# 分散化ストレージ:概念の炒作から実用化への進化の道ストレージはかつてブロックチェーン業界の人気のある分野の一つでした。Filecoinは前回のブルマーケットのリーダープロジェクトとして、時価総額が一時100億ドルを超えました。Arweaveは永久ストレージを売りにし、最高時価総額は35億ドルに達しました。しかし、コールドデータストレージの利用可能性が疑問視されるにつれて、分散化ストレージの発展の見通しには影が差しました。Walrusの登場によって再び注目が集まり、AptosとJump Cryptoが共同で立ち上げたShelbyプロジェクトは、ホットデータストレージを新たな高みに押し上げました。本記事では、Filecoin、Arweave、Walrus、Shelbyの4つのプロジェクトの発展の軌跡を分析し、分散化ストレージの進化の過程を探求し、この問いに答えようとしています：分散化ストレージが本当に普及するにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか？! [FilecoinとArweaveからWalrusとShelbyへ:分散型ストレージの人気からどれくらい離れていますか? ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-1ebd281e65dedbe6216b5e1496a2963e)## Filecoin:ストレージの名,マイニングの実Filecoinは比較的早く登場したブロックチェーンプロジェクトの一つであり、その発展方向は分散化に基づいています。Filecoinはストレージと分散化を組み合わせ、中央集権的なデータストレージサービスプロバイダーへの信頼の問題を提起しました。しかし、分散化を実現するために行われた犠牲は、後にArweaveやWalrusなどのプロジェクトが解決しようとした課題にもなりました。Filecoinが実質的にマイニングコインである理由を理解するには、その基盤技術であるIPFSがホットデータ処理において持つ客観的な限界を理解する必要があります。### IPFS:分散化アーキテクチャの伝送ボトルネックIPFS(インターガラクティックファイルシステム)は2015年頃に登場し、コンテンツアドレッシングを通じて従来のHTTPプロトコルを革新することを目的としています。しかし、IPFSの最大の欠点は取得速度が非常に遅いことです。従来のデータサービスがミリ秒単位で応答できる今日、IPFSがファイルを取得するにはまだ十数秒かかり、これが実際のアプリケーションの普及を大きく制限しています。IPFSの基盤となるP2Pプロトコルは、主に「コールドデータ」、つまりあまり変動しない静的なコンテンツ（動画、画像、文書など）に適しています。しかし、動的なウェブページ、オンラインゲーム、または人工知能アプリケーションなどのホットデータを処理する場合、P2Pプロトコルは従来のCDNに比べて明確な利点はありません。IPFS自体はブロックチェーンではありませんが、その採用する有向非循環グラフ(DAG)の設計は、多くのパブリックブロックチェーンやWeb3プロトコルと高度に適合しており、ブロックチェーンの基盤構築フレームワークとして自然に適しています。したがって、実用的な価値が欠けていても、ブロックチェーンの物語を支える基盤フレームワークとしては十分です。初期のプロジェクトは実行可能なフレームワークさえあれば壮大なビジョンを開くことができましたが、Filecoinの発展に伴い、IPFSがもたらす制限がその前進を妨げ始めています。### ストレージコーティングの下のマイニングコインのロジックIPFSは、ユーザーがデータを保存する際に、同時にストレージネットワークの一部となることを最初に想定していました。しかし、経済的インセンティブが欠如している状況では、ユーザーがこのシステムに積極的に参加することは難しく、活発なストレージノードになることはなおさら困難です。これは、ほとんどの人がファイルをIPFSに保存するだけであり、自分のストレージスペースを提供したり、他の人のファイルを保存したりすることはないことを意味します。こうした背景の中で、Filecoinが登場しました。Filecoinのトークン経済モデルは主に3つの役割を含みます: ユーザーはデータを保存するために料金を支払い; ストレージマイナーはユーザーのデータを保存することでトークン報酬を得る; レトリーバーマイナーはユーザーが必要な時にデータを提供し報酬を得る。このモデルには潜在的な不正行為の余地があります。ストレージマイナーはストレージスペースを提供した後、報酬を得るためにゴミデータを埋め込む可能性があります。これらのゴミデータは検索されないため、失われても罰則メカニズムは発動しません。これにより、ストレージマイナーはゴミデータを削除し、このプロセスを繰り返すことができます。Filecoinのコピー証明コンセンサスは、ユーザーデータが私的に削除されていないことを保証することしかできませんが、マイナーがゴミデータを埋めることを防ぐことはできません。Filecoinの運用は、エンドユーザーの分散ストレージに対する真の需要ではなく、マイナーがトークン経済に継続的に投入することに大きく依存しています。プロジェクトは引き続き進化していますが、現段階では、Filecoinのエコシステム構築は「マイニングロジック」により適合しており、「アプリケーション駆動」のストレージプロジェクト定義には合致していません。## アーウィーヴ:長期主義の利益と損失もしFilecoinの目標が、インセンティブがあり、検証可能な分散化"データクラウド"の外殻を構築することであるなら、Arweaveはストレージの分野で別の極端な方向に進んでいる: データに永久的な保存能力を提供すること。Arweaveは分散型計算プラットフォームを構築しようとはせず、その全システムは1つの核心的な仮定を中心に展開される - 重要なデータは一度だけ保存され、ネットワーク内に永遠に保管されるべきである。この極端な長期主義により、Arweaveはメカニズムからインセンティブモデル、ハードウェアの要件から物語の視点に至るまで、Filecoinとは大きく異なる。Arweaveはビットコインを学びの対象とし、年単位の長期間にわたって永久保存ネットワークを最適化し続けようとしています。Arweaveはマーケティングに関心がなく、競合他社や市場のトレンドにも気にしません。単にネットワークアーキテクチャの反復に集中しており、誰も関心を持たなくても気にしないのです。なぜなら、それがArweaveの開発チームの本質、つまり長期主義だからです。長期主義のおかげで、Arweaveは前回のブルマーケットで注目を集めました。また、長期主義のために、たとえ低迷期に陥っても、Arweaveは数回のブル・ベアマーケットを乗り越える可能性があります。しかし、未来の分散化ストレージにArweaveが果たすべき役割はあるのでしょうか？永久保存の存在価値は時間によってのみ証明されるのです。1.5バージョンから最近の2.9バージョンにかけて、Arweaveは市場の関心を失ったものの、より広範なマイナーが最小限のコストでネットワークに参加できるよう努め、マイナーがデータを最大限に保存するよう奨励し、ネットワーク全体の堅牢性を向上させ続けています。Arweaveは自社が市場の好みに合わないことを十分に理解しているため、保守的なルートを取り、マイナーコミュニティを受け入れず、エコシステムの発展は完全に停滞し、最小のコストでメインネットをアップグレードし、ネットワークの安全性を損なうことなく、ハードウェアの敷居を継続的に引き下げています。### 1.5-2.9アップグレードパスの振り返りArweave 1.5バージョンは、マイナーが実際のストレージではなくGPUスタッキングに依存してブロック生成の確率を最適化できる脆弱性を暴露しました。この傾向を抑制するために、1.7バージョンではRandomXアルゴリズムが導入され、専門的な計算能力の使用が制限され、汎用CPUがマイニングに参加することが求められ、計算力の分散化が弱められました。2.0バージョンはSPoAを採用し、データ証明をメルクルツリー構造の簡潔なパスに変換し、フォーマット2の取引を導入して同期負担を軽減します。このアーキテクチャはネットワーク帯域幅の圧力を緩和し、ノードの協調能力を大幅に強化します。しかし、一部のマイナーは依然として集中型高速ストレージプール戦略を通じて、真のデータ保有責任を回避することができます。この偏差を修正するために、2.4版ではSPoRAメカニズムを導入し、グローバルインデックスと遅延ハッシュランダムアクセスを取り入れ、マイナーは有効なブロック生成に参加するためにデータブロックを実際に保有する必要があります。これにより、算力の積み重ね効果がメカニズム的に弱体化されました。その結果、マイナーはストレージアクセス速度に注目し、SSDや高速読み書きデバイスの利用が促進されました。2.6版ではハッシュチェーンによるブロック生成のリズムを制御し、高性能デバイスの限界利益をバランスさせ、中小マイナーに公平な参加スペースを提供しました。今後のバージョンでは、ネットワークの協力能力とストレージの多様性がさらに強化されます: 2.7では協力的なマイニングとマイニングプールのメカニズムが追加され、小規模なマイナーの競争力が向上します; 2.8では複合パッケージングメカニズムが導入され、大容量の低速デバイスが柔軟に参加できるようになります; 2.9ではreplica_2_9形式で新しいパッケージングプロセスが導入され、効率が大幅に向上し、計算依存が減少し、データ指向のマイニングモデルのクローズドループが完成します。全体的に見て、Arweaveのアップグレードの道筋は、そのストレージ指向の長期戦略を明確に示しています: 常に計算力の集中傾向に抵抗しつつ、参加のハードルを継続的に引き下げ、プロトコルの長期的な運用の可能性を保証します。## ウェールズ: ホットデータストレージの炒作か革新か?Walrusの設計思想はFilecoinやArweaveとはまったく異なります。Filecoinの出発点は分散化された検証可能なストレージシステムを構築することであり、その代償はコールドデータストレージです; Arweaveの目標は永久にデータを保存できるオンチェーンのアレクサンドリア図書館を構築することであり、その代償はアプリケーションシナリオが限られていることです; 一方、Walrusの核心はホットデータストレージのコスト効率を最適化することです。### 魔改纠删码:コストの革新か、それとも新瓶に旧酒か?ストレージコスト設計において、WalrusはFilecoinとArweaveのストレージ費用が不合理であると考えています。後者の二つは完全コピーアーキテクチャを採用しており、主な利点は各ノードが完全なコピーを保持し、強いフォールトトレランスとノード間の独立性を持つことです。このアーキテクチャは、一部のノードがオフラインになってもネットワークがデータの可用性を維持できることを保証します。しかし、これはシステムが堅牢性を維持するために複数のコピーの冗長性を必要とし、ストレージコストを押し上げることを意味します。特にArweaveの設計では、コンセンサスメカニズム自体がノードの冗長ストレージを奨励し、データの安全性を強化します。それに対して、Filecoinはコスト管理においてより柔軟性がありますが、その代償として一部の低コストストレージはより高いデータ損失リスクを伴う可能性があります。Walrusは両者の間でバランスを取ろうとしており、そのメカニズムはコピーコストを管理しながら、構造化された冗長性の方法で可用性を高めることで、データの可用性とコスト効率の間に新しい妥協点を築こうとしています。Walrusが独自に創り出したRedstuffは、ノードの冗長性を低減するための重要な技術であり、Reed-Solomon(RS)コーディングに由来します。RSコーディングは、データセットを2倍にするために冗長なフラグメントを追加することによって、元のデータを再構築するための従来のエラー訂正コードアルゴリズムです。CD-ROMから衛星通信、さらにはQRコードまで、日常生活で広く利用されています。訂正削除コードは、ユーザーがデータブロック(を取得し、1MB)のように、次にそれを2MBに「拡張」することを可能にします。この追加の1MBは特別な訂正削除コードデータです。ブロック内の任意のバイトが失われた場合、ユーザーはコードを使用してこれらのバイトを簡単に復元できます。最大1MBのデータが失われても、全体のブロックを復元することができます。同じ技術により、コンピューターは損傷したCD-ROM内のすべてのデータを読み取ることができます。現在最も一般的に使用されているのはRSコードです。実装方法は、k個の情報ブロックから始めて、関連多項式を構築し、異なるx座標で評価してエンコードブロックを取得します。RS誤り訂正コードを使用すると、大きなデータブロックがランダムに欠落する可能性は非常に低くなります。例を挙げると、1つのファイルを6つのデータブロックと4つのチェックブロックに分け、合計10分割します。その中から任意の6分割を保持するだけで、元のデータを完全に復元できます。利点:耐障害性が強く、CD/DVD、障害対策ハードディスクアレイ(RAID)およびクラウドストレージシステム(（Azure Storage、Facebook F4)）に広く使用されています。欠点:デコード計算が複雑で、オーバーヘッドが高い;頻繁に変動するデータシーンには適していない。そのため、通常はチェーン外の分散化環境でのデータ復旧とスケジューリングに使用される。分散化アーキテクチャの下で、StorjとSiaは伝統的なRS符号化を調整し、分散型ネットワークの実際のニーズに適合させました。Walrusもこの基盤の上に自らの変種 - RedStuff符号化アルゴリズムを提案し、より低コストで柔軟な冗長ストレージメカニズムを実現しています。Redstuffの最大の特徴は何ですか？改良されたエラーレジストコードアルゴリズムにより、Walrusは非構造化データブロックを小さなフラグメントに迅速かつ堅牢にエンコードでき、これらのフラグメントはストレージノードネットワークに分散して保存されます。フラグメントの3分の2まで失われても、部分的なフラグメントを使用して元のデータブロックを迅速に再構築できます。これは、レプリケーション係数が4倍から5倍のままで可能になります。したがって、Walrusを分散化シーンを中心に再設計された軽量の冗長性と回復プロトコルとして定義することは理にかなっています。従来のエラーレートコード(であるReed-Solomon)と比較して、RedStuffは厳密な数学的一貫性を追求せず、データ分布、ストレージ検証、および計算コストに対して現実的なトレードオフを行いました。このモデルは、集中型スケジューリングに必要な即時デコードメカニズムを放棄し、特定のデータコピーをノードが保持しているかどうかをチェーン上のProofで検証することにより、より動的で周縁化されたネットワーク構造に適応しています。RedStuffの設計コアは、データを主スライスと副スライスの2つのカテゴリに分割することです: 主スライスは元のデータを復元するために使用され、その生成と分配は厳格に制約され、復元の閾値はf+1であり、2f+1の署名が可用性の裏付けとして必要です; 副スライスは、排他的論理和（XOR）などの単純な演算方式で生成され、弾性的なフォールトトレランスを提供し、全体的なシステムのロバスト性を向上させる役割を果たします。この構造は本質的にデータの一貫性に対する要求を低下させます - 異なるノードが短期間に異なるバージョンのデータを保存することを許可し、「最終的一貫性」の実践的な道筋を強調します。Arweaveなどのシステムにおける回溯ブロックの緩い要求と似ているものの、ネットワークの低下を可能にします。
分散化ストレージの進化：FILからShelbyへの技術のイテレーションと業界の洞察
分散化ストレージ:概念の炒作から実用化への進化の道
ストレージはかつてブロックチェーン業界の人気のある分野の一つでした。Filecoinは前回のブルマーケットのリーダープロジェクトとして、時価総額が一時100億ドルを超えました。Arweaveは永久ストレージを売りにし、最高時価総額は35億ドルに達しました。しかし、コールドデータストレージの利用可能性が疑問視されるにつれて、分散化ストレージの発展の見通しには影が差しました。Walrusの登場によって再び注目が集まり、AptosとJump Cryptoが共同で立ち上げたShelbyプロジェクトは、ホットデータストレージを新たな高みに押し上げました。本記事では、Filecoin、Arweave、Walrus、Shelbyの4つのプロジェクトの発展の軌跡を分析し、分散化ストレージの進化の過程を探求し、この問いに答えようとしています：分散化ストレージが本当に普及するにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか？
! FilecoinとArweaveからWalrusとShelbyへ:分散型ストレージの人気からどれくらい離れていますか?
Filecoin:ストレージの名,マイニングの実
Filecoinは比較的早く登場したブロックチェーンプロジェクトの一つであり、その発展方向は分散化に基づいています。Filecoinはストレージと分散化を組み合わせ、中央集権的なデータストレージサービスプロバイダーへの信頼の問題を提起しました。しかし、分散化を実現するために行われた犠牲は、後にArweaveやWalrusなどのプロジェクトが解決しようとした課題にもなりました。Filecoinが実質的にマイニングコインである理由を理解するには、その基盤技術であるIPFSがホットデータ処理において持つ客観的な限界を理解する必要があります。
IPFS:分散化アーキテクチャの伝送ボトルネック
IPFS(インターガラクティックファイルシステム)は2015年頃に登場し、コンテンツアドレッシングを通じて従来のHTTPプロトコルを革新することを目的としています。しかし、IPFSの最大の欠点は取得速度が非常に遅いことです。従来のデータサービスがミリ秒単位で応答できる今日、IPFSがファイルを取得するにはまだ十数秒かかり、これが実際のアプリケーションの普及を大きく制限しています。
IPFSの基盤となるP2Pプロトコルは、主に「コールドデータ」、つまりあまり変動しない静的なコンテンツ（動画、画像、文書など）に適しています。しかし、動的なウェブページ、オンラインゲーム、または人工知能アプリケーションなどのホットデータを処理する場合、P2Pプロトコルは従来のCDNに比べて明確な利点はありません。
IPFS自体はブロックチェーンではありませんが、その採用する有向非循環グラフ(DAG)の設計は、多くのパブリックブロックチェーンやWeb3プロトコルと高度に適合しており、ブロックチェーンの基盤構築フレームワークとして自然に適しています。したがって、実用的な価値が欠けていても、ブロックチェーンの物語を支える基盤フレームワークとしては十分です。初期のプロジェクトは実行可能なフレームワークさえあれば壮大なビジョンを開くことができましたが、Filecoinの発展に伴い、IPFSがもたらす制限がその前進を妨げ始めています。
ストレージコーティングの下のマイニングコインのロジック
IPFSは、ユーザーがデータを保存する際に、同時にストレージネットワークの一部となることを最初に想定していました。しかし、経済的インセンティブが欠如している状況では、ユーザーがこのシステムに積極的に参加することは難しく、活発なストレージノードになることはなおさら困難です。これは、ほとんどの人がファイルをIPFSに保存するだけであり、自分のストレージスペースを提供したり、他の人のファイルを保存したりすることはないことを意味します。こうした背景の中で、Filecoinが登場しました。
Filecoinのトークン経済モデルは主に3つの役割を含みます: ユーザーはデータを保存するために料金を支払い; ストレージマイナーはユーザーのデータを保存することでトークン報酬を得る; レトリーバーマイナーはユーザーが必要な時にデータを提供し報酬を得る。
このモデルには潜在的な不正行為の余地があります。ストレージマイナーはストレージスペースを提供した後、報酬を得るためにゴミデータを埋め込む可能性があります。これらのゴミデータは検索されないため、失われても罰則メカニズムは発動しません。これにより、ストレージマイナーはゴミデータを削除し、このプロセスを繰り返すことができます。Filecoinのコピー証明コンセンサスは、ユーザーデータが私的に削除されていないことを保証することしかできませんが、マイナーがゴミデータを埋めることを防ぐことはできません。
Filecoinの運用は、エンドユーザーの分散ストレージに対する真の需要ではなく、マイナーがトークン経済に継続的に投入することに大きく依存しています。プロジェクトは引き続き進化していますが、現段階では、Filecoinのエコシステム構築は「マイニングロジック」により適合しており、「アプリケーション駆動」のストレージプロジェクト定義には合致していません。
アーウィーヴ:長期主義の利益と損失
もしFilecoinの目標が、インセンティブがあり、検証可能な分散化"データクラウド"の外殻を構築することであるなら、Arweaveはストレージの分野で別の極端な方向に進んでいる: データに永久的な保存能力を提供すること。Arweaveは分散型計算プラットフォームを構築しようとはせず、その全システムは1つの核心的な仮定を中心に展開される - 重要なデータは一度だけ保存され、ネットワーク内に永遠に保管されるべきである。この極端な長期主義により、Arweaveはメカニズムからインセンティブモデル、ハードウェアの要件から物語の視点に至るまで、Filecoinとは大きく異なる。
Arweaveはビットコインを学びの対象とし、年単位の長期間にわたって永久保存ネットワークを最適化し続けようとしています。Arweaveはマーケティングに関心がなく、競合他社や市場のトレンドにも気にしません。単にネットワークアーキテクチャの反復に集中しており、誰も関心を持たなくても気にしないのです。なぜなら、それがArweaveの開発チームの本質、つまり長期主義だからです。長期主義のおかげで、Arweaveは前回のブルマーケットで注目を集めました。また、長期主義のために、たとえ低迷期に陥っても、Arweaveは数回のブル・ベアマーケットを乗り越える可能性があります。しかし、未来の分散化ストレージにArweaveが果たすべき役割はあるのでしょうか？永久保存の存在価値は時間によってのみ証明されるのです。
1.5バージョンから最近の2.9バージョンにかけて、Arweaveは市場の関心を失ったものの、より広範なマイナーが最小限のコストでネットワークに参加できるよう努め、マイナーがデータを最大限に保存するよう奨励し、ネットワーク全体の堅牢性を向上させ続けています。Arweaveは自社が市場の好みに合わないことを十分に理解しているため、保守的なルートを取り、マイナーコミュニティを受け入れず、エコシステムの発展は完全に停滞し、最小のコストでメインネットをアップグレードし、ネットワークの安全性を損なうことなく、ハードウェアの敷居を継続的に引き下げています。
1.5-2.9アップグレードパスの振り返り
Arweave 1.5バージョンは、マイナーが実際のストレージではなくGPUスタッキングに依存してブロック生成の確率を最適化できる脆弱性を暴露しました。この傾向を抑制するために、1.7バージョンではRandomXアルゴリズムが導入され、専門的な計算能力の使用が制限され、汎用CPUがマイニングに参加することが求められ、計算力の分散化が弱められました。
2.0バージョンはSPoAを採用し、データ証明をメルクルツリー構造の簡潔なパスに変換し、フォーマット2の取引を導入して同期負担を軽減します。このアーキテクチャはネットワーク帯域幅の圧力を緩和し、ノードの協調能力を大幅に強化します。しかし、一部のマイナーは依然として集中型高速ストレージプール戦略を通じて、真のデータ保有責任を回避することができます。
この偏差を修正するために、2.4版ではSPoRAメカニズムを導入し、グローバルインデックスと遅延ハッシュランダムアクセスを取り入れ、マイナーは有効なブロック生成に参加するためにデータブロックを実際に保有する必要があります。これにより、算力の積み重ね効果がメカニズム的に弱体化されました。その結果、マイナーはストレージアクセス速度に注目し、SSDや高速読み書きデバイスの利用が促進されました。2.6版ではハッシュチェーンによるブロック生成のリズムを制御し、高性能デバイスの限界利益をバランスさせ、中小マイナーに公平な参加スペースを提供しました。
今後のバージョンでは、ネットワークの協力能力とストレージの多様性がさらに強化されます: 2.7では協力的なマイニングとマイニングプールのメカニズムが追加され、小規模なマイナーの競争力が向上します; 2.8では複合パッケージングメカニズムが導入され、大容量の低速デバイスが柔軟に参加できるようになります; 2.9ではreplica_2_9形式で新しいパッケージングプロセスが導入され、効率が大幅に向上し、計算依存が減少し、データ指向のマイニングモデルのクローズドループが完成します。
全体的に見て、Arweaveのアップグレードの道筋は、そのストレージ指向の長期戦略を明確に示しています: 常に計算力の集中傾向に抵抗しつつ、参加のハードルを継続的に引き下げ、プロトコルの長期的な運用の可能性を保証します。
ウェールズ: ホットデータストレージの炒作か革新か?
Walrusの設計思想はFilecoinやArweaveとはまったく異なります。Filecoinの出発点は分散化された検証可能なストレージシステムを構築することであり、その代償はコールドデータストレージです; Arweaveの目標は永久にデータを保存できるオンチェーンのアレクサンドリア図書館を構築することであり、その代償はアプリケーションシナリオが限られていることです; 一方、Walrusの核心はホットデータストレージのコスト効率を最適化することです。
魔改纠删码:コストの革新か、それとも新瓶に旧酒か?
ストレージコスト設計において、WalrusはFilecoinとArweaveのストレージ費用が不合理であると考えています。後者の二つは完全コピーアーキテクチャを採用しており、主な利点は各ノードが完全なコピーを保持し、強いフォールトトレランスとノード間の独立性を持つことです。このアーキテクチャは、一部のノードがオフラインになってもネットワークがデータの可用性を維持できることを保証します。しかし、これはシステムが堅牢性を維持するために複数のコピーの冗長性を必要とし、ストレージコストを押し上げることを意味します。特にArweaveの設計では、コンセンサスメカニズム自体がノードの冗長ストレージを奨励し、データの安全性を強化します。それに対して、Filecoinはコスト管理においてより柔軟性がありますが、その代償として一部の低コストストレージはより高いデータ損失リスクを伴う可能性があります。Walrusは両者の間でバランスを取ろうとしており、そのメカニズムはコピーコストを管理しながら、構造化された冗長性の方法で可用性を高めることで、データの可用性とコスト効率の間に新しい妥協点を築こうとしています。
Walrusが独自に創り出したRedstuffは、ノードの冗長性を低減するための重要な技術であり、Reed-Solomon(RS)コーディングに由来します。RSコーディングは、データセットを2倍にするために冗長なフラグメントを追加することによって、元のデータを再構築するための従来のエラー訂正コードアルゴリズムです。CD-ROMから衛星通信、さらにはQRコードまで、日常生活で広く利用されています。
訂正削除コードは、ユーザーがデータブロック(を取得し、1MB)のように、次にそれを2MBに「拡張」することを可能にします。この追加の1MBは特別な訂正削除コードデータです。ブロック内の任意のバイトが失われた場合、ユーザーはコードを使用してこれらのバイトを簡単に復元できます。最大1MBのデータが失われても、全体のブロックを復元することができます。同じ技術により、コンピューターは損傷したCD-ROM内のすべてのデータを読み取ることができます。
現在最も一般的に使用されているのはRSコードです。実装方法は、k個の情報ブロックから始めて、関連多項式を構築し、異なるx座標で評価してエンコードブロックを取得します。RS誤り訂正コードを使用すると、大きなデータブロックがランダムに欠落する可能性は非常に低くなります。
例を挙げると、1つのファイルを6つのデータブロックと4つのチェックブロックに分け、合計10分割します。その中から任意の6分割を保持するだけで、元のデータを完全に復元できます。
利点:耐障害性が強く、CD/DVD、障害対策ハードディスクアレイ(RAID)およびクラウドストレージシステム(（Azure Storage、Facebook F4)）に広く使用されています。
欠点:デコード計算が複雑で、オーバーヘッドが高い;頻繁に変動するデータシーンには適していない。そのため、通常はチェーン外の分散化環境でのデータ復旧とスケジューリングに使用される。
分散化アーキテクチャの下で、StorjとSiaは伝統的なRS符号化を調整し、分散型ネットワークの実際のニーズに適合させました。Walrusもこの基盤の上に自らの変種 - RedStuff符号化アルゴリズムを提案し、より低コストで柔軟な冗長ストレージメカニズムを実現しています。
Redstuffの最大の特徴は何ですか？改良されたエラーレジストコードアルゴリズムにより、Walrusは非構造化データブロックを小さなフラグメントに迅速かつ堅牢にエンコードでき、これらのフラグメントはストレージノードネットワークに分散して保存されます。フラグメントの3分の2まで失われても、部分的なフラグメントを使用して元のデータブロックを迅速に再構築できます。これは、レプリケーション係数が4倍から5倍のままで可能になります。
したがって、Walrusを分散化シーンを中心に再設計された軽量の冗長性と回復プロトコルとして定義することは理にかなっています。従来のエラーレートコード(であるReed-Solomon)と比較して、RedStuffは厳密な数学的一貫性を追求せず、データ分布、ストレージ検証、および計算コストに対して現実的なトレードオフを行いました。このモデルは、集中型スケジューリングに必要な即時デコードメカニズムを放棄し、特定のデータコピーをノードが保持しているかどうかをチェーン上のProofで検証することにより、より動的で周縁化されたネットワーク構造に適応しています。
RedStuffの設計コアは、データを主スライスと副スライスの2つのカテゴリに分割することです: 主スライスは元のデータを復元するために使用され、その生成と分配は厳格に制約され、復元の閾値はf+1であり、2f+1の署名が可用性の裏付けとして必要です; 副スライスは、排他的論理和（XOR）などの単純な演算方式で生成され、弾性的なフォールトトレランスを提供し、全体的なシステムのロバスト性を向上させる役割を果たします。この構造は本質的にデータの一貫性に対する要求を低下させます - 異なるノードが短期間に異なるバージョンのデータを保存することを許可し、「最終的一貫性」の実践的な道筋を強調します。Arweaveなどのシステムにおける回溯ブロックの緩い要求と似ているものの、ネットワークの低下を可能にします。