Web3 Децентрализованное хранилище: IPFS, Filecoin, Arweave, перестройка базовой инфраструктуры цифровых данных

1. Внутренние проблемы централизованного облачного хранения, порождающие децентрализованное хранение Web3

В настоящее время основное хранилище в Интернете является централизованным облаком (AWS, Alibaba Cloud, Tencent Cloud и т. д.), все файлы хранятся в собственных дата-центрах поставщиков, что приводит к четырем неизбежным недостаткам:

• Права на данные не принадлежат пользователю: платформа имеет право удалять, блокировать и снимать файлы, контент может подвергаться цензуре, блокировке и принудительному удалению; если поставщик прекращает услуги или сокращает бизнес, файлы теряются, ссылки становятся постоянными 404.
• Риск единой точки отказа крайне высок: отключение электроэнергии в дата-центре, сбой сервера или взлом могут привести к массовой утечке данных или прерыванию доступа к сети, в истории неоднократно происходили крупные сбои у облачных провайдеров.
• Данные могут быть изменены, трудно отследить источник: поставщики могут изменять изображения, документы и видео в бэкэнде, у пользователей нет криптографических доказательств оригинального содержания файлов, что затрудняет подтверждение достоверности цифровых произведений искусства, архивов и научных данных.
• Модель затрат невыгодна: ежемесячная подписка на хранение + высокие расходы на трафик, затраты на долгосрочное архивирование и хранение огромного объема статического контента продолжают накапливаться, а расходы на длительное хранение огромных наборов данных AI и NFT библиотек колоссальны.

Децентрализованное хранилище Web3 основывается на P2P сетях, криптографических хэшах и блокчейн-стимулировании, шифруя файлы и разбивая их на части, которые распределяются по множеству независимых узлов по всему миру, превращая ресурсы хранения в открытый свободный рынок, полностью решая проблему монополии централизованного хранения. Три основных решения в этой области — это IPFS, Filecoin и Arweave, которые дополняют друг друга и совместно поддерживают реализацию данных на цепочке, цифровых активов и наборов данных AI во всех сценариях.

2. Простое объяснение трех основных протоколов децентрализованного хранения

1. IPFS: базовый протокол передачи без стимулов, универсальный файловый уровень Web3

IPFS, или Межпланетная файловая система, представляет собой стандарт передачи файлов P2P, не имеющий токенов и стимулов для майнинга. Основное новшество — это адресация контента с помощью CID хэша, что полностью переворачивает традиционную логику адресации HTTP.

• Традиционный HTTP: полагается на адрес сервера для локализации файла, если сервер исчезает, ссылка становится недействительной;
• Логика IPFS: после загрузки файла создается уникальный хэш-отпечаток CID, если содержимое файла изменяется, CID также изменяется, любой узел в сети, который хранит этот файл, может получить к нему доступ навсегда, 404 не возникает.

Файлы автоматически разбиваются на небольшие части, узлы по всему миру создают резервные копии, что естественно подходит для фронтендов DApp, изображений NFT, статических веб-страниц и небольших документов. Однако IPFS сам по себе не имеет экономических стимулов, узлы не имеют мотивации для долгосрочного хранения файлов, поэтому чистый IPFS не может гарантировать постоянное хранение данных, и для этого требуется использование Filecoin в качестве слоя стимулов.

2. Filecoin: рынок хранения с стимулом, поддержка коммерческого хранения больших объемов

Filecoin — это сеть блокчейнов с экономическими стимулами, построенная на основе IPFS, создающая стандартизированный рынок спроса и предложения на хранение, решая проблему недостатка мотивации для узлов IPFS. Это также самая большая децентрализованная сеть хранения с эффективной емкостью в сети.

Основные технологии механизма доказательства

• Доказательство копирования PoRep: проверяет, что майнеры действительно и полностью хранят зашифрованные части пользователей, исключая подделку пустых дисков;
• Доказательство времени и пространства PoSt: майнеры периодически предоставляют доказательства, подтверждая долгосрочное хранение данных, за нарушение правил заложенные токены могут быть конфискованы (Slash).
• Сеть делится на два основных рынка: рынок хранения (пользователи платят за аренду дискового пространства) и рынок поиска (узлы предоставляют файлы для скачивания и получают вознаграждение), любой человек или организация могут внести свой вклад в неиспользуемые диски, став хранителями, превращая неиспользуемые ресурсы хранения в доход.
• Подходящие сценарии: TB объемные материалы, наборы данных для обучения AI, видео для метавселенной, долгосрочные архивы организаций, хранение исходных данных транзакций модульного Rollup.

3. Arweave: специализированная сеть для постоянного хранения, единовременная оплата, данные сохраняются навсегда

В отличие от контрактного хранения IPFS+Filecoin, Arweave ориентирован на постоянное хранение Permaweb, уникальная структура Blockweave связывает каждый новый блок с историческими случайными блоками, механизм консенсуса SPoRA принуждает майнеров хранить все исторические данные, и без хранения старых блоков невозможно участвовать в майнинге.

Уникальная экономическая модель

1. Пользователи загружают файлы, оплачивая только единовременную плату за хранение, большая часть средств идет в фонд постоянных пожертвований, который за счет долгосрочных инвестиционных доходов продолжает субсидировать майнеров, теоретически гарантируя сохранение данных как минимум на 200 лет, без необходимости ежемесячной оплаты, отсутствует проблема потери данных по истечении контракта.
2. Подходящие сценарии: метаданные NFT, исторические архивы, юридические доказательства, научные публикации, децентрализованные статические веб-сайты, недоступные для удаления доказательства на цепочке.

3. Сравнительный анализ децентрализованного хранения и централизованного облачного хранения

4. Глубокое понимание четырех основных сценариев реализации

(1) Постоянное хранение данных на цепи: решение проблемы исчезновения цифровой информации

Традиционные веб-страницы, изображения и архивы зависят от централизованных серверов, множество ранних интернет-материалов и исторических записей полностью исчезают с закрытием платформ.

Децентрализованное хранение полагается на резервные копии + стимулы токенов для формирования механизма долгосрочного хранения: Filecoin блокирует срок хранения на несколько лет через контракт на хранение; Arweave реализует постоянное архивирование на века с единовременной оплатой. Государственные архивы, исторические материалы, открытые исходные коды и научные статьи массово мигрируют в децентрализованные сети, создавая цифровую библиотеку, которая никогда не исчезнет.

(2) Стандартное хранение метаданных NFT, основа ценности цифровых активов

Блокчейн на базовом уровне фиксирует только право собственности на NFT и записи о переводах, изображения, видео и описания характеристик имеют большой объем и не могут быть напрямую записаны в цепь. Ранние проекты обычно использовали централизованные облака для хранения материалов, и как только поставщик удаляет их, NFT остается только пустой оболочкой на цепи, а ценность актива обнуляется.

• Общепринятое решение в отрасли: изображения NFT и файлы характеристик загружаются в IPFS/Arweave, уникальный CID хэш фиксируется в контракте.
• Arweave подходит для NFT с высокой капитализацией и долгосрочных коллекций: единовременная оплата для постоянного хранения, исключая потерю метаданных;
• IPFS+Filecoin подходит для массовых PFP и игровых предметов: массовое хранение по низкой цене.

CID хэш связывается с NFT, любой может проверить, что материал не был изменен, полностью гарантируя подлинность цифровых коллекций и их долгосрочную ценность.

(3) Децентрализованные наборы данных для больших моделей AI, разрушающие монополию данных

Текущая проблема в AI-индустрии: наборы данных для обучения сосредоточены в руках крупных технологических компаний, владельцы данных не могут делиться и монетизировать свои материалы, в процессе обучения существуют риски утечки данных и нарушения авторских прав. Децентрализованное хранение предлагает полное решение:

• Огромные обучающие материалы хранятся в зашифрованном виде, доступ предоставляется по мере необходимости, не раскрывая оригинальные личные данные;
• Токенизация наборов данных, DataDAO распределяет доходы от обучения через смарт-контракты, создатели материалов продолжают получать долю;
• Сопутствующее доказательство с нулевым знанием, организации могут проверять соответствие набора данных, не получая полные оригинальные данные;
• Filecoin поддерживает огромные объемы TB и PB обучающих материалов, низкие затраты на поддержку многократной итерации обучения моделей.
• Рынок децентрализованных наборов данных формируется, реализуя открытое совместное использование данных AI и справедливое распределение прав.

(4) Полный разбор экономической модели хранения и майнинга

1. Механизм майнинга Filecoin

• Порог участия: неиспользуемое дисковое пространство, залог токенов FIL в качестве обеспечения выполнения обязательств;
• Источники дохода: плата за услуги хранения от пользователей, вознаграждения за выпуск блоков, сборы за скачивание и поиск;
• Правила ограничения: несвоевременная подача доказательств времени и пространства, потеря данных приведет к конфискации заложенных токенов;
• Рыночная регулировка: автоматическое соответствие спроса и предложения, при увеличении спроса на хранение цена хранения FIL повышается, привлекая больше майнеров для расширения, формируя саморегулируемый рынок.

2. Механизм майнинга Arweave

• Порог участия: хранение всех исторических блоков сети на диске, без необходимости в крупных долгосрочных залогах;
• Источники дохода: долгосрочные дивиденды из фонда пожертвований, выпуск токенов AR;
• Основное ограничение: консенсус SPoRA требует от майнеров извлекать редкие исторические блоки для участия в выпуске блоков, без хранения полной исторической информации невозможно майнить, что естественно стимулирует постоянное хранение;
• Характеристики затрат: единовременная оплата без последующих платежей, стоимость хранения остается стабильной в долгосрочной перспективе, не подвержена краткосрочным колебаниям токенов.

Сравнительное резюме двух маршрутов майнинга

Filecoin ориентирован на коммерческое хранение больших объемов по запросу, доходы от майнинга колеблются в зависимости от рыночных заказов на хранение; Arweave ориентирован на постоянное архивное хранение, доходы зависят от долгосрочных субсидий фонда, период получения дохода более длительный и стабильный.

5. Тенденции развития отрасли децентрализованного хранения

• Многоуровневая адаптация к полной стековой архитектуре Web3: глубокая координация с Layer2, модульными DA слоями и ZK кросс-цепями, оригинальные данные транзакций Rollup и доказательства на цепи хранятся в Filecoin, что значительно снижает затраты на хранение Ethereum Blob;
• Установление отраслевых стандартов для метаданных NFT: новые проекты единообразно используют IPFS/Arweave для хранения материалов, централизованные облачные хранилища метаданных постепенно вытесняются рынком;
• Взрыв децентрализованной экономики данных AI: токенизация наборов данных, масштабируемая реализация DataDAO, децентрализованное хранение становится стандартом для обучения больших моделей;
• Распространение гибридных моделей хранения: IPFS отвечает за быстрый доступ к горячим данным, Filecoin хранит большие объемы холодных данных, Arweave хранит постоянные доказательства прав, три компонента сбалансируют скорость, стоимость и долговечность;
• Порог использования инструментов продолжает снижаться: одно нажатие для хранения, прямое подключение кошелька к хранилищу, обычные создатели и малые предприятия могут использовать децентрализованное хранение без профессиональных знаний в области блокчейна.

Заключение

Децентрализованное хранение — это не просто замена облачному хранению, а основная инфраструктура суверенитета данных в эпоху Web3. IPFS предоставляет универсальный стандарт передачи файлов, Filecoin создает рынок коммерческого хранения больших объемов, Arweave решает потребность в постоянном хранении цифровой информации, а их комбинация открывает возможности для NFT, DeFi, AI, игровых приложений и архивирования. Это возвращает контроль над данными пользователям, основываясь на криптографии и стимуляции токенов, создавая открытую, устойчивую к цензуре и неизменяемую распределенную сеть данных, являющуюся еще одной ключевой опорой для масштабного внедрения Web3, наряду с многоуровневыми расширениями, модульными блокчейнами и технологиями ZK.

Этот контент предоставляется исключительно в общих информационных целях и не является финансовым, инвестиционным, юридическим или налоговым советом. Любые мероприятия, вознаграждения, онлайн-акции или связанная с ними информация, упомянутые в настоящем документе, не должны рассматриваться как рекомендация, приглашение к покупке, продаже, торговле или иной сделке с какими-либо криптоактивами. Криптоактивы очень волатильны и могут привести к убыткам. Доступность услуг, продуктов WEEX и связанных с ними событий может варьироваться в зависимости от региона. Вы несете ответственность за обеспечение того, чтобы ваше участие соответствовало применимым местным законам и нормативным актам.