元宇宙与去中心化存储

1、什么是元宇宙,什么是Web3.0?

对元宇宙的概念,因为铺天盖地的媒体介绍我们多少都有了解。大家知道,元宇宙一词来自一本发表于1992年的科幻小说《雪崩》,小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位。2018年上映的电影《头号玩家》,被认为呈现了最符合当今人类想象的元宇宙形式,里面的人物只要一戴上VR头盔,穿上传感设备,踩在运动装置上,就可以完全沉浸在一个叫“绿洲”的虚拟空间里。

综合各方的观点,认为元宇宙是一个拥有完整经济系统并始终不间断运行的去中心化虚拟世界,无限量的人们可以在这里同时进行社交、娱乐、创作、交易等社会性、精神性活动。简言之,元宇宙包含便捷的沉浸式体验,开放自由的创作平台,安全公平的经济系统,丰富的社交属性。

将Web3.0与Web1.0、Web2.0进行比较会便于理解。第一代互联网的主要形式是Web1.0,时间跨度大约在1990-2005年,网站提供给用户的内容是网站编辑进行编辑处理后提供的,用户阅读网站提供的内容。这个过程是网站到用户的单向行为,Web1.0时代的代表站点有雅虎,新浪,网易。

Web2.0,时间跨度大约在2005-现在,更注重用户的交互作用,用户既是网站内容的消费者,也是网站内容的制造者,网站内容基于用户提供。Web1.0时代的代表站点有推特、Facebook、自媒体。

Web3.0时代,网站内的信息可以直接和其他网站相关信息进行交互和倒腾,用户不必像如今需要在不同中心化平台创建多重身份,而是能打造一个去中心化的通用数字身份体系,能通过第三方信息平台同时对多家网站的信息进行整合使用;用户在互联网上拥有自己的数据,并能在不同网站上使用。

Web3 最重要的是为现有的互联网嵌入一个或多个基于区块链的附加层,从而为互联网应用赋予额外的能力和约束,比如众所周知的支付和钱包功能,比如让个人真正拥有在平台购买的数字产品(NFT),并能够转移到其它平台。

2、Web3.0与元宇宙的关系

我们可以选择一个Web2.0的元宇宙,也可以选择一个Web3.0的元宇宙。Web2.0时代《魔兽世界》里的金币没办法去《Roblox》里面用,《魔兽世界》里的装备也没法带到《Roblox》里,《魔兽世界》的账号更是没法用来登录《Roblox》。因为究其本质,这些游戏或者说《元宇宙》的数据,都存在于创造他们的不同公司的服务器里,既不公开可见,也无法互通。Web3.0时代的元宇宙所有应用将连为一片,从《Roblox》到《魔兽世界》就像从前院走到后院那样随意,并且能够更好的保护用户的隐私和数据安全。

3、Web3.0元宇宙与去中心化存储

Web3.0元宇宙是一个由数字构成的虚拟空间,用户海量的线上足迹和创作的线上作品创造了一个难以置信的巨大的数据王国,而这数据王国的维持依赖一个可靠稳定安全的数据存储网络;Web 3.0元宇宙辉宏的世界里,货币化的虚拟物品若失去可信任的区块链链上存储的保护,一旦其对应的元数据和媒体数据失效或被篡改,则将会变成一张没有承兑方的无价值支票。

当我们在谈论作为身份象征的 CryptoPunk、兴致勃勃地边玩边赚游戏 Axie Infinity、酣畅淋漓地构想在元宇宙里星辰大海的征途时,我们是否想过这些数据会被存储在哪?是否担心这些数据可能会被篡改?没有人会希望花了几千万美金的头像因为底层数据的篡改而一文不值,没有人会希望在元宇宙里与朋友对话的珍贵回忆因为系统宕机而永远消失。站在元宇宙和 Web 3.0纪元的起点,在数据爆发式增长的今天,我们急需一个安全、开放、自由、可靠的存储网络。

 

  1.  

    几种去中心化存储方案

     

 

我们知道目前已经存在一些去中心化存储方案,如Filecoin、Storj、Arweave、MEMO等。

Filecoin

Filecoin是区块链存储领域最著名的项目,为了确保存储矿工存储数据,同时抵抗女巫攻击和生 成攻击等,Filecoin提出了复制证明(Proo of Replication)与时空证明(Proof of Spaceof Time)两种机制。矿工在收到数据后,首先将数据进行延迟编码得到编码后的副本数据,然后通过生成零知识证明来保证编码过程的正确性,随后定期对副本生成默克尔证明,并用零知识证明压缩后,提交到链上。当矿工不再存储数据时,它将无法生成正确的时空证明,协议会惩罚它,通过这个机制,强制所有矿工都正确存储数据。但是Filecoin的机制依然存在许多问题,复制证明使用的延迟编码为了安全考虑,使得完整的编码过程将耗费几小时,也就是说,用户在将数据传输给矿工后,需要几小时后才能保证数据被区块链验证,而且在解码数据时,同样需要一两个小时,这样的延迟使得Filecoin的存储服务难以使用。所以Filecoin的存储算力几乎全部为随机数据,而不是用户真实存储的数据。

Arweave

Arweave另辟蹊径地提出了永存的概念,即用户将数据上传到Arweave后,数据将依据Arweave的设计永久存储,Arweave通过BlockWeave结构的挖矿来激励矿工尽量多存储区块,在每次挖矿出 块的同时,矿工需要引用一个回忆块,回忆块的高度通过当前区块的哈希模当前区块的高度得到,从而保证了回忆块的随机性和不可预测性。通过这种方式,矿工会尽力多存储数据,以确保自己可以获得出块奖励。Arweave不采用密码学来验证数据,而是通过经济激励的方式鼓励多存 数据的思路是挺创新的。 但是Arweave的模式在扩展能力上存在很大的不确定性,首先,当BlockWeave占用的存储空间超 出了一般机器的存储空间上限时,如1PB,全量存储的矿池模式将取得极大优势,普通机器仅作 为矿机接入矿池,这会使得副本率大大降低,同时,随着区块高度的增加,每个区块被抽中的概率越来越低,如果途中有某个区块丢失但被抽中,BlockWeave的追加将停滞。

Storj

Storj致力于提高存储数据的耐用性以及服务质量,在Storj的设计中,卫星(Satellite)节点作为完全可信的中心化节点管理数据,同时验证存储节点是否正确存储数据。由于Storj加入了中心化节点,大大降低了设计难度,从而无需复杂的验证机制,仅使用简单的私有验证即可。

Storj的简化设计提高了存储的使用体验,同时能存储的相对可靠。Storj的简化设计带来了一些好处,但中心化的卫星节点也带来了安全隐患以及扩展性限制,同时私有验证,需要用户在上传数据时,将所有的上传流量都从卫星节点转发,这浪费了网络流量并为系统留下了上传的性能瓶颈。

MEMO

MEMO是一个去中心化存储方案,Web 3.0元宇宙的数据特点提供了一套专门的数据交互协议MetaMEMO。

Filecoin、Arweave、Storj去中心化存储系统,一部分系统只能利用定制设备进行存储,并最终会形成集中化的数据中心,另一部分则需要设置中心化节点管理数据,而MEMO对存储设备没有限制,也没有中心化节点,允许个人电脑、小型机房等边缘存储设备加入,实现了最大程度的存储去中心化。

RAFI是MEMO实现边缘存储空间利用的核心技术。作为一种新的风险意识故障识别策略,RAFI使用不同的时间阈值识别不同数量的失败块的条纹块故障,以更短的识别时间,提高总体数据可靠性和可用性,更短的识别时间,提高总体数据可靠性和可用性。

5、展望

站在 Web 3.0与元宇宙的交汇处,对数据安全性和用户数据所有权的重视,去中心化存储的重要性将愈发凸显。我们期待随着元宇宙和 Web 3.0纪元的开启,网络的“飞轮效应”使去中心化存储能迎来应用爆发的浪潮,期待存储技术的改进和经济激励模式的优化,去中心化存储这一赛道能有长足稳定的发展。

来源:网易


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