Filecoin'dan Shelby'ye: Merkeziyetsizlik Depolamanın Evrim Yolu

Depolama, blockchain endüstrisinin popüler yarış alanlarından biriydi. Filecoin, önceki boğa piyasasının lider projelerinden biri olarak, piyasa değeri bir ara 10 milyar doları aşmıştı. Arweave, kalıcı depolamayı satış noktası olarak kullanarak en yüksek piyasa değerine 3.5 milyar dolara ulaşmıştır. Soğuk veri depolamanın kullanılabilirliğinin sorgulanmasıyla, merkeziyetsizlik depolamanın gerekliliği de tartışma konusu olmuştur. Walrus'un ortaya çıkışı, uzun süredir sessiz kalan depolama anlatısına yeni bir canlılık getirmiştir, ve Aptos ile Jump Crypto'nun birlikte geliştirdiği Shelby projesi, merkeziyetsizlik depolamayı sıcak veri alanında yeni bir yüksekliklere taşımayı hedefliyor. O halde, merkeziyetsizlik depolama yeniden yükselebilir ve geniş uygulama senaryoları sunabilir mi? Yoksa bu sadece bir başka spekülasyon mu? Bu makale, Filecoin, Arweave, Walrus ve Shelby projelerinin gelişim yollarını analiz ederek merkeziyetsizlik depolama anlatısının evrim sürecini inceleyecek ve bu soruya yanıt bulmaya çalışacaktır: Merkeziyetsizlik depolamanın yaygınlaşma yolu ne kadar uzakta?

FIL: Depolama ismi, madencilik gerçeği

Filecoin, merkeziyetsizlik etrafında gelişen erken dönem kripto para projelerinden biridir. Bu, çeşitli geleneksel alanlarda merkeziyetsizliğin anlamını arama konusunda erken dönem alternatif jetonların yaygın bir özelliğidir. Filecoin, depolama ile merkeziyetsizliği birleştirerek, merkezi veri depolama hizmet sağlayıcılarının güven riski taşıdığını vurgular. Ancak, merkeziyetsizlik uğruna feda edilen bazı yönler, daha sonra Arweave veya Walrus gibi projelerin çözmeye çalıştığı acı noktalar haline gelmiştir. Filecoin'in aslında sadece bir madencilik jetonu olduğunu anlamak için, temel teknolojisi IPFS'in sıcak verileri işlemek için uygun olmadığına dair nesnel kısıtlamaları bilmek gerekir.

IPFS: Merkeziyetsizlik mimarisinin iletim darboğazı

IPFS (InterPlanetary File System), 2015 civarında ortaya çıktı ve içerik adresleme ile geleneksel HTTP protokolünü devirmeyi amaçlamaktadır. IPFS'nin en büyük dezavantajı erişim hızının son derece yavaş olmasıdır. Geleneksel veri hizmeti sağlayıcılarının milisaniye seviyesinde yanıt verdiği bir çağda, IPFS ile bir dosya almak hala on birkaç saniye sürmektedir, bu da onu pratik uygulamalarda yaygınlaştırmayı zorlaştırmakta ve neden yalnızca birkaç blok zinciri projesi dışında geleneksel sektörler tarafından nadiren benimsenmiş olduğunu açıklamaktadır.

IPFS'in altındaki P2P protokolü esas olarak "soğuk veriler" için uygundur, yani sık değişmeyen statik içerikler, örneğin videolar, resimler ve belgeler gibi. Ancak, sıcak verilerin işlenmesinde, dinamik web sayfaları, çevrimiçi oyunlar veya yapay zeka uygulamaları gibi, P2P protokolünün geleneksel CDN'lere karşı belirgin bir avantajı yoktur.

IPFS kendi başına bir blok zinciri olmasa da, benimsediği yönlendirilmiş döngüsel grafik (DAG) tasarım felsefesi birçok halka açık blok zinciri ve Web3 protokolü ile yüksek uyum içindedir, bu nedenle blok zincirinin temel yapı çerçevesi olarak doğuştan uygundur. Bu nedenle, pratik bir değeri olmasa bile, blok zinciri anlatısını destekleyen bir temel çerçeve olarak yeterlidir; erken dönem alternatif para projeleri, muazzam bir vizyonu başlatmak için çalışır bir çerçeveye ihtiyaç duyar, ancak Filecoin belirli bir aşamaya geldiğinde, IPFS'in getirdiği sınırlamalar ilerlemesini engellemeye başlar.

Depolama dışındaki madeni para mantığı

IPFS'nin tasarım amacı, kullanıcıların veri depolarken aynı zamanda bir depolama ağının parçası olmalarını sağlamaktır. Ancak, ekonomik teşvikler olmadığında, kullanıcıların bu sistemi gönüllü olarak kullanmaları zorlaşır, aktif depolama düğümleri olmaları bir yana. Bu, çoğu kullanıcının yalnızca dosyalarını IPFS üzerinde depolayacağını, kendi depolama alanlarını katkıda bulunmayacaklarını veya başkalarının dosyalarını depolamayacaklarını ifade eder. İşte bu bağlamda, FIL doğmuştur.

Filecoin'in token ekonomi modelinde üç ana rol bulunmaktadır: Kullanıcılar, verileri depolamak için ücret ödemekten sorumludur; Depolama madencileri, kullanıcı verilerini depolayarak token teşviki alır; Veri madencileri ise kullanıcılar ihtiyaç duyduğunda verileri sağlayarak teşvik alır.

Bu modelin potansiyel olarak kötüye kullanılabilecek alanları bulunmaktadır. Depolama madencileri, depolama alanı sağladıktan sonra, ödül almak için sahte verilerle doldurabilirler. Bu sahte veriler geri alınmadığı için, kaybolsalar bile depolama madencilerinin ceza mekanizmasını tetiklemeyecektir. Bu durum, depolama madencilerinin sahte verileri silmesine ve bu süreci tekrarlamasına olanak tanır. Filecoin'in kopyalama kanıtı konsensüsü, kullanıcı verilerinin izinsiz olarak silinmediğini ancak madencilerin sahte verilerle doldurmasını engelleyememektedir.

Filecoin'un çalışması büyük ölçüde madencilerin token ekonomisine sürekli katkısına dayanırken, son kullanıcıların dağıtılmış depolamaya olan gerçek talebine dayanmamaktadır. Proje hâlâ sürekli olarak evrim geçiriyor olsa da, mevcut aşamada Filecoin'in ekosistem inşası daha çok "madeni para mantığı"na uygun olup, "uygulama odaklı" depolama proje tanımından ziyade.

Arweave: Uzun Vadeliçilik İki Uçlu Kılıç

Eğer Filecoin'in tasarım hedefi teşvik edici, kanıtlanabilir bir Merkeziyetsizlik "veri bulutu" kabuğu inşa etmekse, Arweave verilerin başka bir yönde aşırıya ulaşma yeteneği sunarak kalıcı depolama sağlamayı hedefliyor. Arweave, dağıtık bir hesaplama platformu inşa etmeye çalışmıyor; tüm sistemi bir ana varsayım etrafında şekilleniyor - önemli veriler bir kere depolanmalı ve ağda sonsuza dek kalmalıdır. Bu aşırı uzun vadeli yaklaşım, Arweave'i mekanizmadan teşvik modeline, donanım gereksinimlerinden anlatı açısına kadar Filecoin'den tamamen farklı kılıyor.

Arweave, Bitcoin'i öğrenme nesnesi olarak alarak, yıllık uzun dönemlerde sürekli olarak kendisinin kalıcı depolama ağını optimize etmeye çalışmaktadır. Arweave, pazarlama ile ilgilenmiyor, rakipleri ve pazarın gelişim trendleri ile de ilgilenmiyor. Sadece ağ mimarisini iteratif bir şekilde geliştirme yolunda sürekli ilerliyor, kimse sormasa bile umursamıyor, çünkü bu Arweave geliştirme ekibinin doğasıdır: uzun vadeli düşünme. Uzun vadeli düşünme sayesinde, Arweave geçen boğa piyasasında yoğun ilgi gördü; aynı nedenle, dip noktalara düşse bile, Arweave birkaç boğa ve ayı döngüsünü geçirebilir. Ancak gelecekte merkeziyetsiz depolama alanında Arweave'in bir yeri olacak mı? Kalıcı depolamanın varlık değeri sadece zamanla kanıtlanabilir.

Arweave ana ağı 1.5 sürümünden en son 2.9 sürümüne geçiş yapmasına rağmen, piyasa ilgisini kaybetmiş olsa da, daha geniş bir madenci kitlesinin en düşük maliyetle ağa katılmasını sağlamak ve madencileri veri depolamaya teşvik etmek için sürekli çaba göstermektedir. Bu sayede ağın dayanıklılığı sürekli olarak artmaktadır. Arweave, piyasa tercihleri ile uyumlu olmadığını bilerek, temkinli bir yaklaşım benimsemiştir; madenci topluluğunu kucaklamamış, ekosistem tamamen duraklamış, ana ağı en düşük maliyetle güncelleyerek, ağ güvenliğini tehlikeye atmadan donanım engellerini sürekli olarak azaltmaya çalışmaktadır.

1.5-2.9'un yükseliş yolu incelemesi

Arweave 1.5 sürümü, madencilerin gerçek depolama yerine GPU yığınının güvenilirliğine dayanarak blok oluşturma olasılıklarını optimize etme açığını ortaya çıkardı. Bu durumu engellemek için 1.7 sürümü, özel bir hesaplama gücünün kullanılmasını sınırlayan RandomX algoritmasını tanıttı ve böylece madenciliğe genel CPU'ların katılmasını zorunlu kılarak hesaplama merkezileşmesini zayıflattı.

2.0 sürümünde, Arweave SPoA'yı benimseyerek veri kanıtını Merkle ağaç yapısının basit yoluna dönüştürdü ve senkronizasyon yükünü azaltmak için format 2 işlemlerini tanıttı. Bu mimari, ağ bant genişliği üzerindeki baskıyı hafifletmiş ve düğümlerin iş birliği yeteneğini önemli ölçüde artırmıştır. Ancak, bazı madenciler hala merkezi hızlı depolama havuzu stratejileri aracılığıyla gerçek veri sahipliği sorumluluğundan kaçınabilir.

Bu yanlılığı düzeltmek için, 2.4 SPoRA mekanizmasını tanıttı, küresel indeks ve yavaş hash rastgele erişim getirdi, böylece madencilerin geçerli blok oluşturmak için veri bloklarını gerçekten elinde bulundurması gerekiyor, bu mekanizma ile hesaplama gücünü biriktirme etkisini zayıflatıyor. Sonuç olarak, madenciler depolama erişim hızına odaklanmaya başladı ve SSD ile yüksek hızlı okuma/yazma cihazlarının kullanımını artırdı. 2.6, blok oluşturma temposunu kontrol etmek için hash zincirini tanıttı ve yüksek performanslı cihazların marjinal faydasını dengeleyerek orta ve küçük madencilere adil bir katılım alanı sağladı.

Sonraki sürümler, ağ işbirliği yeteneklerini ve depolama çeşitliliğini daha da güçlendiriyor: 2.7, küçük madencilerin rekabet gücünü artırmak için işbirlikçi madencilik ve havuz mekanizmasını ekliyor; 2.8, büyük hacimli düşük hızlı cihazların esnek katılımına izin veren karma paketleme mekanizmasını tanıtıyor; 2.9, replica_2_9 formatında yeni bir paketleme sürecini tanıtarak verimliliği önemli ölçüde artırıyor ve hesaplama bağımlılığını azaltıyor, veri odaklı madencilik modelinin kapalı döngüsünü tamamlıyor.

Genel olarak, Arweave'in yükseltme yolu, depolama odaklı uzun vadeli stratejisini net bir şekilde ortaya koymaktadır: sürekli olarak hesap gücü merkezileşme eğilimine karşı koyarken, katılım engelini düşürmeye devam etmekte ve protokolün uzun vadeli çalışmasını sağlama olasılığını garanti etmektedir.

Walrus: Sıcak Verilerin Yenilikçi Denemelerini Kucaklamak

Walrus'un tasarım anlayışı Filecoin ve Arweave'den tamamen farklıdır. Filecoin'in çıkış noktası merkeziyetsizlik ile doğrulanabilir bir depolama sistemi oluşturmak iken, bu soğuk veri depolama maliyetiyle gelmektedir; Arweave'in çıkış noktası ise verilerin kalıcı olarak saklanabileceği bir zincir üstü İskenderiye Kütüphanesi oluşturmaktır, ancak bu da çok az senaryo ile sonuçlanmaktadır; Walrus'un çıkış noktası ise depolama maliyetlerini optimize eden sıcak veri depolama protokolüdür.

Sihirli Düzeltme Kodu: Maliyet İnovasyonu mu yoksa Eski Şişede Yeni Şarap mı?

Depolama maliyeti tasarımı açısından Walrus, Filecoin'in Arweave ile olan depolama harcamalarının makul olmadığını düşünüyor. Her iki sistem de tamamen kopyalanmış bir mimari kullanıyor ve bunların ana avantajı, her düğümün tam bir kopya bulundurması, güçlü bir hata toleransı ve düğümler arası bağımsızlık sağlamasıdır. Bu tür bir mimari, bazı düğümler çevrimdışı olsa bile ağın veri kullanılabilirliğini güvence altına alabilir. Ancak bu, sistemin sağlamlığını sürdürmek için çoklu kopya yedekliliğine ihtiyaç duyulması anlamına gelir ve bu da depolama maliyetlerini artırır. Özellikle Arweave'in tasarımında, konsensüs mekanizması kendisi düğüm yedek depolamasını teşvik eder ve bu da veri güvenliğini artırır. Buna karşılık, Filecoin maliyet kontrolünde daha esnek, ancak bunun bedeli bazı düşük maliyetli depolama çözümlerinin daha yüksek veri kaybı riski taşımasıdır. Walrus, her iki sistem arasında bir denge bulmaya çalışıyor; kopyalama maliyetlerini kontrol ederken yapılandırılmış yedeklilik yoluyla kullanılabilirliği artırıyor ve böylece veri erişilebilirliği ile maliyet verimliliği arasında yeni bir uzlaşma yolu oluşturuyor.

Walrus'un geliştirdiği Redstuff, düğüm fazlalığını azaltmanın anahtarıdır ve Reed-Solomon (RS) kodlamasından gelmektedir. RS kodlaması, veri setini iki katına çıkarmak için fazladan parçalar eklemeye izin veren geleneksel bir hata düzeltme algoritmasıdır ve orijinal verileri yeniden oluşturmak için kullanılabilir. CD-ROM'dan uydu iletişimine ve QR kodlarına kadar, günlük yaşamda sıkça kullanılmaktadır.

Düzeltici silme kodları, kullanıcının 1MB büyüklüğünde bir bloğu almasına ve bunu 2MB büyüklüğüne "büyütmesine" olanak tanır; ek 1MB, düzeltici silme kodu olarak adlandırılan özel verilerdir. Eğer bloktaki herhangi bir bayt kaybolursa, kullanıcı bu baytları kod sayesinde kolayca geri alabilir. Hatta 1MB'a kadar bir blok kaybolsa bile, tüm blok geri getirilebilir. Aynı teknoloji, bilgisayarların hasar görmüş olsa bile bir CD-ROM'daki tüm verileri okumasını sağlar.

Şu anda en yaygın olanı RS kodlamasıdır. Uygulama şekli, k adet bilgi bloğundan başlayarak, ilgili çok terimli bir polinom oluşturmaktır ve bunu farklı x koordinatlarında değerlendirerek kodlama bloklarını elde etmektir. RS hata düzeltme kodu kullanarak, rastgele örnekleme ile büyük veri bloklarının kaybolma olasılığı çok düşüktür.

Örnek vermek gerekirse: Bir dosyayı 6 veri bloğuna ve 4 denetim bloğuna ayırarak toplamda 10 parça elde ederiz. Sadece bu parçaların herhangi 6'sını koruyarak orijinal veriyi tam olarak geri yükleyebilirsiniz.

Avantajları: Hata toleransı yüksektir, CD/DVD, arızaya dayanıklı disk dizileri (RAID) ve bulut depolama sistemlerinde (örneğin Azure Storage, Facebook F4) yaygın olarak kullanılmaktadır.

Dezavantajlar: Dekodlama hesaplama karmaşık, maliyet oldukça yüksek; sık sık değişen veri senaryoları için uygun değildir. Bu nedenle genellikle zincir dışı merkeziyetsizlik ortamlarında veri kurtarma ve planlama için kullanılır.

Merkeziyetsizlik mimarisinde, Storj ve Sia, geleneksel RS kodlamalarını dağıtık ağın pratik ihtiyaçlarına uyacak şekilde uyarladılar. Walrus da bu temel üzerine kendi varyantını - RedStuff kodlama algoritmasını - daha düşük maliyet ve daha esnek bir yedekleme depolama mekanizması sağlamak için sundu.

Redstuff'un en büyük özelliği nedir? Geliştirilmiş hata düzeltme kodlama algoritması sayesinde, Walrus, yapılandırılmamış veri bloklarını daha küçük parçalara hızlı ve sağlam bir şekilde kodlayabilir; bu parçalar bir depolama düğüm ağına dağıtılarak saklanır. Üçte ikisine kadar parçanın kaybolması durumunda bile, orijinal veri bloğunu hızlı bir şekilde yeniden yapılandırmak için kısmi parçalar kullanılabilir. Bu, kopyalama faktörünü yalnızca 4 ila 5 kat tutarken mümkün hale gelir.

Bu nedenle, Walrus'u merkeziyetsizlik sahnesi etrafında yeniden tasarlanmış hafif bir yedekleme ve kurtarma protokolü olarak tanımlamak mantıklıdır. Geleneksel hata düzeltme kodlarına (örneğin Reed-Solomon) kıyasla, RedStuff artık katı matematiksel tutarlılığı hedeflemiyor, bunun yerine veri dağılımı, depolama doğrulaması ve hesaplama maliyetleri üzerinde gerçekçi bir denge sağlıyor. Bu model, merkezi bir planlamanın gerektirdiği anlık çözümleme mekanizmasını terk ediyor ve bunun yerine zincir üzerindeki