一览分布式存储热门项目进展:Filecoin、Arweave、Storj 与 Crust

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Filecoin 算力领先其它项目,且仍在快速增长;Arweave 存储数据一年增长 20 倍。

Filecoin 经过三年的开发,上线后经历了初期的价格泡沫,到今年年初的价值低谷,再到如今的价格发现。同属存储板块中的 AR、STORJ、CRU 也纷纷创出新高。本文将对比不同项目的使用情况,来分析存储板块上涨的原因,看它们的增长如何从量变到质变。

Filecoin

IPFS 是一个开源的去中心化网络协议,允许用户在对等网络中存储和传输可验证的内容寻址的数据。虽然 IPFS 是保存数据的绝佳工具,但它只是一个网络协议,普通用户自行成为节点保留数据存在难度,而 IPFS 本身又没有激励机制能够促使节点为其它用户提供服务。因此,Filecoin 应运而生。

Filecoin 既是 IPFS 的存储层,也是 IPFS 的激励层,Filecoin 的节点也是 IPFS 的节点。项目通过 FIL 激励数据存储矿工与检索矿工维护网络,客户通过 FIL 对所需服务进行支付。客户与多个节点达成协议,节点承诺在一段时间内保留一段数据,到期之后需要续签才能保持数据的持久性。对于同样的内容,保存的时间越长,支付的 FIL 越多,数据存储矿工没有义务永远保存内容。

Filecoin 通过复制证明(Proof of Replication,PoR)和时空证明(Proofs of Spacetime,PoSt)来证明存储矿工保存了某段数据。复制证明允许存储矿工证明数据已经被存储到相应的设备中,时空证明用于检查存储提供者在某段时间是否存储了相应数据。

Filecoin 的节点必须对客户数据进行封装、存储,还需要大量的加密算法来确保数据的安全和有效存储。因此,普通的家用电脑是难以参与 Filecoin 的挖矿的。除了基本的存储空间和宽带外,一般参与 Filecoin 的矿机还要求:

  • 8 核 CPU;
  • 128G RAM;
  • 功能强大的 GPU;
  • 1T NVMe 磁盘;
  • FIL 代币的前置质押。

截至 4 月 8 日,Filecoin 中有 1885 名活跃矿工,提供了 4.02 EiB 有效算力。最大的矿工提供了 101.66 PiB 的存储空间,占比只有 2.47%,存储能力分配非常均匀。

过去 30 天,全网算力由 2.09 PiB 升至 3.99 PB,增长 29.1%。

随着算力的提升,过去 1 个月,1 TiB 每天的 FIL 奖励由 0.105 FIL 降至 0.0885 FIL,下降 15.7%。

Arweave

与 Filecoin 按时间付费的方式不同,Arweave 最大的特色是可以永久保存数据。只要在将数据添加到区块链上时,支付一次性的费用。Aweave 认为数据存储成本和摩尔定律类似,会逐渐下降,用户超额付款所产生的利息将帮助后续存储,因此一次付费足以覆盖永久存储的成本。

为了使数据在区块链上永久保存,就需要某种类型的保存机制。例如在以太坊上,在运行节点时需要考虑整条链,新的数据被添加到链的末端,并且还在继续增长,这就是基于区块链的持久性。永久保存也会带来一些问题,该链又可能变得太大而无法切实维护和存储所有数据。

考虑到所有数据都存储在区块中,随着数据的增长,单个节点可能无法存储完整的区块数据,因此 Arweave 在挖矿中引入 RadomX 算法,以评估区块的完整率。节点存储的区块数量越多,则越有可能获得区块的打包权。项目还通过访问证明(Proof of Access,POA)来激励矿工永远存储历史区块,在矿工获得新的区块奖励时,也会因为存储的随机旧块而获得奖励。即不要求矿工保存所有区块数据,但保存的区块数量越多,越可能获得出块奖励,获得的出块奖励也更多。

Arweave 挖矿的设备要求和家用电脑接近,除基本的网络外,只需要 512G 的硬盘以及 4 核 8G RAM,可使用 Ankr 一键部署。

Arweave 的使用量增长正迎来质变,目前网络中存储的数据为 7.85 TB,而在今年年初只有 3.97 TB,在一年前只有 378.15 GB,过去一年增长了 1976%。

目前,网络中一共有 151 个节点,主要集中在欧美地区,美国有 69 个,德国有 14 个,法国有 11 个,中国地区有 9 个。

交易次数也在今年升至新的高点,最近 5 天每天的平均交易笔数为 26110 笔,而一年前只有 7382 笔,增加 254%。

数据的使用量也在增长,3 月 26 日,单日的使用数据达到了 888 GB。本月前一周的平均使用量为 13.33 GB,一年前为 2.33 GB,增加 473%。

STORJ

STORJ 是基于以太坊的分布式存储协议,由 STORJ Labs 开发,以太坊创始人 Vitalik 是 STORJ v2 白皮书的核心撰写者。STORJ 想要让节点提供闲置的存储空间和带宽,从而使其它用户能够以更优惠的价格获得分布式存储服务。目前根据官方比较,存储及下载 1 TB 的数据,采用 STORJ Labs 开发的 Tardigrade 只需要 55 美元,而 Amazon S3、Google Cloud、Azure 分别需要 108 美元、146 美元、105 美元。

文件在被上传到 STORJ 之前,会在客户端内被加密,以确保安全地存储数据。加密的文件被分成较小的碎片,分布在各个节点上。数据块会被分散到 80 个节点中,只要有 29 个节点在线,用户即可下载数据。若节点想要作恶,私自获得存储数据,则必须联合其它 20 多个节点,成本较高,从而保证数据隐私性和安全性。

成为存储节点的硬件需求并不高,包括:

  • 1 个处理器核心;
  • 至少 550 GB 可用磁盘空间;
  • 每月至少 2 TB 可用带宽;
  • 最小上行带宽为 5 Mbps;
  • 最小下载带宽为 25 Mbps;
  • 7X24 小时在线。

随着近期以太坊 Gas 费的升高,每笔交易费用攀升至 44 美元,网络的使用变得昂贵。在 Matter Labs 的帮助下,STORJ 现已支持通过 zkSync 进行支付,资金由以太坊上的智能合约持有,计算和存储在链下进行,交易不会单独验证,而是汇总在一起进行批处理,从而增加 TPS,降低交易费用。

到今年 2 月,STORJ 网络已经在 84 个国家的 11000 个存储节点运营商上运行,STORJ 卫星处理了 16 万笔交易。

Crust

Crust 为 Web3.0 生态系统提供了一个分布式存储网络,支持包括 IPFS 在内的多种存储层协议。存储接口被公开给应用层程序,开发者能够使用 Curst/IPFS 网络构建云存储应用程序,以及点对点的内容交付网络(CDN)。

Crust 通过可信执行环境(TEE)技术来构建隐私和所有权的分布式生态系统。敏感数据在可信执行环境中操作,实现硬件安全性。担保权益证明(GPoS)共识机制使更多用户能够参与到网络安全的维护中,用户可以将代币质押到网络中的高质量节点上,以获得奖励。

作为一个独立节点,因为需要可信执行环境,所以需要从硬件上需要支持 SGX,所需软 / 硬件条件如下。

  • 处理器:Intel i5 第 7 代及更高版本,6 核或以上,需要支持英特尔 SGX (Software Guard Extension 软件保护扩展);
  • 主板:BIOS 支持 SGX;
  • RAM:32G 及以上;
  • 操作系统:Ubuntu 16.04/18.04/20.04。

Crust 的 Maxwell 预览网存储市场从今年 2 月 28 日正式开放,截至 4 月 8 日,网络中共有 2371 个节点,总存储量为 330 PB,已用 2.74 PB。与 3 月 22 日周报中的数据相比,节点数上升 50%,总存储量上升 101%。

总结

分布式存储的目的是为了提供一种安全、私密且价格低廉的去中心化存储方式。Filecoin、Arweave、Crust 均可作为 IPFS 的激励层,而 STORJ 基于以太坊构建,可用 zkSync L2 方案进行支付。

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