Encaminhe o Título Original '解读 Walrus, Sui 的去中心化存储新解'

Arweave, uma rede de armazenamento descentralizada, lançou sua camada de computação AO, que impulsionou com sucesso o preço do token AR, a atividade do ecossistema e a popularidade, revertendo a situação para o projeto. Agora, Sui, uma blockchain de computação de propósito geral, lançou a rede de armazenamento descentralizada Walrus. Que tipo de impacto isso terá?

Visão Geral do Contexto

Equipa:

A empresa de desenvolvimento por trás da Solana é a Solana Labs, por trás da Aptos é a Aptos Labs e por trás da SUI está a Mysten Labs (que se destaca como única). Muitos dos fundadores e funcionários da Mysten Labs trabalharam anteriormente no projeto blockchain do Facebook (agora Meta) Diem antes de ser desfeito.

Walrus é o mais novo produto da Mysten Labs, categorizado como um "protocolo" e uma "plataforma", e serve como uma rede de armazenamento descentralizada. O nome "Walrus" refere-se ao animal, e seu site oficial promove slogans como "Forte como um Walrus" e "Adaptável como um Walrus", enfatizando a confiabilidade e flexibilidade do protocolo como sistema de armazenamento.

Conexão com SUI:

Walrus é construído na rede SUI e usa SUI para gerir as vendas de espaço de armazenamento e metadados. No entanto, usar Walrus não requer que os desenvolvedores construam aplicativos ou produtos na SUI. Além disso, um novo token de governança, WAL, funcionará como o token de utilidade, em vez do token SUI.

Comparação de concorrentes

Os protocolos de armazenamento descentralizado geralmente são divididos em dois tipos principais. O primeiro tipo são os sistemas totalmente replicados, com exemplos proeminentes como Filecoin e Arweave. A principal vantagem desse tipo de abordagem é que os arquivos estão totalmente disponíveis em cada nó de armazenamento, o que significa que, mesmo se um nó sair do ar, o arquivo ainda pode ser facilmente acessado e movido. Essa configuração suporta um ambiente sem permissão, pois os nós de armazenamento não dependem uns dos outros para recuperar arquivos.

A confiabilidade desses sistemas depende fortemente da estabilidade dos nós de armazenamento escolhidos. No modelo clássico de adversário estático de um terço e assumindo uma piscina infinita de nós de armazenamento potenciais, alcançar segurança de 'doze noves' (uma probabilidade de perda de arquivo inferior a 10^-12) requer mais de 25 cópias do arquivo para serem armazenadas em toda a rede. Isso leva a um aumento de 25 vezes nos custos de armazenamento. Além disso, há o risco de ataques Sybil, onde atores maliciosos podem falsificar várias cópias de um arquivo, reduzindo a integridade geral do sistema.

O segundo tipo de serviço de armazenamento descentralizado usa codificação Reed-Solomon (RS). A codificação RS divide um arquivo em partes menores, chamadas fatias, cada uma representando uma fração do arquivo original. Desde que o tamanho total dessas fatias exceda o tamanho do arquivo original, ele pode ser decodificado de volta para o original. No entanto, a codificação RS tem algumas desvantagens. Os processos de codificação e decodificação envolvem operações de campo complexas, avaliações polinomiais e interpolação, que são computacionalmente intensivas. Esses processos só são gerenciáveis quando o número de fatias e o tamanho do campo são pequenos, limitando o tamanho dos arquivos e o número de nós de armazenamento. Se os números crescem, os custos de codificação aumentam, tornando-a menos descentralizada. Outro desafio é que, quando um nó de armazenamento fica offline e precisa ser substituído, ao contrário dos sistemas totalmente replicados, os dados não podem simplesmente ser copiados. Em vez disso, todos os outros nós de armazenamento devem enviar suas fatias para o nó de substituição, que reconstrói os dados ausentes. Esse processo pode resultar na transferência de uma grande quantidade de dados pela rede (O(|blob|)), e operações de recuperação frequentes podem absorver as economias de armazenamento obtidas com a redução da replicação.

Desafios de Armazenamento

Independentemente do protocolo de replicação utilizado, todos os sistemas de armazenamento descentralizado atuais enfrentam dois desafios adicionais-chave:

1. A verificação contínua é necessária para garantir que os nós de armazenamento estejam retendo os dados e não os descartando. Isso é crucial para sistemas descentralizados abertos que oferecem pagamento pelo armazenamento, mas a abordagem atual limita a escalabilidade porque cada arquivo requer seu próprio desafio de verificação individual.
2. É necessária coordenação entre os nós de armazenamento: os nós precisam saber quem está participando do sistema, quais arquivos tiveram taxas de armazenamento pagas, como incentivar a participação e como lidar com desafios de verificação e prevenir abusos. Por esse motivo, muitos desses sistemas implementaram blockchains personalizadas para processar transações e introduziram criptomoedas além do protocolo básico de armazenamento.

Inovação Central

Como é que a Walrus enfrenta os desafios do armazenamento descentralizado com uma solução inovadora?

Em resumo:
O Walrus utiliza uma tecnologia avançada de codificação por apagamento que codifica eficientemente blocos de dados não estruturados em fragmentos menores, que são então distribuídos por uma rede de nós de armazenamento. Mesmo que até dois terços desses fragmentos sejam perdidos, os dados originais ainda podem ser rapidamente reconstruídos a partir dos fragmentos restantes. Isso é alcançado com um fator de replicação de apenas 4 a 5 vezes, semelhante aos serviços de nuvem atuais, mas com os benefícios adicionais de descentralização e tolerância a falhas aumentada.

Em detalhe:
Walrus apresenta RedStuff, um novo algoritmo de codificação 2D projetado para Tolerância a Falhas Bizantinas (BFT). RedStuff é baseado em códigos de fonte e combina a velocidade das operações com alta confiabilidade.
RedStuff codifica dados em fragmentos primários e secundários usando operações simples (principalmente XOR). Esses fragmentos são distribuídos entre nós de armazenamento, sendo que cada nó mantém uma combinação única. RedStuff utiliza diferentes limiares para diferentes dimensões de codificação. Para a dimensão primária, utiliza um limiar de recuperação f+1, o que permite a escrita assíncrona, uma vez que apenas 2f+1 assinaturas são necessárias para confirmar que o bloco de dados está disponível. Isso cria um fator de replicação de 3 vezes.

A dimensão secundária utiliza um limiar de recuperação de 2f+1. Este design implementa a prova de armazenamento assíncrona pela primeira vez, introduzindo apenas 1,5 vezes de replicação adicional. O fator total de replicação final é inferior a 5x. Além disso, as fatias perdidas podem ser recuperadas com base na quantidade de dados perdidos, poupando assim largura de banda, tudo graças à codificação 2D.

Os benefícios do RedStuff incluem: Comparado com a codificação RS, o uso de operações XOR simples torna a codificação/decodificação mais rápida; devido à baixa sobrecarga de armazenamento, o sistema pode ser expandido para centenas de nós e tem alta elasticidade e tolerância a falhas, garantindo que mesmo no caso de falhas bizantinas, os dados possam ser recuperados.

Como um protocolo sem permissão, o Walrus está equipado com um protocolo de reconfiguração de comitê eficiente para lidar com a perda natural de nós de armazenamento e garantir a disponibilidade contínua de dados. Quando um novo comitê substitui o comitê atual entre épocas, o protocolo de reconfiguração garante que todos os blocos de dados que excederam o ponto de disponibilidade (PoA) permaneçam disponíveis. A codificação 2D do RedStuff torna a migração de estado mais eficiente e, mesmo que alguns nós estejam indisponíveis, outros nós podem recuperar as partes perdidas.

Os nós 1 e 3 ajudam o nó 4 a recuperar os dados da slice.

A Walrus introduziu um protocolo de desafio assíncrono para verificar se os nós de armazenamento estão armazenando dados corretamente. Este protocolo permite uma prova eficiente de armazenamento, garantindo a disponibilidade dos dados sem depender de pressupostos de rede, e os custos são dimensionados logaritmicamente com o número de arquivos armazenados.

O modelo econômico do Walrus é construído em torno do staking, incorporando sistemas de recompensa e penalidade. O inovador mecanismo de prova de armazenamento escala de forma logarítmica com o número de arquivos, reduzindo significativamente o custo de comprovação de armazenamento de dados.

Em resumo, a Walrus, com seu protocolo RedStuff no núcleo, oferece uma solução de armazenamento descentralizada que é escalável, altamente resiliente e econômica, oferecendo forte autenticidade, integridade, auditabilidade e disponibilidade a um preço acessível.

Tudo isso é suportado pelo Sui, que atua como a camada de controle para Walrus. Com uma infraestrutura escalável, programável e segura como sua camada de coordenação, Walrus pode se concentrar em resolver os principais desafios do armazenamento descentralizado.

Potencial Airdrop

A Walrus planeia introduzir a sua própria moeda, WAL, que será utilizada para staking, governança e outras utilidades. Como pode participar no airdrop da WAL? Com base na forma como os tokens AO foram distribuídos, possuir SUI pode ser uma das formas de se qualificar.
Walrus deverá lançar em breve sua testnet, embora a data de lançamento da mainnet ainda esteja a ser determinada. Enquanto isso, você pode verificar a documentação oficial para aprender como implantar seu próprio site usando o Walrus.

Fontes:
Documento Técnico do Walrus:
https://docs.walrus.site/walrus.pdfWalrus: Armazenamento descentralizado e protocolo DA, capaz de construir armazenamento L2 em grande escala em SUI:
https://foresightnews.pro/article/detail/63040Mysten Labs Pesquisador X tópico:
https://x.com/LefKok/status/1836868240666153293

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