıcı olarak depolayabilen bir zincir üzerindeki İskenderiye Kütüphanesi oluşturmaktır, bedeli ise çok az senaryodur; Walrus'un çıkış noktası, depolama maliyetlerini optimize eden sıcak veri depolama protokolüdür.

Sihirli değişikliklerle kod düzeltme: maliyet inovasyonu mu yoksa eski şişede yeni şarap mı?

Depolama maliyeti tasarımı açısından, Walrus, Filecoin ile Arweave'in depolama giderlerinin makul olmadığını düşünmektedir, zira her ikisi de tamamen kopyalama mimarisini benimsemektedir. Bu mimarinin başlıca avantajı, her bir düğümün tam bir kopyaya sahip olmasıdır; bu durum, güçlü bir hata toleransı ve düğümler arasında bağımsızlık sağlar. Bu tür bir mimari, kısmi düğümler çevrimdışı olduğunda bile, ağın veri kullanılabilirliğini garanti edebilir. Ancak bu, sistemin dayanıklılığı sürdürmek için çoklu kopya fazlalığına ihtiyaç duyduğu anlamına gelir, bu da depolama maliyetlerini artırır. Özellikle Arweave'in tasarımında, konsensüs mekanizması kendisi düğüm fazlalık depolamayı teşvik eder, veri güvenliğini artırmak için. Buna karşılık, Filecoin maliyet kontrolü açısından daha esnektir, ancak bunun bedeli olarak bazı düşük maliyetli depolama alanlarının daha yüksek veri kaybı riski taşıyabileceğidir. Walrus, her ikisi arasında bir denge bulmaya çalışmaktadır; mekanizması, kopyalama maliyetlerini kontrol ederken, yapılandırılmış fazlalık yöntemiyle kullanılabilirliği artırarak, veri erişilebilirliği ile maliyet etkinliği arasında yeni bir uzlaşma yolu oluşturur.

Walrus'un geliştirdiği Redstuff, düğüm fazlalığını azaltmanın anahtar teknolojisidir, Reed-Solomon(RS) kodlamasından gelmektedir. RS kodlaması, çok geleneksel bir silme kodu algoritmasıdır, silme kodu, verileri orijinal verileri yeniden inşa etmek için fazladan parçalar ekleyerek(erasure code) iki katına çıkarmaya olanak tanıyan bir tekniktir. CD-ROM'dan uydu haberleşmesine ve QR kodlarına kadar günlük yaşamda sıklıkla kullanılmaktadır.

Hata düzeltme kodları, kullanıcıların 1MB büyüklüğünde bir bloğu almasına ve bunu 2MB büyüklüğüne "büyütmesine" izin verir; burada fazladan 1MB, hata düzeltme kodu olarak bilinen özel veridir. Eğer bloktaki herhangi bir bayt kaybolursa, kullanıcı bu baytları kod ile kolayca geri alabilir. 1MB'ye kadar blok kaybolsa bile, tüm bloğu geri alabilirsiniz. Aynı teknik, bilgisayarların bir CD-ROM'daki tüm verileri okumalarını sağlar, hatta hasar görse bile.

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

RedStuff'un en büyük özelliği nedir? Hata düzeltme kodlama algoritmasını geliştirerek, Walrus, yapısal olmayan veri bloklarını daha küçük parçalara hızlı ve sağlam bir şekilde kodlayabilir. Bu parçalar, bir depolama düğümü ağında dağıtılarak saklanır. Üçte ikiye kadar parçanın kaybolması durumunda bile, orijinal veri bloğunu hızlı bir şekilde yeniden oluşturmak için parçaların bir kısmı kullanılabilir. Bu, kopyalama faktörünü yalnızca 4 ila 5 kat tutarak mümkün hale gelir.

Bu nedenle, Walrus'u merkeziyetsizlik sahnesi etrafında yeniden tasarlanmış hafif bir yedeklilik ve kurtarma protokolü olarak tanımlamak mantıklıdır. Geleneksel silme kodları ( (Reed-Solomon ) gibi) ile karşılaştırıldığında, RedStuff artık katı matematiksel tutarlılığı hedeflememekte, bunun yerine veri dağılımı, depolama doğrulaması ve hesaplama maliyetleri üzerine gerçekçi bir denge sağlamaktadır. Bu model, merkezi bir planlamanın gerektirdiği anlık kod çözme mekanizmasını terk ederek, belirli veri kopyalarının belirli düğüplerde bulunup bulunmadığını doğrulamak için zincir üzerindeki Proof kullanarak daha dinamik, kenar yapılarına uyum sağlamaktadır.

RedStuff'un tasarımının özü, verileri ana dilim ve yan dilim olmak üzere iki türe ayırmaktır: Ana dilim, orijinal veriyi geri yüklemek için kullanılır, üretimi ve dağıtımı sıkı bir şekilde kısıtlanmıştır, geri yükleme eşiği f+1'dir ve kullanılabilirlik desteklemesi için 2f+1 imzaya ihtiyaç vardır; yan dilim ise ...