去中心化存储赛道核心项目全分析:Filecoin、Storj 与 Arweave

链闻 发布在 海盗号 110025

撰文:小毛哥@链闻、咖啡@头等仓

来源:链闻

2020 年是去中心化存储领域关键的一年,就在未来两个月内,会有包括 Filecoin、Storj 在内的重量级去中心化存储项目发布产品进展。该赛道及该领域的核心项目值得关注。

存储作为服务的商业模式由来已久,亚马逊公司在 2006 年开始推出 Amazon Web Services (AWS) ,将自己的服务器和存储空间租借给用户,降低了开发者创建并管理服务器基础设施的开销。

随着时间的演变,传统云储存服务虽不断改善功能,价格也愈加亲民,但近年来陷入一个瓶颈,即无法解决频繁的数据泄露问题、服务的限制性、运营商停运风险等问题。于是,想要从根本上解决传统存储商业模式的弊病,去中心化存储这一概念逐渐兴起。

去中心化存储网络(Decentralized Storage Network, DSN)是一种通过分布式存储技术将文件或文件集分片存储在供应方提供的存储空间上的存储商业模式。

我们从应用的角度将中心化存储类项目分为两类:

  • 第一种是以硬盘空间作为算力证明进行挖矿、对标比特币为主的货币类项目,这类型项目主要以包括 BurstBHD 在内的 PoC (Proof of Capacity)共识项目为代表;
  • 第二种是以有效存储为算力挖矿来赚取租金,实际是提供存储服务为主的应用型项目,比如 FilecoinStorjSia 等项目。

采用 PoC(Proof of Capacity)项目共识机制的项目主要对标比特币,以节约能源,更分散,更公平的挖矿等作为核心竞争力,旨在成为一个更好的加密货币。我们在本篇文章所要聊的去中心化云存储项目,指的是第二种存储应用型项目,而 2020 年也是该领域关键的一年。

为什么要关注去中心化存储领域?

基于以太坊的去中心化存储网络 Storj 宣布将于今年一季度发布正式版本,并公布了一系列可期待的新功能。备受瞩目的巨型项目 Filecoin 之前多次延期,现在也已经完成测试网一级阶段,即将开启测试网第二阶段,并计划于 3 月 23 日至 4 月 24 日之间启动主网。

首先,2020 年是去中心化存储领域关键的一年,该领域技术开发已有多年基础,虽然此前有多次跳票,但目前技术已趋于成熟,2020 第一季度将会有包括 Filecoin、Storj 在内的重量级去中心化存储项目发布产品进展,这些厚积薄发的项目竞争也有望带动整个领域的火热,并与其他区块链应用组合出更多全新用例。

其次,去中心化存储商业模式明确清晰,市场规模呈增长趋势,对于矿工来说,整个市场是有利可图的。若可以在 2020 年开始实现大规模商用,并随着 Web 3.0 生态的发展、对隐私用户数据所有权的重视,今年将成为去中心化存储领域的技术突破和产品落地之年,下面我们就选取一些值得关注的项目,并分别分析其优势和劣势。

我们对值得关注的去中心化存储项目分析

Filecoin 

Filecoin 自其 2017 年上线之初就获得超过 2.5 亿美元的融资,Filecoin 有可能是 2019 年凤尾、2020 年龙头,其计划于 2020 年第一季度上线主网也是今年区块链世界最值得期待的大事之一。Filecoin 有望带动整个去中心化存储赛道的火热。

我们分析该项目的优势:

  • 项目体量巨大、资金充沛,目前生态系统完备,有利于扩大应用规模

Filecoin 网络主要由独立的数据存储矿工、检索矿工、以及雇用矿工的存储服务客户组成,存储服务的客户可以通过存储市场和检索市场这两个分布式的、可验证的、激励性的市场来雇佣矿工。Filecoin 与其互补的分布式网络传输协议 IPFS 都是由 Protocol Labs 开发。

作为去中心化数据存储网络,Filecoin 既是作为 IPFS 的存储层,也是 IPFS 协议的激励层,IPFS 是整个系统的应用层,两个协议共享多个功能模块。

IPFS 主要对标 HTTP 协议,旨在对互联网的超文本传输协议(HTTP)进行补充甚至替代。IPFS 的愿景非常宏大,希望充当 Web 3.0 的存储层并建立新的互联网架构。目前有超过 50 亿个文件已上传至 IPFS,有超过 100 个区块链项目采用 IPFS 存储数据及文件,现已成为去中心化网络的重要基础设施之一。

采用 IPFS 协议的项目,来源:The Block
  • Filecoin 竞价撮合机制有利于降低存储服务价格 

Filecoin 矿工通过提供存储空间,以有效存储作为算力,参与网络治理,竞争区块打包权。该网络有两种类型的矿工,一种是检索矿工,一种是存储矿工,检索矿工赚取检索费,而存储矿工赚取存储租金以及区块打包的奖励。以 Filecoin 的机制来说,整个网络通过区块奖励来支付矿工硬件成本,以此来提供存储服务,存储服务以竞价撮合交易,该竞价撮合机制有利于降低存储服务价格。

我们分析该项目的劣势:

  • Filecoin 挖矿硬件要求较高,无法保证普通用户的参与度

Filecoin 团队此前公开用户参与其测试网的硬件信息,目前要求为打包 32 GB 的扇区,需要至少 128 GB,甚至 256 GB 内存。虽然该要求不代表最终主网的硬件标准,但就该硬件要求来说,无法让所有个人电脑参与挖矿,整个网络有趋向中心化的各大机房、数据中心之争的风险。

另外,以目前 IPFS 网络的下载速度来说,要达到企业级服务的要求,其性能及速度还需要进一步提高。

运行 / 开发现状

Filecoin 于 2019 年 12 月 11 日推出公共测试网。Filecoin 已公布其完整的 2020 年路线图,目前测试网第一阶段已经完成,第二阶段测试目前尚未展开。该项目计划于 3 月 23 日至 4 月 24 日之间上线主网。

目前 Filecoin 测试网运行稳定,根据 Filecoin 测试网显示,截至 2020 年 2 月 5 日,区块高度为 42511,平均区块时间为 47 秒,全网总算力为 1.2 PiB。根据 Filecoin 最新发布的路线图,2020 年 1 月 17 日将会完成测试网第一阶段,该阶段主要对 Filecoin 进行一些基本功能测试、优化和 bug 修复。

之前 Filecoin 曾计划在 2020 年 1 月 20 日到 3 月 20 日的测试网第二阶段,进行 Filecoin 网络正式测试、验证和安全审计,并将启动可信设置,发布更新主网硬件测试配置,发布开发工具协作包。不过,考虑到中国的春节,该项目后来修正了测试网第二阶段的发布时间,提出不会在中国春节期间发布测试网第二阶段。Filecoin 表示,测试网第二阶段的具体启动时间将取决于 go-filecoin 和 lotus 实现之间互操作性测试的时间长短,目前具体启动时间有待确定。

数据来源:https://stats.testnet.filecoin.io/

了解更多参与 Filecoin 测试网的信息,可以查看这篇链闻对 Filecoin 团队的采访:《听 Filecoin 团队回应测试网上线你需要了解的核心问题》。

Storj

Storj 创立于 2017 年 7 月,是一个基于以太坊的分布式云存储协议,由盈利性公司 Stroj Labs 开发。Storj 旨在搭建免审查、免监控且不停机的去中心化云存储平台,通过利用闲置硬盘和带宽,在 P2P 网络上任何节点之间都可以进行磋商、数据传输、验证数据完整性和可用性、检索数据、并进行存储。

我们分析该项目的优势:

  • Storj 的模式更偏向商业化,更适合企业级存储业务

虽然 Storj 提供基于区块链技术的存储服务,但该项目直接对标亚马逊的 S3 对象存储服务,希望为企业提供各项性能指标都堪比、甚至超越亚马逊存储的服务。若项目进展顺利,Storj 将成为最具商业竞争力的去中心化存储平台之一。

Storj 的每个里程碑都是以量化的指标为主的,只有达到这些指标,Storj 才能进入下一个里程碑。Storj 的存储原理是将上传的文件先拆成 64M 大小的数据块,然后将 64M 大小的数据块,经过 2.7 倍的冗余,再切分成 80 个数据块。这 80 个数据块会分散到网络中的 80 个节点上。这样,只要保证这 80 个节点有任意 29 个节点在线,都可以完整恢复这个文件。以文件读取率指标为例,Storj 正式版的目标是达到 99.9999999% 的文件读取率。

Storj 表示目前网络有超过 4,800 个存储节点处于活跃状态,V3 版全新开始后,全球总存储量已经超过了 10 PB。若 Storj 在今年达到正式版,存储节点的数量将达到 5000 个,文件上传和下载的速度将会较亚马逊存储持平,具体各项指标可以查看官方博客文章: https://storj.io/blog/2019/11/measuring-production-readiness-using-qualification-gates/

  • Storj 更适合普通用户进行挖矿并参与,更适合整合闲置资源以扩大生态

Storj 用户可以通过提供存储空间收取租金,或租赁存储空间支付租金。绝大多数的小型设备,如 NAS、个人电脑、树莓派、都可以安装 Storj 节点,出租自己的闲置空间,适用于搭建一个极度分散化的云存储网络,适用于平民化挖矿。Storj 自诩为去中心处存储中的 Uber ,可以把社会闲置资源重新组织成可用的商业产品。

同时,Storj 官方推出了「Storj Labs 开源合作伙伴计划」,开源软件商如果有开发接入 Storj 的接口,并有用户通过它的开源软件使用了 Storj 服务的话,会得到 Storj 的收益分成。目前官方还未公布具体分成比例,但这一举措可以鼓励开源软件开发者,进而扩大 Storj 的应用生态。 

我们分析项目的劣势:

  • Storj 存储网络架构有一定意义上的中心化

目前 Storj 矿工薪资的发放是每个月第一周,由官方团队人工发放。同时,Storj 的网络结构里有一个负责协调存储用户和存储节点之间所有存储合约的第三方角色 —— 可信 Satellite (卫星)。当然,需要特别说明,这种「Satellite」可不是天上飞的卫星,而是内容检索的服务集群,每一个 Satellite 相当于充当了 IPFS 网络里面的检索矿工的角色。

由于 Storj 是开源的,未来人人都可以申请运行 Satellite, Satellite 可能会出现单点故障的风险,也就意味着如果单个 Satellite 故障,那通过该 Satellite 存储的所有数据将会无法访问。

目前 Storj 是通过把 Satellite 拆分成多个服务来解决该问题,虽然发生的概率较低,但不可避免的仍然有理论风险。同时,Storj 也将运行一组称为 Tardigrade Network 的特定可信 Satellite,旨在给客户的数据可用性和持久性提供一个保证服务水平协议(SLA)

  • Storj 的代币激励机制或影响项目初期的代币价格

Storj 支持用户使用信用卡或 Storj 代币支付存储服务帐单,而且会从收入中抽取 40% 做为团队薪资以及开源合作伙伴计划的支出,剩下的 60% 将会转换成 Storj 分配给矿工。当用户使用信用卡支付时,这 60% 的资金并不是从市场上买入 Storj 代币去发放给矿工,而是从团队的储备代币里面去换取 Storj 发放给矿工。

目前团队储备的 Storj 代币还有大概 2.8 亿个,只有当这 2.8 亿个代币转换完成后,才有可能直接从市场买入 Storj 代币去分发给矿工,这也决定了 Storj 的代币价格或将在一段时间内无法受到有效的激励。

运行 / 开发现状

目前 Storj 的产品路线图将在今年有重大进展,Storj 宣布将于今年一季度发布正式版产品,并公布了一系列可期待的新功能,包括:

  • 将支持更多存储节点新平台,包括增加对 QnapSynology 和 Western Digital NAS 设备上运行节点的本地支持,以及对 FreeNAS 和 FreeBSD 的支持。
  • 针对开发者,Storj 增加了候补名单的名额,在开发者推荐计划中,活跃开发者可通过推荐其他开发者进驻该平台获得存储和带宽积分。
  • 从候补名单中激活的 Beta 帐户,将可免费获得每月 25 GB 的存储和带宽,投入生产后,前 10,000 个开发者帐户将可获得 1 TB 的信用额度,包括 30 天的存储和带宽价值。
  • 即将发布的新版本允许 NAS 运营商轻松地将未使用的 NAS 容量添加到网络中,并将支持将 NAS 硬件备份到 Tardigrade 存储中。

Arweave

 
Arweave 是主打一次性付费并获得永久文件存储的协议。Arweave 提供一种名为 Permaweb 永久网络的存储解决方案,利用区块链不可篡改的特性,直接把内容写入区块进行存储,以实现所谓的永久存储功能。

该项目利用访问证明(Proof of Access, POA)激励矿工永远储存历史并根据要求分享,矿工在获得新的区块奖励的同时,同时也会因存储链中随机的旧区块而获得奖励,这意味着矿工存储的总块数越多,获得的收益就越多。

Arweave 的挖矿采用了 RadomX 的算法,同时在此基础上引入了区块完整率的参数。由于 Arweave 的特性决定了其区块大小一定是随着网络的使用指数级上涨的,考虑到日益膨胀的区块数据,未来节点或有无法存储完整的区块数据的风险,因此,引入区块完整率的参数,不要求所有节点存储完整的区块数据,而且根据节点存储的区块数量多少来竞争区块打包。

我们分析项目的优势:

  • Arweave 主打一次性付费并获得永久文件存储,补齐市场缺口

不同于 IPFS 主打去中心化存储、Storj 主打企业化存储服务,Arweave 主打永久存储,补齐了特定的市场需求,从根本来说,Arwaeve 解决的是如今互联网的言论自由受限、过度审查、易于篡改的问题。

具体应用来说,特别是在网络访问受限较多的地区,互联网用户无需下载新的浏览器,可以通过 Arweave 浏览器插件实现在区块链上永久存储网页、邮件、社交媒体发帖等数字文件和数据,完整真实地保留历史。

同时,Arweave 也可以帮助机构存储完整、不可篡改的知识及信息,比如用于存储气候变化数据库,目前 Arweave 与美国国家海洋与大气管理局合作将正在进行的二氧化碳测量值进行永久存储以测试 Permaweb。

Arweave 表示,将提供数据存储成本类似摩尔定律式的下降,用户只需要支付一次性的预付款(每兆字节约半美分),而超额付款所产生的利息将帮助后续存储服务继续下降。Arweave 创始人 Sam Williams 表示,「近几年,Arweave 数据存储成本平均每年下降了 30%,只要该比率不低于 0.5%(按照如今的存储需求),去中心化网络仍然能够负担成本,如今的付款将将涵盖未来 200 年的存储空间的成本」。

我们分析项目的缺点:

  • 实际应用场景较窄,不便于开发者使用

Arweave 特性能应用于以 HTML5 网页为主的数据保全,建立去中心化 H5-APP,但在实际使用中,我们发行该存证的应用场景较窄,目前可以看到目前在 Arweave 上存储的最多的是推特的一些反政府言论的截图,明确的反政府应用增多是令人担忧的。

同时,Arweave 的特性是永不可篡改,这在程序开发上显得尤为困难,因为开发者上传到 Arweave 的程序必须任何错误都不能有,如果有错误,哪怕是一个标点,之前上传的内容都要作废,需要重新上传,势必造成大量无用垃圾堆积。另外,由于区块链的开放性,Arweave 上传的内容都是面向全社会开放的,不适合上传个人内容。

虽然该团队表示,Arweave 与 IPFS 兼容,在 IPFS 上构建的开发人员可以无缝过渡到 Arweave。但是开发者若是基于 Arweave 开发,会出现无法直接对自己的 HTML5 APP 进行升级的问题,开发者必须直接放弃旧的版本,重新上传新的版本,势必会出现一定的不便性。

  • 商业模式较为简单,可能引发同质化项目的价格战

Arweave 主打主打一次性付费并获得永久文件存储,该模式较为简单,有一定风险会引发同质化项目出现利用相同的存储概念并打响价格战。

运行 / 开发现状

Arweave 项目于 2017 年创立,目前 Arweave 的主网已于 2018 年 6 月上线。Arweave 表示,目前基于 Arweave 构建的永久性应用有 100 多个,包括通过转账将电子邮件内容写入区块的永久电子邮件存储客户端 Weavemail

Weavemail 使用界面

根据 Arweave 官方网站信息显示,目前全球有将近 300 多个节点,最多为德国,有 223 个节点,美国有 150 多个节点,中国有 3 个节点。同时根据 Arweave 的转账数据显示,进入 2019 年 11 月以来,Arweave 的转账数量明显增多,但每日转账数量参差不齐,最低时每日仅有 1,000 多次转账,而在 2019 年圣诞节前后转账数量达到历史高峰 2,5125 次。

在融资方面,Arweave 此前曾获得 1kx 投资,并在 2018 年 6 月通过 ICO 融资 870 万美元。2019 年 11 月,Arweave 宣布完成 500 万美元融资,由加密资产投资机构 a16z 领投,联合广场风投(Union Square Ventures)和 Multicoin Capital 参投。

Multicoin Capital 管理合伙人 Kyle Samani 在《Web3 堆栈全景》一文中提到,「不管底层数据位于何处,包括 Arweave 存储协议在内的链上中间件所提供的服务将充当开发人员的单一抽象层,此类服务将加快整个 Web3 生态系统的发展速度」。

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