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数据存储对决:Arweave, IPFS 还是 Filecoin ?

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本文分析了三种数据存储协议:Arweave、IPFS、Filecoin。 Sarcophagus(石棺) 选择 Arweave 作为其数据存储协议,因为 Arweave 保证数据的持久性,而不依赖于任何一方或服务。

重点

  • IPFS 通过“固定”服务提供临时数据存储。数据访问地址保持不变。
  • Filecoin 提供固定时间的数据存储,并建立在类似 IPFS 的存储技术之上。用户定期支付费用以继续存储。
  • Arweave 永久存储数据,用户支付一次性费用。

什么是 Sarcophagus(石棺)?

Sarcophagus 是一个自主激励应用程序,它部署在以太坊上,通过执行合约并将双重加密数据存储在 Arweave 。数据设置通过”死人开关“发布,创建者可以重置该开关,并且只能由指定的私钥(接收者)查看。这实现了一种无法篡改、安全且私密的方式来传递关键数据,例如遗嘱或资产所有者在丧失能力情况下的紧急通信。考虑到以上这些情形,链上数据的安全性至关重要。而Sarcophagus 的链上数据更是需要保持其安全、私密和随时可用。

在设计 Sarcophagus 时,以太坊是项目方协议合约执行层的首选。以太坊的智能合约(曾经和现在)依旧是最可靠和去中心化的区块链网络。在确定合约执行选用哪个网络后,项目方就开始讨论加密后数据存储位置放哪里最合适。项目方最初的想法是将其存储在以太坊本身,但考虑到未来还需要进一步扩展加密数据,全部存储在以太坊上,就会显得成本过于昂贵。因此, Sarcophagus 数据存储的解决方案聚焦在 IPFS、Filecoin 或 Arweave。

 这三个数据存储系统都有其各自的优劣势。让我们比较每个系统并给出最终选择 Arweave 的原因。

IPFS ( InterPlanetary File System )

在 Internet 网上交换数据的最常见方式是 HTTP。但是,HTTP 由于无常和主机 IP 地址变化等问题会带来相应的安全风险。与通过 IP 寻址的 HTTP 不同,IPFS 网络是通过内容寻址。换句话说,当数据上传到 IPFS 网络时,它会返回一个哈希值,然后使用该哈希值请求数据(Geeks for Geeks,2022)。这使得它可为许多应用程序获取数据(例如 NFT 的元数据);因为只要地址和数据在网络上可用,它就永远不会改变。

 对于不运行自己节点的用户,在 IPFS 上存储和检索数据的最常见方法是使用 Infura 或 Pinata 等固定服务。这些服务运行 IPFS 节点并将相对应的用户数据保持在网络上。但是,使用任何一种固定服务并不能保证其永久性。如果用户的数据六个月内未被访问,Infura 将从 IPFS 中删除这些数据(参考:Infura 常见问题解答,2021 年)。 同时,“免费”的数据存储量也有一些限制,超过这些限制用户必须付费。使用 Pinata 需要按月付费才能保存数据或主动删除数据(参考:Pinata 条款,2022 年)。同时,这两种服务都需要使用集中式服务器来保持数据持久可用。因此,数据的无常性、额外的费用以及对中心化服务器的依赖使 IPFS 脱离了竞争。

Filecoin

“虽然与 IPFS 交互不需要使用 Filecoin,但所有 Filecoin 节点都是 IPFS 节点。” (参考:Filecoin 2022)

 由于 IPFS 缺少对于节点存储其他用户数据的激励机制,因此 Filecoin 使用 IPFS 相同的技术,并在其基础上构建了一个分布式的、长期的数据存储市场。 Filecoin 网络由存储、验证和检索数据的节点支持,并将存储空间出租给用户。用户根据“存储协议”的条款定期支付租赁费用以维护存储,如果存储提供商不遵守该协议,也会受到处罚(参考:Filecoin,2022)。但是由于 Filecoin 的费用结构和缺乏真正的持久性,最终没有被 Sarcophagus 所选中。

Arweave

Arweave 将数据存储在名为 blockweave 的区块链上。矿工可以下载 blockweave 并挖掘区块;同时可以使用 SPoRA 来验证他们的副本;矿工可以收到 Arweave 代币奖励以换取他们的工作和相应的存储(参考:Arweave 黄皮书)。这种模式促进了一个永久增长的永久记录。同时数据副本分布在整个网络,而不是集中存储在一个小的中央组或单个服务器。用户在存储数据时支付与存储数据量成比例的一次性费用,目前约为 2.109 美元/GB(Arweave 费用)。然后可以使用任何标准 Web 浏览器永久访问数据。

为什么使用 Arweave 而不是 IPFS 或 Filecoin ?

IPFS 和 Filecoin 都在一定程度上保证了数据是静态和不变的,并使用内容寻址作为存储信息的来源。然而,Sarcophagus 的数据安全要求存储的信息始终保持不变且可用,而且数据持久性是极其必要的,在这一点上, IPFS 并不能保证数据的永久性。此外,其固定服务还是依赖于中央服务器,不仅存在时间敏感的访问限制(中央服务器并非7*24小时在线),还可能需要长期支付每月维护费用。虽然 Filecoin 缓解了大部分数据持久性问题,但它依赖于在合同期内定期支付费用,这样还是会影响用户数据的持久性。 而 Arweave 的文件永远可以在 blockweave 上访问,它建立在一个分散且具备激励机制的网络上,具有最少的单个故障点。 Sarcophagus 的主要特点之一是在需要时保证数据的可用性。凭借支付一次性费用、数据持久性和存储分布的组合,Arweave 成为使用“死人开关”保护存储各个方面的敏感数据的最佳选择。

 

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原文作者:Jonny Ringo
原文链接:https://mirror.xyz/decent-dao.eth/Q49niRKt13KCZGHlD2OgKlZVID8BDA4EqnxBlPtxywk
翻译作者:Xiaosong Hu


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