TL;DR
Lưu trữ phi tập trung có nghĩa là một thực thể hoặc một số nhóm sử dụng không gian lưu trữ nhàn rỗi của họ như một đơn vị của mạng lưu trữ, do đó vượt qua sự kiểm soát tuyệt đối dữ liệu của Cơ quan tập trung như AWS và Google Cloud.
Chi phí lưu trữ thấp, sao lưu dự phòng dữ liệu và tiết kiệm mã thông báo cũng là những đặc điểm của lưu trữ phi tập trung và lượng lớn ứng dụng Web3 được xây dựng trên cơ sở hạ tầng này.
Tính đến tháng 6 năm 2023, tổng dung lượng lưu trữ của bộ lưu trữ phi tập trung đã vượt quá 22.000 petabyte (PB), trong khi tỷ lệ sử dụng mạng chỉ khoảng 20%. Điều này cho thấy còn rất nhiều dư địa tăng trưởng trong tương lai.
Trong số dung lượng lưu trữ hiện có, khoảng hơn 80% được cung cấp bởi Filecoin , chắc chắn là công ty dẫn đầu trong lĩnh vực này. Filecoin cũng tung ra các dự án như Filecoin Plus và FVM để khuyến khích các nhà phát triển và thúc đẩy phát triển hệ sinh thái.
Với sự phát triển của các lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo và trò chơi toàn Chuỗi, các tuyến đường lưu trữ và tính toán phi tập trung được kỳ vọng sẽ mở ra những cơ hội tăng trưởng thú vị.
1. Tại sao chúng ta cần lưu trữ phi tập trung?
Các dịch vụ lưu trữ đám mây như Dropbox và Google Cloud đã thay đổi cách chúng ta lưu trữ và chia sẻ các tệp lớn như video và ảnh trực tuyến. Chúng cho phép mọi người lưu trữ hàng terabyte dữ liệu với chi phí thấp hơn nhiều so với việc mua ổ cứng mới và truy cập các tệp từ bất kỳ thiết bị nào khi cần. Tuy nhiên, có một nhược điểm: người dùng phải dựa vào hệ thống quản lý từ Thực thể tập trung, hệ thống này có thể thu hồi quyền truy cập vào tài khoản của họ bất kỳ lúc nào, chia sẻ tệp của họ với các cơ quan chính phủ hoặc thậm chí xóa tệp mà không có lý do. Mô hình lưu trữ này dẫn đến quyền sở hữu tài sản dữ liệu không rõ ràng và mang lại cho các công ty Internet lớn như Amazon và Google sự độc quyền về dữ liệu một cách hiệu quả. Ngoài ra, thời gian ngừng hoạt động của các dịch vụ tập trung thường có thể gây ra hậu quả tai hại.
Trường lưu trữ thực sự phù hợp cho các ứng dụng phi tập trung. Đầu tiên, nó giải quyết các vấn đề như quyền riêng tư và quyền sở hữu dữ liệu của người dùng. Các tệp được lưu trữ trên các dịch vụ tệp phi tập trung không chịu sự ảnh hưởng của bất kỳ Cơ quan tập trung, chẳng hạn như các cơ quan chính phủ có thể muốn kiểm soát và kiểm duyệt nội dung. Nó cũng ngăn cản các công ty tư nhân thực hiện các hành động như kiểm duyệt dịch vụ hoặc chia sẻ tệp với cơ quan thực thi pháp luật.
Thứ hai, việc lưu trữ lượng dữ liệu khổng lồ trong chỉ mục đòi hỏi một hệ thống phân tán. Các dịch vụ đám mây tập trung hiện tại cũng sử dụng các giải pháp phân tán, như Spanner, TiDB, v.v. Có thể nói phân phối không có nghĩa là phi tập trung mà phi tập trung phải là phân phối. Khác với kiến trúc lưu trữ tập trung, giải pháp phi tập trung hiện tại sẽ chia dữ liệu thành nhiều phần nhỏ và lưu trữ chúng trên nhiều nút khác nhau trên khắp thế giới sau khi crypto. Quá trình này sẽ tạo ra nhiều bản sao của dữ liệu và cải thiện khả năng phục hồi dữ liệu bị mất. .
Thứ ba, nó giải quyết việc tiêu thụ tài nguyên của khai thác không hiệu quả. Lượng lớn do cơ chế PoW của Bitcoin gây ra luôn bị chỉ trích phi tập trung mang đến cho người dùng cơ hội trở thành nút và sử dụng tài nguyên lưu trữ nhàn rỗi để khai thác và kiếm lợi nhuận. Lượng lớn các nút lưu trữ cũng có nghĩa là giảm chi phí. Có thể thấy trước rằng các dịch vụ đám mây lưu trữ phi tập trung thậm chí có thể chiếm một phần thị thị phần dịch vụ đám mây Web2. Ngày nay, khi băng thông mạng và dịch vụ phần cứng tiếp tục được nâng cấp, đây là một thị trường cực kỳ lớn.Theo Business Research , thị trường cơ sở dữ liệu toàn cầu sẽ vượt quá 120 tỷ USD vào năm 2028.
2. Kiến trúc lưu trữ phi tập trung
Để tạo ra các ứng dụng phi tập trung thực sự, cơ sở dữ liệu phi tập trung cũng cần được đưa vào kiến trúc ứng dụng Web3. Nó có thể được chia thành bốn thành phần chính: lớp hợp đồng thông minh, lưu trữ tệp, cơ sở dữ liệu và lớp cơ sở hạ tầng chung.
Lớp hợp đồng thông minh tương đương với Lớp 1, trong khi lớp cơ sở hạ tầng chung bao gồm nhưng không giới hạn ở oracle, RPC, kiểm soát truy cập, danh tính, mạng lập chỉ mục và tính toán off-chain.
Mặc dù không rõ ràng đối với người dùng, nhưng cả lớp lưu trữ tệp và cơ sở dữ liệu đều đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng Web3. Chúng cung cấp cơ sở hạ tầng cần thiết để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc, đây là yêu cầu bắt buộc đối với các ứng dụng khác nhau. Do tính chất của báo cáo này, hai thành phần này sẽ được mô tả chi tiết hơn dưới đây.
2.1 Mạng lưu trữ tệp phi tập trung(DFSN)
Các DFSN như Filecoin, Arweave và Crust chủ yếu được sử dụng để lưu trữ liên tục dữ liệu phi cấu trúc không tuân theo định dạng dữ liệu xác định trước và không yêu cầu cập nhật hoặc truy xuất thường xuyên. Do đó, DFSN thường được sử dụng để lưu trữ nhiều loại dữ liệu tĩnh khác nhau, chẳng hạn như tài liệu văn bản, hình ảnh, tệp âm thanh và video.
Một lợi thế của loại dữ liệu này trong kiến trúc lưu trữ phân tán là khả năng di chuyển bộ lưu trữ dữ liệu đến gần điểm cuối hơn bằng cách sử dụng các thiết bị lưu trữ biên hoặc trung tâm dữ liệu biên. Phương pháp lưu trữ này cung cấp chi phí liên lạc mạng thấp hơn, độ trễ tương tác thấp hơn và chi phí băng thông thấp hơn. Nó cũng cung cấp khả năng thích ứng và mở rộng cao hơn. Ví dụ: trong trường hợp của STORJ , 1TB dung lượng lưu trữ có giá 4,00 USD mỗi tháng, trong khi Amazon S3, giải pháp lưu trữ đám mây dành cho doanh nghiệp dẫn đầu thị trường, tính phí khoảng 23,00 USD mỗi tháng cho cùng một lượng dữ liệu .
Người dùng được hưởng lợi từ các tùy chọn lưu trữ tiết kiệm chi phí hơn so với các giải pháp lưu trữ đám mây tập trung truyền thống. Bản chất phi tập trung của DFSN cũng mang lại sự bảo mật, quyền riêng tư và kiểm soát dữ liệu tốt hơn vì dữ liệu được phân phối giữa nhiều nút hoặc công cụ khai thác thay vì được lưu trữ trong một máy chủ tập trung duy nhất.
2.2 Cơ sở dữ liệu phi tập trung
Những hạn chế của việc lưu trữ các tệp không có cấu trúc trong DFSN là rõ ràng, đặc biệt là về khả năng truy xuất và cập nhật dữ liệu hiệu quả. Những kiến trúc này không lý tưởng cho dữ liệu cần được cập nhật thường xuyên. Trong trường hợp này, cơ sở dữ liệu truyền thống như MySQL và Redis là những lựa chọn phù hợp hơn cho các nhà phát triển và chúng đã được tối ưu hóa và thử nghiệm rộng rãi trong kỷ nguyên Internet của Web2.0.
Đặc biệt trong các ứng dụng như trò chơi chuỗi khối và mạng xã hội, việc lưu trữ dữ liệu có cấu trúc là yêu cầu tất yếu. Cơ sở dữ liệu truyền thống cung cấp một cách hiệu quả để quản lý lượng lớn dữ liệu động và kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu đó. Chúng cung cấp các khả năng như lập chỉ mục, truy vấn và thao tác dữ liệu rất quan trọng đối với các ứng dụng dựa trên dữ liệu có cấu trúc. Do đó, cho dù nó dựa trên DFSN hay bộ lưu trữ cơ bản tự phát triển. Cơ sở dữ liệu phi tập trung hiệu suất cao, tính sẵn sàng cao là một nhánh rất quan trọng trong lĩnh vực lưu trữ.
3. Phân tích kỹ thuật của DFSN
3.1 Tổng quát
Trong các dự án Web3 hiện tại, các dự án lưu trữ tệp phi tập trung(DFSN) có thể được chia thành hai loại. Danh mục đầu tiên bao gồm các dự án dựa trên IPFS như Filecoin và Crust. Danh mục thứ hai bao gồm các dự án như AR, Sia và STORJ , có giao thức cơ bản hoặc hệ thống lưu trữ riêng. Mặc dù chúng có phương pháp triển khai khác nhau nhưng chúng đều phải đối mặt với cùng một thách thức: đảm bảo lưu trữ và truy xuất dữ liệu hiệu quả đồng thời đảm bảo lưu trữ phi tập trung thực sự.
Vì chuỗi khối vốn không phù hợp để lưu trữ lượng lớn dữ liệu trên on-chain nên chi phí liên quan và tác động lên không gian khối khiến phương pháp này không thực tế. Do đó, một mạng lưu trữ phi tập trung lý tưởng phải có khả năng lưu trữ, truy xuất và duy trì dữ liệu , đồng thời đảm bảo rằng tất cả những người tham gia mạng được khuyến khích làm việc và tuân thủ cơ chế tín nhiệm của hệ thống phi tập trung .
Chúng tôi sẽ đánh giá các đặc tính kỹ thuật, ưu điểm và nhược điểm của một số dự án dòng chính từ các khía cạnh sau:
Định dạng lưu trữ dữ liệu: Lớp giao thức lưu trữ cần xác định cách lưu trữ dữ liệu, chẳng hạn như liệu dữ liệu có nên được crypto và dữ liệu nên được lưu trữ toàn bộ hay chia thành các phần băm nhỏ.
Sao lưu sao chép dữ dữ liệu: cần đưa ra quyết định về nơi lưu trữ dữ liệu, chẳng hạn như số lượng nút sẽ giữ dữ liệu, liệu tất cả dữ liệu có nên được sao chép sang tất cả các nút hay không hoặc liệu mỗi nút có nhận các đoạn khác nhau để bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu hơn nữa hay không. Định dạng lưu trữ và phổ biến dữ liệu sẽ xác định khả năng có sẵn dữ liệu trên mạng, tức là độ bền trong trường hợp thiết bị bị lỗi theo thời gian.
Tính sẵn có dữ liệu dài hạn: Mạng cần đảm bảo rằng dữ liệu có sẵn khi nào và ở đâu. Điều này có nghĩa là thiết kế các biện pháp khuyến khích ngăn chặn các nút lưu trữ xóa dữ liệu cũ theo thời gian.
Bằng chứng về dữ liệu được lưu trữ : Mạng không chỉ cần biết dữ liệu được lưu trữ ở đâu mà các nút lưu trữ còn có thể chứng minh rằng họ thực sự đã lưu trữ dữ liệu mà họ dự định lưu trữ để xác định thị phần.
Hình thành giá lưu trữ : Các nút dự kiến sẽ trả tiền cho việc lưu trữ tệp liên tục.
3.2 Lưu trữ và sao chép dữ liệu
Như vừa đề cập, Filecoin và Crust sử dụng IPFS làm giao thức mạng và lớp giao tiếp để truyền tệp giữa các đồng nghiệp và lưu trữ chúng trên các nút. Sự khác biệt là Filecoin sử dụng mã hóa xóa (EC) để đạt được mở rộng lưu trữ dữ liệu . Mã hóa xóa (EC) là phương pháp bảo vệ dữ liệu chia dữ liệu thành các đoạn, mở rộng và mã hóa các khối dữ liệu dư thừa, đồng thời lưu trữ chúng ở các vị trí khác nhau, chẳng hạn như đĩa, nút lưu trữ hoặc các vị trí địa lý khác. EC đã tạo ra một hàm toán học để mô tả một tập hợp số, cho phép chúng được kiểm tra độ chính xác và khôi phục nếu thiếu một trong các số.
Phương trình cơ bản là n=k+m, trong đó tổng khối dữ liệu bằng khối dữ liệu gốc cộng với khối kiểm tra.
Tính m khối kiểm tra từ k khối dữ liệu gốc. Lưu trữ k+m khối dữ liệu này trên k+m đĩa cứng tương ứng và bất kỳ m lỗi đĩa cứng nào cũng có thể được chấp nhận. Khi ổ cứng xảy ra lỗi, tất cả các khối dữ liệu gốc có thể được tính toán bằng cách chọn ngẫu nhiên k khối dữ liệu còn sót lại. Tương tự, nếu k+m khối dữ liệu nằm rải rác trên các nút lưu trữ khác nhau thì có thể chấp nhận được m lỗi nút.
Khi dữ liệu mới được lưu trữ trên mạng Filecoin , người dùng phải kết nối với nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ thông qua Thị trường lưu trữ Filecoin và thương lượng các điều khoản lưu trữ trước khi đặt hàng lưu trữ. Đồng thời, người dùng phải quyết định sử dụng loại mã hóa xóa nào và hệ số sao chép trong đó. Với mã hóa xóa, dữ liệu được chia thành các đoạn có kích thước không đổi, mỗi đoạn được mở rộng và dữ liệu dư thừa được mã hóa, do đó chỉ một tập hợp con của các đoạn cần xây dựng lại tệp gốc. Hệ số sao chép đề cập đến tần suất sao chép dữ liệu sang nhiều khu vực lưu trữ hơn của Công cụ khai thác lưu trữ. Sau khi công cụ khai thác lưu trữ và người dùng đồng ý với các điều khoản, dữ liệu sẽ được chuyển đến công cụ khai thác lưu trữ và được lưu trữ trong khu vực lưu trữ của công cụ khai thác lưu trữ.
Phương thức lưu trữ dữ liệu của Crust thì khác, họ sao chép dữ liệu vào một số nút cố định : khi gửi yêu cầu lưu trữ, dữ liệu sẽ crypto và gửi đến ít nhất 20 nút Crust IPFS (số lượng nút có thể điều chỉnh). Tại mỗi nút, dữ liệu được chia thành nhiều phần nhỏ hơn được băm thành cây Merkle. Mỗi nút giữ tất cả các đoạn tạo thành tệp hoàn chỉnh.
Arweave cũng sử dụng việc sao chép tập tin hoàn chỉnh , nhưng Arweave có phương pháp hơi khác một chút. Sau khi giao dịch được gửi tới mạng Arweave , nút đơn đầu tiên sẽ lưu trữ dữ liệu dưới dạng các khối trên blockweave (biểu diễn chuỗi khối của Arweave ). Từ đó, một thuật toán rất mạnh mẽ có tên Wildfire đảm bảo dữ liệu được sao chép nhanh chóng trên mạng, bởi vì để bất kỳ nút nào khai thác khối tiếp theo, chúng phải chứng minh rằng chúng có quyền truy cập vào khối trước đó.
Sia và STORJ cũng sử dụng EC để lưu trữ tập tin . Triển khai thực tế của Crust: 20 bộ dữ liệu hoàn chỉnh được lưu trữ trên 20 nút là rất dư thừa nhưng cũng khiến dữ liệu rất bền. Nhưng từ góc độ băng thông, điều này rất kém hiệu quả. Mã hóa xóa cung cấp một phương pháp hiệu quả hơn để đạt được sự dư thừa bằng cách cải thiện độ bền dữ liệu mà không gây ra tác động lớn đến băng thông. Sia và STORJ truyền trực tiếp các phân đoạn EC đến một số nút cụ thể để đáp ứng các yêu cầu về độ bền nhất định.
3.3 Bằng chứng và khuyến khích lưu trữ dữ liệu
Lý do tại sao chúng ta cần giải thích định dạng lưu trữ dữ liệu trước tiên là vì việc lựa chọn đường dẫn kỹ thuật trực tiếp quyết định sự khác biệt trong lớp chứng minh và lớp khuyến khích của mỗi giao thức. tức là làm thế nào để xác minh rằng dữ liệu được lưu trữ trên một nút cụ thể thực sự được lưu trữ trên nút cụ thể đó . Chỉ sau khi quá trình xác minh diễn ra, mạng mới có thể sử dụng các cơ chế bổ sung để đảm bảo rằng dữ liệu vẫn được lưu trữ theo thời gian (tức là các nút lưu trữ không xóa dữ liệu sau hoạt động lưu trữ ban đầu).
Các cơ chế như vậy bao gồm các thuật toán chứng minh dữ liệu được lưu trữ trong một khoảng thời gian cụ thể, khuyến khích tài chính để hoàn thành thành công các yêu cầu lưu trữ trong khoảng thời gian đó và không khuyến khích các yêu cầu chưa xử lý. Phần này sẽ giới thiệu các giao thức lưu trữ và khuyến khích của từng giao thức.
3.3.1 Filecoin
Trên Filecoin , người khai thác lưu trữ phải gửi tài sản thế chấp vào mạng như một cam kết cung cấp dung lượng lưu trữ cho mạng trước khi nhận được bất kỳ yêu cầu lưu trữ nào. Sau khi hoàn thành, người khai thác có thể cung cấp dung lượng lưu trữ trên thị trường lưu trữ và định giá dịch vụ của họ. Đồng thời, Filecoin đã đề xuất một cách sáng tạo PoRep và PoSt để thực hiện xác minh lưu trữ cho các thợ mỏ.
Bằng chứng về bản sao (PoRep) : Người khai thác cần chứng minh rằng họ lưu trữ một bản sao dữ liệu duy nhất. Mã hóa duy nhất đảm bảo rằng hai giao dịch lưu trữ cho cùng một dữ liệu không thể sử dụng lại cùng một dung lượng ổ đĩa.
Bằng chứng về không gian và thời gian (PoSt) : Trong vòng đời của giao dịch lưu trữ, người khai thác lưu trữ cần chứng minh cứ sau 24 giờ rằng họ tiếp tục phân bổ không gian lưu trữ chuyên dụng để lưu trữ dữ liệu.
Sau khi gửi bằng chứng, nhà cung cấp không gian lưu trữ sẽ nhận lại FIL , nếu không giữ đúng lời hứa, token đã thế chấp sẽ bị tịch thu (Slash).
Nhưng theo thời gian, những người khai thác lưu trữ cần phải chứng minh một cách nhất quán quyền sở hữu của họ đối với dữ liệu được lưu trữ bằng cách chạy thuật toán định kì . Tuy nhiên, việc kiểm tra tính nhất quán như thế này đòi hỏi lượng lớn băng thông. Điểm mới của Filecoin là để chứng minh rằng dữ liệu được lưu trữ theo thời gian và giảm mức sử dụng băng thông, các thợ mỏ sử dụng đầu ra của bằng chứng trước đó làm đầu vào cho bằng chứng hiện tại, tạo ra các bằng chứng trùng lặp theo trình tự. Điều này được thực hiện thông qua nhiều lần lặp biểu thị khoảng thời gian mà dữ liệu sẽ được lưu trữ.
3.3.2 Mạng vỏ
Giống như Filecoin , mối quan hệ giữa Crust và IPFS cũng chính là mối quan hệ giữa lớp khuyến khích và lớp lưu trữ . Trong Crust Network, các nút cũng phải ký gửi tài sản thế chấp trước khi chúng có thể chấp nhận các đơn đặt hàng lưu trữ trên mạng. Lượng không gian lưu trữ mà một nút cung cấp cho mạng xác định số lượng tài sản thế chấp tối đa được thế chấp và cho phép nút đó tham gia tạo các khối trên mạng. Thuật toán này được gọi là Bằng chứng cổ phần cổ phần được đảm bảo (GPoS), đảm bảo rằng chỉ các nút có lợi ích trong mạng mới có thể cung cấp không gian lưu trữ.
Không giống như Filecoin , cơ chế hình thành giá lưu trữ của Crust dựa trên DSM . Các nút và người dùng sẽ tự động kết nối phi tập trung(DSM), thị trường này sẽ tự động chọn các nút để lưu trữ dữ liệu người dùng. Giá lưu trữ được xác định dựa trên nhu cầu của người dùng (chẳng hạn như thời lượng lưu trữ, dung lượng lưu trữ, hệ số sao chép) và các yếu tố mạng (chẳng hạn như tắc nghẽn). Khi người dùng gửi yêu cầu lưu trữ, dữ liệu sẽ được gửi đến nhiều nút trên mạng, sử dụng Môi trường thực thi tin cậy (TEE) của máy để phân chia dữ liệu và băm các đoạn. Vì TEE là một thành phần phần cứng đóng và ngay cả chủ sở hữu phần cứng cũng không thể truy cập được nên chủ sở hữu nút không thể tự xây dựng lại các tệp.
Sau khi tệp được lưu trữ trên nút, một báo cáo công việc chứa hàm băm của tệp sẽ được xuất bản lên chuỗi khối Crust cùng với bộ nhớ còn lại của nút. Từ đây, để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ theo thời gian, mạng yêu cầu kiểm tra dữ liệu ngẫu nhiên định kì : trong TEE, hàm băm cây Merkle ngẫu nhiên được truy xuất cùng với đoạn tệp liên quan, được giải mã và băm lại. Sau đó, hàm băm mới được so sánh với hàm băm dự kiến. Việc triển khai bằng chứng lưu trữ này được gọi là Bằng chứng công việc có ý nghĩa (MPoW).
GPoS là thuật toán đồng thuận PoS với hạn ngạch được xác định bởi tài nguyên lưu trữ. Thông qua báo cáo khối lượng công việc được cung cấp bởi cơ chế MPoW lớp đầu tiên, khối lượng công việc lưu trữ của tất cả các nút có thể được lấy on-chain, trong khi thuật toán GPoS lớp thứ hai tính toán hạn ngạch Đặt cược cho mỗi nút dựa trên khối lượng công việc của nút. Theo số tiền này, sự đồng thuận PoS được thực hiện. Nghĩa là, phần thưởng khối tỷ lệ thuận với số tiền thế chấp của mỗi nút và giới hạn trên của số tiền thế chấp của mỗi nút bị giới hạn bởi số lượng lưu trữ mà nút đó cung cấp.
3.3.3 Arweave
So với hai mô hình định giá đầu tiên, Arweave sử dụng mô hình định giá rất khác. Điều cốt lõi là trên Arweave , tất cả dữ liệu được lưu trữ là vĩnh viễn và giá lưu trữ của nó phụ thuộc vào chi phí lưu trữ dữ liệu trên mạng trong 200 năm.
Lớp dưới cùng của mạng dữ liệu Arweave dựa trên mô hình tạo khối của Bockweave. Một chuỗi khối điển hình, chẳng hạn như Bitcoin, là một cấu trúc Chuỗi đơn, nghĩa là mỗi khối sẽ được liên kết với khối trước đó trong Chuỗi. Trong cấu trúc mạng của blockweave, mỗi khối cũng được liên kết với một khối thu hồi ngẫu nhiên trong lịch sử trước đó của chuỗi khối dựa trên khối trước đó. Khối được gọi lại được xác định bởi giá trị băm của khối trước đó trong lịch sử khối và chiều cao của khối trước đó, đây là một cách xác định nhưng không thể đoán trước. Khi người khai thác muốn khai thác hoặc xác thực một khối mới, người khai thác cần có quyền truy cập vào thông tin về khối bị thu hồi.
PoA của Arweave sử dụng thuật toán băm RandomX. Xác suất tạo ra một khối của người khai thác = xác suất gọi lại khối một cách ngẫu nhiên * xác suất là người đầu tiên tìm thấy hàm băm . Người khai thác cần tìm giá trị băm thích hợp để tạo khối mới thông qua cơ chế PoW, nhưng số ngẫu nhiên (Nounce) phụ thuộc vào khối trước đó và mọi thông tin khối thu hồi ngẫu nhiên. Tính ngẫu nhiên của các khối thu hồi khuyến khích người khai thác lưu trữ nhiều khối hơn, từ đó đạt được tỷ lệ tính toán thành công và phần thưởng khối tương đối cao. PoA cũng khuyến khích người khai thác lưu trữ "khối khan hiếm", tức là các khối mà người khác chưa lưu trữ, để có được xác suất và phần thưởng sản xuất khối lớn hơn.
Khi tính phí một lần có nghĩa là việc đọc dữ liệu tiếp theo là một dịch vụ miễn phí, thì tính bền vững có nghĩa là người dùng có thể truy cập dữ liệu bất cứ lúc nào. Vậy làm thế nào để thúc đẩy các thợ đào về lâu dài sẵn sàng cung cấp dịch vụ đọc dữ liệu với thu nhập bằng 0 ?
Trong thiết kế chiến lược lý thuyết trò chơi của BitTorrent "thuật toán ăn miếng trả miếng lạc quan", các nút lạc quan và sẽ hợp tác với các nút khác, và hành vi không hợp tác sẽ bị trừng phạt. Dựa trên điều này, Arweave đã thiết kế Wildfire, một hệ thống tính điểm nút với các ưu đãi ngầm. Mỗi nút trong mạng Arweave sẽ chấm điểm từng nút lân cận dựa trên lượng dữ liệu nhận được và tốc độ phản hồi, đồng thời nút đó sẽ ưu tiên cho các nút ngang hàng có thứ hạng cao hơn để gửi yêu cầu. Thứ hạng nút càng cao thì độ tin cậy của nó càng cao, xác suất tạo ra các khối càng lớn và khả năng thu được các khối khan hiếm càng lớn.
Wildfire thực chất là một trò chơi, một trò chơi mở rộng cao. Không có sự đồng thuận "xếp hạng" giữa các nút và không có nghĩa vụ phải báo cáo việc tạo và xác định thứ hạng. "Thiện và ác" giữa các nút được điều chỉnh bởi cơ chế thích ứng để xác định phần thưởng và hình phạt cho các hành vi mới.
3.3.4 Sia
Giống như Filecoin và Crust, các nút lưu trữ phải ký gửi tài sản thế chấp để cung cấp dịch vụ lưu trữ . Trên Sia, các nút phải quyết định đăng bao nhiêu tài sản thế chấp: tài sản thế chấp ảnh hưởng trực tiếp đến giá lưu trữ cho người dùng, nhưng đăng tài sản thế chấp thấp cùng lúc có nghĩa là các nút không có gì để mất nếu chúng biến mất khỏi mạng. Các lực này đẩy các nút hướng tới việc cân bằng tài sản thế chấp.
Người dùng kết nối với các nút lưu trữ thông qua thị trường lưu trữ tự động, có chức năng tương tự như Filecoin: nút đặt giá lưu trữ và người dùng đặt giá dự kiến dựa trên giá mục tiêu và thời lượng lưu trữ dự kiến. Người dùng và nút sau đó được tự động kết nối với nhau.
Trong số các dự án này, giao thức đồng thuận của Sia sử dụng phương pháp đơn giản nhất: lưu trữ hợp đồng trên Chuỗi. Sau khi người dùng và nút đồng ý về hợp đồng lưu trữ, tiền sẽ bị khóa trong hợp đồng và mã hóa xóa được sử dụng để chia dữ liệu thành các đoạn, mỗi đoạn được băm riêng bằng khóa crypto khác nhau và sau đó mỗi đoạn được sao chép vào một số đoạn khác nhau. điểm giao. Hợp đồng lưu trữ được ghi trên chuỗi khối Sia ghi lại các điều khoản của thỏa thuận cũng như hàm băm cây Merkle của dữ liệu. Để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ trong thời gian lưu trữ dự kiến, bằng chứng lưu trữ được gửi định kì lên mạng. Các bằng chứng lưu trữ này được tạo dựa trên một phần được chọn ngẫu nhiên của tệp lưu trữ gốc và danh sách các giá trị băm của cây Merkle của tệp được ghi trên chuỗi khối. Các nút được thưởng cho mọi bằng chứng lưu trữ mà chúng gửi trong một khoảng thời gian và cuối cùng là khi hợp đồng được hoàn thành.
Trên Sia, hợp đồng lưu trữ có thể kéo dài tới 90 ngày. Để lưu trữ tập tin quá 90 ngày, người dùng phải kết nối mạng theo cách thủ công bằng phần mềm máy trạm Sia để gia hạn hợp đồng thêm 90 ngày nữa. Skynet là một lớp khác trên Sia, tương tự như các nền tảng Filecoins Web3.Storage hoặc NFT.Storage, tự động hóa quy trình này cho người dùng bằng cách yêu cầu phiên bản phần mềm máy trạm của Skynet thực hiện gia hạn hợp đồng cho người dùng. Mặc dù đây là giải pháp thay thế nhưng nó không phải là giải pháp cấp độ giao thức Sia.
3.3.5 STORJ
Trong mạng lưu trữ phi tập trung STORJ , không có cấu trúc chuỗi khối hoặc giống chuỗi khối . Không có chuỗi khối cũng có nghĩa là mạng không có sự đồng thuận trên toàn mạng về trạng thái của nó. Thay vào đó, việc theo dõi vị trí lưu trữ dữ liệu được xử lý bởi các nút vệ tinh và việc lưu trữ dữ liệu được xử lý bởi các nút lưu trữ. Các nút vệ tinh có thể quyết định sử dụng nút lưu trữ nào để lưu trữ dữ liệu và các nút lưu trữ có thể quyết định nút vệ tinh nào sẽ chấp nhận yêu cầu lưu trữ từ đó.
Ngoài việc xử lý việc theo dõi vị trí dữ liệu trên các nút lưu trữ, Satellite còn chịu trách nhiệm lập hóa đơn và thanh toán cho việc lưu trữ và sử dụng băng thông của các nút lưu trữ. Theo sự sắp xếp này, các nút lưu trữ sẽ đặt giá riêng và các vệ tinh kết nối chúng với nhau miễn là người dùng sẵn sàng trả mức giá đó.
Khi người dùng muốn lưu trữ dữ liệu trên STORJ , người dùng phải chọn một nút vệ tinh để kết nối và chia sẻ các yêu cầu lưu trữ cụ thể của mình. Nút vệ tinh sau đó chọn các nút lưu trữ đáp ứng nhu cầu lưu trữ và kết nối các nút lưu trữ với người dùng. Sau đó, người dùng chuyển tệp trực tiếp đến nút lưu trữ trong khi thanh toán cho vệ tinh. Sau đó, vệ tinh sẽ trả phí nút lưu trữ hàng tháng cho các tệp đã lưu và băng thông được sử dụng.
Các giải pháp kỹ thuật như vậy thực chất rất tập trung, việc phát triển các nút vệ tinh hoàn toàn do bên dự án xác định , điều đó cũng có nghĩa là bên dự án có quyền định giá. Mặc dù kiến trúc tập trung cũng mang lại các dịch vụ hiệu quả về hiệu suất cho STORJ , như đã đề cập ở phần đầu, lưu trữ phân tán không nhất thiết có nghĩa là phi tập trung . Token ERC-20 STORJ STORJ phát hành trên Ethereum không sử dụng bất kỳ chức năng hợp đồng thông minh nào mà về cơ bản nó chỉ cung cấp nhiều phương thức thanh toán khác nhau.
Điều này liên quan nhiều đến mô hình kinh doanh của STORJ , họ tập trung vào các dịch vụ lưu trữ cấp doanh nghiệp, trực tiếp đánh giá dịch vụ S3 của Amazon và đã thiết lập quan hệ đối tác với Microsoft Azure, với hy vọng cung cấp cho các doanh nghiệp các chỉ số hiệu suất có thể so sánh được hoặc thậm chí cả các Dịch vụ vượt ra ngoài phạm vi lưu trữ của Amazon. Trong trường hợp dữ liệu hiệu suất không xác định, chi phí lưu trữ của họ thực sự tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với Amazon, điều này ở một mức độ nhất định cho thấy mô hình kinh doanh lưu trữ phi tập trung có thể hoạt động.
4. Tác động của các con đường công nghệ khác nhau
4.1 Mô hình kinh tế
Việc lựa chọn đường dẫn kỹ thuật cũng ảnh hưởng đến việc thiết kế mô hình token ở một mức độ nhất định. Mỗi mạng trong số bốn mạng lưu trữ phi tập trung lớn đều có mô hình kinh tế riêng.
Filecoin, Crust và Sia đều sử dụng mô hình token Stake for Access (SFA). Trong mô hình này, nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ phải khóa tài sản gốc của mạng để chấp nhận giao dịch lưu trữ. Số lượng bị khóa tỷ lệ thuận với lượng dữ liệu mà nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có thể lưu trữ. Điều này tạo ra tình huống trong đó các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ phải tăng tài sản thế chấp khi họ lưu trữ nhiều dữ liệu hơn, do đó làm tăng nhu cầu về tài sản gốc trên mạng. Về lý thuyết, giá của một tài sản sẽ tăng khi lượng dữ liệu được lưu trữ trên mạng tăng lên.
Arweave sử dụng mô hình token quyên góp duy nhất, trong đó một phần đáng kể phí lưu trữ một lần của mỗi giao dịch được thêm vào nhóm quyên góp. Theo thời gian, token trong quỹ quyên góp sẽ tích lũy tiền lãi dưới dạng sức mua tích trữ. Các khoản đóng góp được phân phối cho các thợ mỏ theo thời gian để đảm bảo dữ liệu được duy trì trên mạng. Mô hình quyên góp này khóa token một cách hiệu quả trong thời gian dài: khi nhu cầu lưu trữ trên Arweave tăng lên, nhiều token sẽ bị loại khỏi lưu thông.
So với ba mạng còn lại, mô hình token của STORJ là đơn giản nhất. Mã thông báo của nó $STORJ được sử dụng làm phương tiện thanh toán cho các dịch vụ lưu trữ trên mạng, cho cả người dùng cuối và nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ, cũng như cho tất cả các mạng khác. Do đó, giá của $ STORJ là hàm trực tiếp của nhu cầu về dịch vụ $STORJ.
4.2 Người dùng mục tiêu
Về mặt khách quan, thật khó để nói rằng mạng lưu trữ này tốt hơn mạng lưu trữ khác. Khi thiết kế mạng lưu trữ phi tập trung, không có giải pháp tốt nhất nào. Tùy thuộc vào mục đích của mạng và các vấn đề mà nó đang cố gắng giải quyết, phải thực hiện sự cân bằng giữa thiết kế kỹ thuật, kinh tế token, xây dựng cộng đồng, v.v.
Filecoin chủ yếu dành cho doanh nghiệp và phát triển ứng dụng, cung cấp giải pháp lưu trữ lạnh. Giá cả cạnh tranh và khả năng truy cập của nó làm cho nó trở thành một lựa chọn thay thế hấp dẫn cho các thực thể Web2 đang tìm kiếm bộ lưu trữ hiệu quả về mặt chi phí cho lượng lớn dữ liệu được lưu trữ.
Lớp vỏ đảm bảo tính dự phòng vượt mức và khả năng truy xuất nhanh, giúp nó phù hợp với các dApp có lưu lượng truy cập cao và truy xuất hiệu quả dữ liệu NFT phổ biến. Tuy nhiên, việc thiếu dự phòng liên tục sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng cung cấp lưu trữ liên tục.
Arweave nổi bật so với các mạng lưu trữ phi tập trung khác với khái niệm lưu trữ liên tục, đặc biệt phổ biến để lưu trữ dữ liệu Web3 như dữ liệu trạng thái chuỗi khối và NFT. Các mạng khác chủ yếu được tối ưu hóa cho việc lưu trữ nóng hoặc lạnh.
Sia nhắm đến thị trường lưu trữ nóng, chủ yếu tập trung vào các nhà phát triển đang tìm kiếm giải pháp lưu trữ sở hữu tư nhân phi tập trung và phi tập trung hoàn toàn với thời gian truy xuất nhanh. Mặc dù hiện tại nó thiếu khả năng tương thích AWS S3 gốc nhưng các lớp truy cập như Filebase sẽ cung cấp dịch vụ như vậy.
STORJ có vẻ toàn diện hơn nhưng lại hy sinh một số phi tập trung. STORJ giảm đáng kể rào cản gia nhập đối với người dùng AWS, phục vụ đối tượng mục tiêu chính để tối ưu hóa kho lưu trữ nóng của doanh nghiệp. Nó cung cấp lưu trữ đám mây tương thích với AmazonS3.
5. Xây dựng hệ sinh thái lưu trữ phi tập trung
Về mặt xây dựng hệ sinh thái, chúng ta chủ yếu có thể thảo luận về hai loại: loại thứ nhất là Dapps lớp trên được xây dựng hoàn toàn trên mạng lưu trữ và nhằm mục đích nâng cao các chức năng và hệ sinh thái mạng; thứ hai, các ứng dụng và giao thức phi tập trung hiện có như Opensea , AAVE và những người khác chọn tích hợp với các mạng lưu trữ cụ thể để trở nên phi tập trung hơn . Trong phần này, chúng tôi sẽ tập trung vào Filecoin, Arweave và Crust, vì Sia và STORJ không có thành tích vượt trội về mặt hệ sinh thái.
5.1 Hệ sinh thái Filecoin
Trong hệ sinh thái do Filecoin thể hiện, đã có 115 dự án thuộc loại đầu tiên ở trên, các dự án này hoàn toàn dựa trên cấu trúc cơ bản của Filecoin . Có thể thấy rằng hầu hết các dự án đều tập trung vào lưu trữ chung, NFT và lưu trữ tiêu dùng. Một cột mốc quan trọng khác trong hệ sinh thái Filecoin là Máy ảo Filecoin (FVM), tương tự như Máy ảo Ethereum(EVM), cung cấp môi trường cần thiết để triển khai và thực thi mã trong hợp đồng thông minh.
Với FVM, mạng Filecoin có được khả năng thực hiện các hợp đồng thông minh trên mạng lưu trữ hiện có. Trong FVM, các nhà phát triển không lập trình dữ liệu được lưu trữ của người dùng mà xác định cách dữ liệu sẽ tự động hoặc có điều kiện thực hiện các hoạt động liên quan sau khi được lưu trữ trong mạng thông qua hợp đồng thông minh (theo cách tín nhiệm ). Các tình huống có thể tưởng tượng như sau:
Điện toán phân tán dựa trên dữ liệu được lưu trữ trên Filecoin (máy tính nơi dữ liệu được lưu trữ mà không cần di chuyển trước)
Các kế hoạch bảo tồn tập dữ liệu được huy động vốn từ cộng đồng - ví dụ: bất kỳ ai cũng có thể tài trợ cho việc lưu trữ dữ liệu quan trọng đối với xã hội, chẳng hạn như dữ liệu tội phạm hoặc dữ liệu về hiện tượng nóng lên của môi trường
Thị trường lưu trữ thông minh - chẳng hạn như điều chỉnh linh hoạt tốc độ lưu trữ dựa trên các thời điểm khác nhau trong ngày, mức độ sao chép và khả năng truy cập trong một khu vực nhất định)
Hàng trăm năm lưu trữ và lưu trữ vĩnh viễn - lưu trữ dữ liệu để nhiều thế hệ có thể sử dụng
DAO dữ liệu hoặc tập dữ liệu được mã hóa - tức là mô hình hóa giá trị của dữ liệu dưới dạng mã thông báo và hình thành DAO để điều phối và giao dịch các tính toán được thực hiện trên chúng.
NFT được lưu trữ cục bộ - chẳng hạn như đồng định vị nội dung NFT cùng với các bản ghi đăng ký theo dõi NFT
Truy xuất dữ liệu bị khóa theo thời gian - tức là chỉ mở khóa các bộ dữ liệu có liên quan sau khi hồ sơ công ty được công khai
Các khoản vay thế chấp (chẳng hạn như cấp các khoản vay cho nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ cho một mục đích nhất định, chẳng hạn như chấp nhận đề xuất giao dịch FIL+ đến từ những người dùng cụ thể hoặc tăng dung lượng trong một khoảng thời gian nhất định)
Đồng thời, từ góc độ cốt lõi, máy ảo FVM dựa trên Webassembly (WASM). Tùy chọn này cho phép các nhà phát triển viết các ứng dụng gốc ở lớp trên bằng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào có thể được biên dịch thành WASM. Tính năng này giúp các nhà phát triển Web3 bắt đầu dễ dàng hơn bằng cách cho phép họ sử dụng kiến thức họ đã có và bỏ qua quá trình học tập liên quan đến một ngôn ngữ cụ thể.
Các nhà phát triển cũng có thể chuyển các hợp đồng thông minh Ethereum hiện có với những thay đổi tối thiểu (hoặc thậm chí không có) đối với mã nguồn. Khả năng sử dụng lại các hợp đồng thông minh kiểm toán và thử nghiệm trên mạng Ethereum cho phép các nhà phát triển tiết kiệm chi phí và thời gian phát triển, trong khi người dùng có thể tận hưởng tiện ích của họ với rủi ro tối thiểu.
Cũng đáng nói đến là Filecoin Plus, một chương trình được thiết kế để trợ cấp cho người dùng lưu trữ các tập dữ liệu lớn, có giá trị với mức chiết khấu. Khách hàng muốn Upload dữ liệu lên mạng có thể đăng ký vào một nhóm thành viên được chọn của cộng đồng được gọi là công chứng viên, những người xem xét và phân bổ tài nguyên được gọi là DataCaps (hạn ngạch dữ liệu) cho khách hàng. Sau đó, khách hàng có thể sử dụng DataCap để trợ cấp cho giao dịch của họ với các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ.
Chương trình Filecoin Plus mang lại nhiều lợi ích, giúp mạng Filecoin hoạt động tích cực hơn và việc lưu trữ dữ liệu có giá trị tiếp tục tạo ra nhu cầu về khối; khách hàng nhận được dịch vụ tốt hơn với mức giá rất cạnh tranh; khi phần thưởng khối tăng , So với năm 2021, sau khi tung ra Filecoin Plus vào năm 2022, dữ liệu được lưu trữ sẽ tăng gấp 18 lần.
5.2 Hệ sinh thái mạng vỏ
So với Filecoin và Arweave , Crust có con đường khác về mặt xây dựng hệ sinh thái. Nó thích làm việc trực tiếp và cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng Web3 hiện có hơn là khuyến khích các nhà phát triển bên thứ ba xây dựng các ứng dụng hệ sinh thái của riêng họ trên Crust. Lý do chính là vì Crust được xây dựng trên Polkadot . Mặc dù hệ sinh thái Ethereum và Cosmos là những lựa chọn được nhóm dự án Crust xem xét trong giai đoạn đầu, nhưng chúng không đủ tương thích với đường lối kỹ thuật của họ. Crust thích framework Substrate của Polkadot vì không gian phát triển có khả năng tùy biến cao, nâng cấp on-chain và quản trị on-chain.
Crust thực hiện công việc tuyệt vời với sự hỗ trợ của nhà phát triển. Nó giới thiệu bộ công cụ phát triển Crust, bao gồm js SDK, Github Actions, Shell Scripts và IPFS Scan để đáp ứng các tùy chọn tích hợp của các dự án Web3 khác nhau. Hiện tại, SDK đã được tích hợp vào nhiều dự án Web3 khác nhau như Uniswap, AAVE, Polkadot Apps, Liquity , XX Messenger và RMRK.
Theo dữ liệu được cung cấp trên trang web chính thức , hiện có hơn 150 dự án được tích hợp với Crust Network. Một phần lớn (hơn 34%) trong số các ứng dụng này là các dự án DeFi. Điều này là do các dự án DeFi thường có yêu cầu hiệu suất cao để truy xuất dữ liệu.
Như đã đề cập trước đó, trên Crust Network, dữ liệu được sao chép sang ít nhất 20 nút và trong nhiều trường hợp là hơn 100 nút. Mặc dù điều này đòi hỏi băng thông ban đầu lớn hơn nhưng khả năng truy xuất dữ liệu từ nhiều nút đồng thời sẽ tăng tốc độ truy xuất tệp và cung cấp khả năng dự phòng mạnh mẽ trong trường hợp có lỗi hoặc một nút rời khỏi mạng. Crust Network dựa vào mức độ dự phòng cao này vì nó không có cơ chế bổ sung hoặc sửa chữa dữ liệu như Chuỗi khác. Trong số các mạng lưu trữ phi tập trung này, Crust Network là mạng trẻ nhất.
5.3 Sinh thái Arweave
Arweave cũng có một hệ sinh thái mạnh mẽ, như trong hình trên. Nó nêu bật khoảng 30 ứng dụng hoàn toàn dựa trên Arweave . Mặc dù không nhiều như 115 ứng dụng của Filecoin nhưng các ứng dụng này vẫn đáp ứng nhu cầu cơ bản của người dùng và bao phủ nhiều lĩnh vực, bao gồm cơ sở hạ tầng, sàn giao dịch , xã hội và NFT, v.v.
Đặc biệt lưu ý là cơ sở dữ liệu phi tập trung được xây dựng trên Arweave . Arweave chủ yếu sử dụng tổ chức khối của mình để lưu trữ dữ liệu, đồng thời thực hiện các tính toán ngoài Chuỗi ở phía máy khách. Do đó, chi phí sử dụng Arweave chỉ được xác định bởi lượng dữ liệu được lưu trữ on-chain .
Sự tách biệt tính toán khỏi Chuỗi này, được gọi là Mô hình đồng thuận dựa trên lưu trữ (SCP), giải quyết các thách thức mở rộng của chuỗi khối . SCP khả thi trên Arweave và vì dữ liệu đầu vào được lưu trữ on-chain nên các phép tính off-chain sẽ tạo ra trạng thái giống như các tính toán on-chain một cách đáng tin cậy.
Việc triển khai thành công SCP đã mở ra cơ hội phát triển nhiều cơ sở dữ liệu trên Arweave . Bốn cơ sở dữ liệu khác nhau được xây dựng trên Arweave :
● WeaveDB: Là cơ sở dữ liệu khóa-giá trị được xây dựng bởi các hợp đồng thông minh trên Arweave , nó sử dụng các địa chỉ Danh sách trắng cho logic kiểm soát truy cập.
● HollowDB: Là cơ sở dữ liệu khóa-giá trị được xây dựng bằng hợp đồng thông minh trên Arweave , nó sử dụng địa chỉ Danh sách trắng và bằng chứng ZK để đảm bảo tính xác minh của dữ liệu. Bằng chứng ZK cũng được sử dụng để đảm bảo tính xác minh của dữ liệu.
● Kwil: Cơ sở dữ liệu SQL chạy mạng nút P2P của riêng nó nhưng sử dụng Arweave làm lớp lưu trữ. Nó sử dụng các cặp khóa công khai/riêng cho logic kiểm soát truy cập và cơ chế đồng thuận riêng để xác minh dữ liệu.
● Glacier: Cơ sở dữ liệu NoSQL có kiến trúc ZK-Rollup và sử dụng Arweave làm lớp sẵn có của dữ liệu. Nó sử dụng các cặp khóa công khai/riêng cho logic kiểm soát truy cập và bằng chứng ZK để xác minh dữ liệu.
6. Động lực tăng trưởng
Tăng trưởng của lưu trữ phi tập trung phụ thuộc vào một số yếu tố cốt lõi, có thể được chia thành ba loại chính theo đặc điểm của chúng: triển vọng thị trường tổng thể, công nghệ và nhận thức của công chúng. Các yếu tố này có liên quan với nhau và bổ sung cho nhau và có thể được chia thành các tiểu mục chi tiết hơn. Các đoạn tiếp theo sẽ phân tích chi tiết hơn về từng yếu tố.
6.1 Triển vọng thị trường
6.1.1 Tiềm năng thị trường lưu trữ đám mây
Khi Internet thâm nhập vào cuộc sống hiện đại, các dịch vụ lưu trữ đám mây rất quan trọng đối với hầu hết mọi người. Thị trường lưu trữ đám mây toàn cầu đạt mức đáng kinh ngạc 78,6 tỷ USD vào năm 2022 và quỹ đạo tăng trưởng không có dấu hiệu suy giảm. Một nghiên cứu thị trường cho thấy ngành này có thể được định giá 183,75 tỷ USD vào năm 2027.
Đồng thời, IDC dự đoán thị trường lưu trữ đám mây sẽ có giá trị 376 tỷ USD vào năm 2029. Nhu cầu lưu trữ dữ liệu tăng trưởng được minh họa rõ hơn bằng dự báo của IDC, dự đoán rằng dữ liệu toàn cầu sẽ mở rộng lên 175 zettayte vào năm 2025. Với những triển vọng đầy hứa hẹn này, có thể kết luận rằng lưu trữ phi tập trung, như một giải pháp thay thế cho các đối tác Web2, sẽ được hưởng lợi từ tăng trưởng chung của thị trường, thúc đẩy nó đi tăng .
6.1.2 Động lực tài sản kỹ thuật số
Là một trong những cơ sở hạ tầng quan trọng của Web3, tăng trưởng của lưu trữ phi tập trung về bản chất có liên quan đến việc mở rộng toàn bộ thị trường crypto . Ngay cả khi nhu cầu lưu trữ tăng đột biến, quy mô thị trường lưu trữ phi tập trung vẫn có thể tăng trưởng ổn định nếu việc áp dụng tài sản kỹ thuật số tiếp tục tăng . Phi tập trung thực sự không thể đạt được nếu không có cơ sở hạ tầng phi tập trung. Việc áp dụng tiền điện tử crypto có thể báo hiệu sự hiểu biết lớn hơn của công chúng về tầm quan trọng của phi tập trung, thúc đẩy việc sử dụng lưu trữ phi tập trung.
6.2 Động lực công nghệ
6.2.1 Các sản phẩm và tài nguyên điện toán dựa trên điện toán đám mây
Giá trị của dữ liệu thường được phản ánh ở ý nghĩa phân tích mà nó mang lại, đòi hỏi phải tính toán dữ liệu. Tuy nhiên, trong thị trường lưu trữ phi tập trung hiện nay, việc thiếu các sản phẩm dựa trên máy tính hoàn thiện rõ ràng là một trở ngại đáng kể đối với các ứng dụng dữ liệu quy mô lớn. Các dự án như Bacalhau và Shale đang giải quyết thách thức này và tập trung nỗ lực vào Filecoin . Các dự án đáng chú ý khác bao gồm Fluence và Space and Time, đang phát triển các hệ thống truy vấn trí tuệ nhân tạo và thị trường máy tính. Khi các sản phẩm dựa trên máy tính phát triển, nhu cầu về tài nguyên máy tính cũng tăng trưởng theo. Nhu cầu này có thể được thể hiện qua quỹ đạo giá của $RNDR, mạng điện toán GPU ngang hàng dành cho những người dùng cần thêm sức mạnh tính toán. Kết quả từ đầu năm đến nay của nó tăng trưởng đáng kinh ngạc 500%, phản ánh kỳ vọng của nhà đầu tư về nhu cầu gia tăng trưởng. Khi các ngành này trưởng thành và hệ sinh thái trở nên toàn diện hơn, việc áp dụng lưu trữ phi tập trung sẽ tăng lên đáng kể cùng với lượng người dùng.
6.2.2 Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung(DePIN)
Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung(DePIN) là mạng dựa trên chuỗi khối tích hợp cơ sở hạ tầng kỹ thuật số trong thế giới thực vào hệ sinh thái Web3. Các lĩnh vực chính của DePIN bao gồm lưu trữ, điện toán, mạng phân phối nội dung (CDN) và mạng riêng ảo (VPN). Các mạng chuyển đổi này tìm cách tăng hiệu quả và khả năng mở rộng bằng cách sử dụng các ưu đãi crypto và công nghệ chuỗi khối.
Sức mạnh của DePIN nằm ở khả năng tạo ra một chu kỳ đạo đức, bao gồm ba thành phần quan trọng. Đầu tiên, giao thức áp dụng thiết kế kinh tế mã thông báo để khuyến khích người tham gia, thường bằng cách tăng cường sử dụng mạng và ứng dụng thực tế thông qua mã thông báo. Khi mô hình kinh tế được củng cố, giá token và việc sử dụng giao thức tăng vọt nhanh chóng thu hút sự chú ý, thu hút một lượng lớn người dùng và vốn. Nguồn vốn tăng trưởng này và cơ sở người dùng ngày càng mở rộng thu hút nhiều nhà xây dựng và phát triển sinh thái hơn vào ngành, kéo dài chu kỳ. Là lĩnh vực cốt lõi của DePIN, lưu trữ cũng sẽ trở thành một trong những lĩnh vực được hưởng lợi chính từ việc mở rộng DePIN.
6.2.3 Trí tuệ nhân tạo (AI)
Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo dự kiến sẽ thúc đẩy tăng trưởng của hệ sinh thái crypto và đẩy nhanh sự phát triển của các lĩnh vực tài sản kỹ thuật số khác nhau. Trí tuệ nhân tạo tạo ra động lực cho việc lưu trữ phi tập trung theo hai cách chính - bằng cách kích thích nhu cầu lưu trữ và tăng tầm quan trọng của mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung(DePIN).
Khi số lượng sản phẩm dựa trên AI tổng hợp tăng trưởng theo cấp số nhân thì dữ liệu chúng tạo ra cũng tăng theo. Sự phổ biến của dữ liệu đã thúc đẩy nhu cầu về các giải pháp lưu trữ, từ đó thúc đẩy tăng trưởng của thị trường lưu trữ phi tập trung .
Mặc dù Generative AI đã chứng kiến tăng trưởng đáng kể nhưng dự kiến nó sẽ tiếp tục đà phát triển này trong dài hạn. Theo EnterpriseAppsToday, AI tổng quát sẽ chiếm 10% tổng dữ liệu được tạo ra trên toàn cầu vào năm 2025. Hơn nữa, CAGR dự đoán rằng AI thế hệ sẽ tăng trưởng với tăng trưởng là 36,10% để đạt 188,62 tỷ USD vào năm 2032, cho thấy tiềm năng to lớn của nó.
AI sáng tạo đã trở nên phổ biến đáng kể trong năm qua, bằng chứng là Google Trends và các tìm kiếm trên YouTube. Tăng trưởng này càng làm nổi bật tác động tích cực của trí tuệ nhân tạo đối với nhu cầu về các giải pháp lưu trữ phi tập trung.
Sự gia tăng tài nguyên lưu trữ và tính toán cần thiết cho công nghệ trí tuệ nhân tạo làm nổi bật giá trị của DePIN. Với việc thị trường cơ sở hạ tầng Web 2.0 trở thành độc quyền do các thực thể trung tâm kiểm soát, DePIN trở thành một lựa chọn thay thế hấp dẫn cho những người dùng đang tìm kiếm cơ sở hạ tầng và dịch vụ hiệu quả về mặt chi phí. Bằng cách dân chủ hóa quyền truy cập vào các tài nguyên, DePIN mang lại chi phí thấp hơn đáng kể, do đó tăng khả năng áp dụng. Khi trí tuệ nhân tạo tiếp tục quỹ đạo đi lên, nhu cầu của nó sẽ tiếp tục kích thích tăng trưởng của DePIN. Điều này lần lượt giúp ngành công nghiệp lưu trữ phi tập trung mở rộng.
6.2.4 Máy ảo Filecoin (FVM)
Máy ảo Filecoin (FVM) không chỉ giải phóng tiềm năng của chính Filecoin mà còn cách mạng hóa toàn bộ thị trường lưu trữ phi tập trung. Vì Filecoin là nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ phi tập trung lớn nhất và chiếm thị phần lớn thị trường, nên tăng trưởng của nó về cơ bản song song với việc mở rộng toàn ngành. Sự xuất hiện của FVM biến Filecoin từ mạng lưu trữ dữ liệu thành nền kinh tế dữ liệu phi tập trung toàn diện. Ngoài việc cho phép lưu trữ vĩnh viễn, FVM còn tích hợp DeFi vào hệ sinh thái, từ đó tạo ra nhiều cơ hội doanh thu hơn và thu hút cơ sở người dùng cũng như dòng vốn lớn hơn vào ngành.
Tính đến ngày 22 tháng 6, nhân kỷ niệm 100 ngày FVM ra mắt, hơn 1.100 hợp đồng thông minh duy nhất hỗ trợ dApp đã được triển khai trên mạng Filecoin . Ngoài ra, hơn 80.000 ví đã được tạo để cho phép tương tác với các dApps do FVM cung cấp này. Tổng số số dư tài khoản và hợp đồng của FVM đã vượt quá 2,8 triệu FIL. Hiện tại, các giao thức trong hệ sinh thái FVM đều liên quan đến DeFi, nâng cao tiện ích của $FIL. Khi xu hướng tăng này tiếp tục, chúng tôi kỳ vọng lượng lớn ứng dụng sẽ xuất hiện, điều này có thể gây ra một làn sóng tăng trưởng khác trên thị trường lưu trữ. Ngoài ra, chúng tôi cũng mong đợi các mạng lưu trữ khác sẽ giới thiệu các cơ chế máy ảo tương tự như FVM, gây ra sự bùng nổ sinh thái. Ví dụ: Crust Network đã chính thức tung ra bộ lưu trữ EVM vào ngày 17 tháng 7, kết hợp các hợp đồng mainnet Crust, Polkadot và EVM để xây dựng giao thức Crust mới nhằm cung cấp liền mạch các dịch vụ lưu trữ cho bất kỳ chuỗi công khai EVM nào.
6.2.5 Mạng xã hội và trò chơi dựa trên cơ sở dữ liệu phi tập trung
Cho dù đó là một trò chơi hay một ứng dụng xã hội, thì cần có một dịch vụ cơ sở dữ liệu phi tập trung có thể chống lại sự kiểm duyệt và đạt được tốc độ đọc và viết cao. Cơ sở dữ liệu phi tập trung có thể nâng cao các ứng dụng Web3 hiện tại và cho phép phát triển các ứng dụng và trải nghiệm mới trong các lĩnh vực khác nhau.
● Xã hội phi tập trung- Bằng cách lưu trữ lượng lớn dữ liệu xã hội trong cơ sở dữ liệu phi tập trung, người dùng sẽ có quyền kiểm soát tốt hơn đối với dữ liệu của họ, có thể di chuyển giữa các nền tảng và mở ra các cơ hội kiếm tiền từ nội dung.
● Trò chơi - Quản lý và lưu trữ dữ liệu người chơi, tài sản trong trò chơi, cài đặt người dùng và các thông tin khác liên quan đến trò chơi là một khía cạnh quan trọng của trò chơi dựa trên chuỗi khối. Cơ sở dữ liệu phi tập trung đảm bảo rằng dữ liệu này có thể được trao đổi và kết hợp liền mạch bởi các ứng dụng và trò chơi khác. Chủ đề hot trong lĩnh vực GameFi hiện nay là chơi game toàn Chuỗi, nghĩa là triển khai tất cả mô-đun cốt lõi, bao gồm lưu trữ tài nguyên tĩnh, tính toán logic trò chơi và quản lý tài sản, vào chuỗi khối. Cơ sở dữ liệu phi tập trung với khả năng đọc và ghi tốc độ cao là cơ sở hạ tầng quan trọng để hiện thực hóa viễn cảnh mong đợi này.
