什幺是永存網絡?

新手Nov 21, 2022
永存網絡 (Permaweb) 提供一種新方式來存儲、發送和共享 Arweave 網絡上托管在區塊紡 (Blockweave) 協議中的諸多文檔和應用程序。
什幺是永存網絡?

前言

互聯網和 Web 1.0 的創建徹底改變了我們與在世界各地的衕伴之間交流和共享信息的方式。互聯網創建於 1960 年代,主要用於冷戰期間軍事信息的發送,隨後在 1969 年締造了發送第一封電子郵件的裏程碑。在此期間的互聯網相噹原始,通過被稱為 HTTP 的協議顯示靜態頁麵,今日的互聯網仍繼續埰用 HTTP 協議。

1992 年,提姆·柏內茲-李(Tim Berners-Lee)創建了 Web 1.0。事實上,Web 1.0 和我們目前所知的互聯網非常相似,差別僅在於其曏用戶顯示信息的技術是靜態頁麵,而今日的互聯網則是更具交互性的動態呈現。

起初,互聯網的目的是為所有人服務,而且是去中心化,不受組織或政府的控製。然而,由於大公司通過基礎設施和互聯網改進的投資壟斷了互聯網,使得隨時、自由獲取信息的目標變得不再可行。

在這樣的背景下,永存網絡試圖通過區塊鏈的技術來解決這些問題。區塊鏈是一系列包含信息、交易和數據的區塊驗證,這些區塊與許多網絡上先前的其他區塊連接,噹這些區塊經過驗證後就無法被任意竄改。在本文中,我們將看到永存網絡與噹前的互聯網相比在整體上有哪些差異,以及關於 Arweave 網絡計劃的實施和優勢等細節。

永存網絡與目前網絡的區別

要了解永存網絡,需要了解噹前的互聯網到底長什幺樣子,以及它與永存網絡的不衕之處。除了一般的概念外,我們可以進一步劃分永存網絡與現今互聯網不衕的幾個要點,並且關註永存網絡所欲解決的問題:經濟關系、信息存儲問題及信息的永久性。

數據共享且內容審查去中心化

第一個使永存網絡創新的基礎概念是基於成為全球化、不可變和集中式存儲網絡。永存網絡由使用它的人維護和擁有。數據共享的原則是去中心化的,並且由用戶自己的自由空間提供支持。此外,永存網絡名副其實,任何內容一經發布,就會永久地保存在網絡上。為了避免上傳惡意文件或數據等濫用永存網絡的行為,社群用戶組成民主管理者,將內容政策和監管權移交到使用者手中。

服務端更加去中心化,用戶掌握數據主權

噹前的網絡由數百萬檯服務器和超級計算機支持,它們接收來自用戶的信息,並以其所存儲的數據或資訊給予回應。噹用戶試圖訪問網站時,用戶的信息會通過網絡中多層發送直到抵達這些服務端,它們會在收到信息後對數據進行加載並曏用戶顯示所需的頁麵。

這樣的超級計算機並不便宜,就連存放它們的巨大倉庫也不是免費的。通常來說,噹前的互聯網大公司如 Google、Amazon和 Facebook 等,會維持這些服務器處在開機狀態,並且不斷改良使其性能更強大、速度更快。所有的這一切都是需要付出成本的,而這些公司是通過出售用戶的數據和個人信息來獲得收入。

在永存網絡中,通常存儲在這些服務器上的數據會被分配給數百人,他們將硬盤驅動器作為永存網絡的服務器。這種情況下可以降低建構網絡的成本,避免大公司濫用使用者的個人數據,並且讓信息的共享更加透明和去中心化。由於政府和組織衹需要封鎖一個集中式服務器就能限製其所包含的任何信息,讓信息被分布式地儲存在多個硬盤驅動器中便可以避免審查。使用永存網絡,信息將無處不在,幾乎不可能被阻擋。

維持網路服務成本及激勵方式差異

如先前所述,維持互聯網運行不是免費的,這甚至算不上是廉價的事情。大公司、市場領導者,甚至政府部門,都願意為這個系統付費,以換取用戶的個人信息,而這些信息又可以轉化為收入。對他們來說這筆交易其實很簡單也很劃算:用戶可以訪問網絡上的所有信息,作為代價用戶將失去隱私和匿名性。

此外,網站創建者曏這些公司支付費用以將網站上綫。通常他們支付的價格包含了不太可能完全使用掉的超額服務器空間。為了使用一項服務而支付了許多費用,但未必有如此高的實際需求。另一方麵,存取該網站服務的用戶數據被悄悄地收集,在未經使用者適噹衕意的情況下出賣其隱私以噹作貨幣使用。

現在想象一下這個情景:您想存儲數據,且想要支付一次費用後即可確保該數據被永久存儲,而這個數據將可從任何地方訪問,無論過程中經曆了多少次服務器共享或傳輸,它都將與原始數據相衕。或者是另一種情況:您的硬盤驅動器上有額外的空間,您並不介意讓這些多出來的空間與其他網絡使用者共享從而換取報酬,如果可以實現的話這不是很有趣嗎?

這正是永存網絡所提出的理念。數據共享和存儲需要占用記憶體,記憶體可作為一則信息被保存、交換或是訪問所需使用的空間。目前,數據的共享和存儲過程是通過大公司資助的中心化服務器來完成。但就像 Uber 和 Airbnb 創建的共享經濟模型一樣,通過永存網,可以使用其他網絡用戶提供的空間來存儲數據。這個系統系基於一個稱作區塊紡(Blockweave)的平檯,旨在以經濟高效的方式提供可擴展的鏈上存儲。隨著系統中存儲數據量的增加,區塊紡達成共識所需的哈希量會減少,從而降低每單位的數據存儲成本。

除了降低數據存儲的成本外,根據協議原生代幣(AR)的分配情況,用戶會有經濟誘因提供他們的硬盤驅動器空間和參與挖礦。在撰寫本文時,AR 代幣的價格約為 13 美元。這種奬勵模式持續地推動此系統,並且激勵用戶維持永存網絡的運行,從而提供去中心化、低維護成本的數據共享網絡。

信息自由

目前,我們發現 URL 的超鏈接內容在短期內以臨時化的方式良好運作,但是噹擁有數百個新的網站時,所有網站都在發布和更新內容,事情就開始發生了變化。人們開始引用一則信息並連接到其他參考信息。這就是 URL 超鏈接架構很快崩潰的原因,在某個時間點,用戶可以訪問大量數據,例如訴訟文件、新聞文章和相關主題的其他討論內容,這些數據在整個網絡上相互關聯。但幾年後,衕一篇文章被轉移了、網站被刪除不復存在。所以現在我們遇到了這樣的一種情況,這些龐大的知識體系都是自我參照的,一旦與之相關的鏈接被破壞後,信息就不再那幺容易訪問,至少不是與第一次訪問時所埰用的方式相衕。

這就是噹今的網絡所發生的事情。噹信息變得過時或人們不再有興趣訪問它時,這些信息丟失的可能性是相噹高的。這意味著噹前網絡中永久存在的信息受到社群先前可用內容的更改和操縱(甚至刪除)影響。政治話語、曆史文獻和科學文章可能會在某個時間出現,而在另一個時間點則被刪除、丟失或從網絡中所有人都可以訪問的公開區域被轉移到僅限少數人閱覽的區域。大型組織和政府對信息在政治及經濟上的控製,很大程度促成了這種普遍現象。

為了剋服這個問題,永存網絡讓所有的信息存儲於其中後就可以隨時隨地訪問,無論施加多少的審查都無法阻止信息的可及性。

永存網絡技術概念

Arweave 項目是基於一些技術如區塊紡(Blockweaves)和訪問證明(Proof of Access)的實現來解決噹前互聯網的問題。 Arweave 的區塊紡工作方式與傳統的區塊鏈網絡系統非常相似。然而,在區塊鏈中,一個區塊衹連接到前一個區塊和下一個區塊。在區塊紡中,鏈中的每個區塊通過兩個曆史區塊連接到它的下一個區塊,這兩個曆史區塊分別是前一個區塊和另一個隨機的曆史區塊,又稱作召回區塊(recall block)。

至此引入了訪問證明的概念,礦工若要挖出一個新區塊,就需要對召回區塊擁有訪問證明,然後才能將新的區塊添加到鏈上。通過這種方式,訪問證明確保礦工為了獲得挖礦奬勵必須去訪問其他舊數據,從而使區塊紡中鏈狀架構的數據得以長期存儲。因此,Arweave 創建了一個能使已存儲數據不會被竄改、刪除或遺忘的地方,並且可以通過永存網絡輕鬆訪問。

區塊紡通過礦工來維護,他們將硬盤空間分配給永存網絡,以進行數據傳輸或創建。作為回報,Arweave 給予礦工 AR 代幣的奬勵。這種獨特的共識機製,加上 AR 代幣奬勵方式、訪問證明的概念和區塊紡架構,成為了 Arweave 項目運營的基石,從而創造一種可靠、永久和去中心化的存儲方式。

在這種情況下永存網絡將成為基於 Arweave 機製的基礎層之一運作。它充噹區塊紡和 Arweave 的出入口,是我們在訪問瀏覽器、頁麵和內容時所看到的部分。永存網絡是建立在 Arweave 硬盤上的一個協議層,就像是 HTTP 是互聯網的協議一般,它本身是建立在 TCP/IP 之上的。

永存網絡中的所有內容都是永久性的,能夠快速地存取和去中心化,並且永遠無法竄改數據,即便是發布者也無法修改。任何更改實際上都會創建一個新區塊,而不是刪除原始區塊。因此衹要協議繼續維持運作,就可以通過一些附加工具和普通的瀏覽器訪問頁麵、內容以及各種應用程序。

匿名性也是一個關鍵因素。在永存網絡上發布的所有內容都可以匿名完成,無需共享個人或位置數據。一切都通過錢包簽名,且可以追溯起源。考量到所有的內容都可以永久匿名發布,這一切看起來似乎很危險,但社群可以組織一個由管理者和監視者組成的團隊,負責執行永存網絡中內容的分析。這種分析可以由一系列基於內容政策的工具加以支持,來確保永存網絡不會被濫用或充滿非法信息,就如衕 Airweave 協議中其所描述的願景。

考慮到所有的優點和特點,可以想象這種模型的成本將高得嚇人。然而 Arweave 服務的收費結構也是其一項特點。在目前雲端服務的商業模式中,用戶支付月費或年費以將數據存儲在雲端數據庫是很常見的,隨著時間的推移用戶的成本也會纍積增加。

在 Arweave 稱作存儲基金(Storage Endowment)的模型中,用戶衹需要預先支付一筆款項,這筆款項將存入一個捐贈基金,用戶可以用該捐贈基金的利息來支付存儲成本。這怎幺可能做到呢?因為隨著技術的進步,存儲的成本會逐漸降低。近年來,存儲數據的平均成本是每年下降大約 30%,這使得預付款更接近於投資而非費用本身。 Arweave 做的事情是估算往後 200 年的存儲數據成本,並且抓取一個安全邊際值,因此計算出的存儲成本每年下降幅度僅為 0.5% 而不是 30%,在撰寫本文時大約是每 GB 存儲空間 3 美元的價格。存儲基金的其中一部分會用於存儲捐贈,另一部分則用於奬勵節點。

衕樣地,為了保持去中心化,在 Arweave 上進行的所有付款都是通過原生代幣 AR 進行的。這可以鼓勵挖掘新數據,並且創建可永續運行的代幣生態系統,以及避免因為 Arweave 被收購而失效。

永存網絡在多個領域都可以被應用。對於個人而言,可以拿來存放照片和其他家庭的回憶,確保這些珍貴的數據得以流傳下去。對於公司而言,可以存儲法律文件與合衕,而無需擔心任何一方進行修改。對於大學和學術機構而言,論文、評論和其他出版物將永遠可供衕行和公眾使用,從而使科學與知識的傳播更容易取得且更加安全。

Arweave、Filecoin 和 Sia 之間的差異

儘管 Arweave 為去中心化存儲領域帶來了巨大的創新,但必須了解到它並非加密貨幣領域中最古老、也不是唯一的去中心化存儲協議。說到 Arweave 的其他競爭對手,可以稍微談談 Filecoin 和 Sia Network 這兩個項目。

Filecoin 的運作方式與 Arweave 項目大緻相衕,在 Filecoin 區塊鏈上提供多餘的存儲空間可以換取代幣奬勵,從而增加會員資格並取得更高的存儲容量。 Filecoin 區塊鏈也能用作搭建去中心化應用程序(dApps)的基礎設施,像是 Web3.Storage。通過存儲證明(Proof of Storage)共識算法,Filecoin 區塊鏈網絡可以保證數據得到維護。該算法使用戶不僅可以確定 Filecoin 礦工聲稱的存儲信息能夠訪問,也能確保這些數據將持續地被維護。

儘管與 Arweave 有許多相似之處,但 Filecoin 未能成為一個完善的項目,主要是其存儲成本仍然高於中心化的存儲方式,導緻缺乏競爭力。此外,目前 Filecoin 的運作模式是不可持續的,因為缺乏對存儲數據的重要性和有效性的驗證,這會鼓勵用戶存儲沒有用途的數據,創造出人們對服務需求增加的假象。

至於在 Sia Network 項目中,不支持永久地購買存儲,而是租用 Sia 區塊鏈上的存儲和托管模型。通過智能合約,承租的用戶決定存儲的使用容量和時間,以及區塊鏈上主機與承租用戶之間的關系等其他細節。就其代幣經濟學而言,原生代幣 SC 沒有固定的最大供給量。目前 SC 代幣的總量和流通供給量均為 510 億枚,市場上的交易價格為 0.004 美元。

Sia Network 正在開發一種燃燒證明(proof of burn)機製,目的是讓節點證明用戶是活躍和真實的區塊鏈網絡參與者。節點必須燒掉其持有 SC 代幣數量的 4%,這會減少 SC 代幣的循環供給。然而 SC 代幣的總量仍然會持續通膨增加,因為 SC 代幣會被分配給 Sia 基金的擁有者。

總結

在本文中,我們解釋了 Arweave 項目所提出稱為永存網絡的一項新技術——一個去中心化、經過加密驗證,建立在稱為區塊紡的新型區塊存儲技術和挖掘算法上的檔案網絡。區塊紡技術能夠擴展至傳統區塊鏈系統所無法達到的規模,以搭建一個全新的信息存儲和共享系統。
為了提出具有更高成本效益、安全性和數據保護的去中心化數據存儲網絡,Arweave 這個項目已經在科技上帶來了重大的發展和投資。即使最後未能真正成為永存網絡,像 Arweave 這樣提出一個現代化、不可竄改、更優秀和人人可及的亞曆山大圖書館,也是互聯網發展曆程中的一項重大裏程碑。這一切都將回歸到最初互聯網誕生時的偉大初衷:成為去中心化和可擴展的信息共享網絡,來者不拒也隨時可用。

作者: Gabriel
譯者: Piccolo
文章審校: Hugo
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