Último financiamento de 140 milhões de dólares, interpretação do protocolo de armazenamento descentralizado Walrus

Equipa de desenvolvimento Sui, cadeia PoS independente, novo token de governação WAL, oportunidade potencial de airdrop

Escrito por: Alex Liu, Foresight News

Este artigo foi publicado pela primeira vez em 25 de setembro de 2024.

A rede de armazenamento descentralizado Arweave lançou a camada de computação AO, causando com sucesso um retorno no preço, ecossistema e popularidade da moeda AR, podendo ser considerado uma reviravolta. E o Sui, como uma cadeia de computação geral, ao lançar a rede de armazenamento descentralizado Walrus, que ondas irá levantar?

Introdução ao contexto

Equipe

A empresa de desenvolvimento por trás da Solana chama-se Solana Labs, a empresa de desenvolvimento por trás da Aptos chama-se Aptos Labs, a empresa de desenvolvimento por trás da Sui chama-se Mysten Labs (é assim tão singular). A maioria dos fundadores e funcionários da Mysten Labs vem do projeto de blockchain Diem, que foi dissolvido pelo Facebook (atualmente Meta).

Walrus é o mais recente produto classificado pela Mysten Labs como "protocolo, plataforma", sendo uma rede de armazenamento descentralizada. O significado original de Walrus em inglês é "morsa", e no seu site oficial há o slogan "crescer como uma morsa" e "adaptar-se como uma morsa", transmitindo a confiabilidade e a usabilidade do protocolo como sistema de armazenamento.

e a ligação com Sui

Walrus é construído sobre Sui e utiliza Sui para coordenar a venda de espaço de armazenamento e metadados. No entanto, o uso do Walrus não requer a construção de aplicações ou produtos sobre Sui, e o novo token de governação WAL funcionará como um Token de Utilidade, e não como SUI.

Comparação de concorrentes

Os protocolos de armazenamento descentralizado geralmente se dividem em duas grandes categorias. A primeira categoria é a dos sistemas de replicação completa, com os principais concorrentes Filecoin e Arweave sendo representantes típicos deste tipo de sistema. A principal vantagem deste tipo é a disponibilidade de arquivos completos nos nós de armazenamento, o que permite que, mesmo que um nó de armazenamento fique offline, os arquivos possam ser acessados e migrados facilmente. Esta configuração proporciona um ambiente sem permissão, pois os nós de armazenamento não precisam depender uns dos outros para recuperar arquivos.

A confiabilidade desses sistemas depende da robustez dos nós de armazenamento selecionados. Sob o modelo clássico de adversários estáticos de um terço e a suposição de um pool infinito de nós de armazenamento candidatos, alcançar uma segurança de "doze noves" (ou seja, a probabilidade de perda de acesso a arquivos inferior a 10^-12) exige que mais de 25 cópias sejam armazenadas na rede. Isso resulta em um custo de armazenamento 25 vezes maior. Além disso, existe o problema de possíveis ataques de bruxas, onde agentes maliciosos podem fingir ter várias cópias de arquivos armazenados, comprometendo a integridade do sistema.

O segundo tipo de serviço de armazenamento descentralizado utiliza codificação Reed-Solomon (RS). A codificação RS divide os arquivos em partes menores, chamadas de fatias, onde cada fatia representa uma parte do arquivo original. Desde que o tamanho total das fatias seja maior que o tamanho do arquivo original, é possível decodificar o arquivo original. No entanto, a codificação RS também tem suas desvantagens. O processo de codificação e decodificação depende de operações de campo, avaliação de polinômios e interpolação, o que gera um alto custo computacional. Essas operações só são práticas quando o tamanho do campo e o número de fatias são relativamente pequenos, limitando assim o tamanho dos arquivos codificados e o número de nós de armazenamento participantes; caso contrário, o custo da codificação torna-se muito alto, limitando o grau de descentralização. Outro problema é que, quando um nó de armazenamento fica offline e precisa ser substituído por outro nó, ao contrário de um sistema de cópia completa, os dados não podem simplesmente ser copiados de um nó para outro. O sistema de codificação RS exige que todos os nós de armazenamento existentes enviem suas fatias para o nó substituto, que então recupera as fatias perdidas. Mas esse processo pode levar à transmissão de dados O(|blob|) pela rede. Operações de recuperação frequentes diminuem a economia de armazenamento obtida pela redução da cópia.

Desafios do armazenamento

Independentemente do protocolo de cópia utilizado, todos os sistemas de armazenamento descentralizado existentes enfrentam dois desafios adicionais:

  1. É necessário um desafio contínuo para garantir que os nós de armazenamento mantenham os dados sem descartá-los. Em um sistema descentralizado aberto que fornece pagamentos de armazenamento, isso é crucial, mas atualmente essa prática limita a escalabilidade do sistema, uma vez que cada arquivo requer um desafio separado.
  2. Os nós de armazenamento precisam de coordenação: é necessário saber quem está no sistema, quais arquivos pagaram as taxas de armazenamento, implementar mecanismos de incentivo à participação e gerenciar desafios, bem como mitigar abusos. É por isso que cada um dos sistemas mencionados acima implementou uma blockchain personalizada para executar transações e introduziu criptomoedas fora do protocolo de armazenamento.

Inovação Central

Diante desses desafios, quais inovações a Walrus pode trazer para oferecer soluções diferentes para armazenamento descentralizado?

Em termos simples:

**Ao empregar inovações de codificação de eliminação, a Walrus é capaz de codificar de forma rápida e robusta blocos não estruturados de dados em fragmentos menores que são distribuídos por uma rede de nós de armazenamento. Mesmo que até dois terços dos fragmentos sejam perdidos, os pedaços originais podem ser rapidamente reconstruídos usando fragmentos parciais. **Isso é possível mantendo um fator de replicação de apenas 4x a 5x, comparável aos serviços em nuvem existentes, com os benefícios da descentralização e maior resiliência a falhas.

Especificamente:

Walrus lançou o RedStuff, um novo algoritmo de codificação 2D, projetado especificamente para Tolerância a Falhas Bizantinas (Byzantine Fault Tolerance). O RedStuff é baseado em códigos de fonte (fountain codes), combinando a vantagem de operações rápidas e alta confiabilidade.

RedStuff codifica dados em fatias principais e secundárias através de operações simples (principalmente XOR, operação de exclusão). Essas fatias estão distribuídas entre os nós de armazenamento, cada nó possui uma combinação única. Para a codificação em diferentes dimensões, RedStuff utiliza diferentes limiares. A dimensão principal adota um limiar de recuperação de f+1, o que permite gravações assíncronas, pois apenas 2f+1 assinaturas são necessárias para provar que um bloco de dados está disponível, o que já formou um fator de replicação de 3.

A dimensão secundária utiliza um limiar de recuperação de 2f+1, este design implementa pela primeira vez a prova de armazenamento assíncrona, enquanto apenas introduz 1,5 vezes a cópia adicional, o fator total de cópia final é inferior a 5 vezes. Mais importante ainda, os fragmentos perdidos podem ser recuperados com base na quantidade de dados perdidos, economizando assim largura de banda; tudo isso graças à codificação 2D.

As vantagens do RedStuff incluem: comparado com a codificação RS, o uso de uma simples operação XOR torna a codificação / decodificação mais rápida; devido ao baixo custo de armazenamento, o sistema pode escalar para centenas de nós e possui alta resiliência e capacidade de tolerância a falhas, garantindo que mesmo em caso de falhas bizantinas, os dados possam ser recuperados.

Como um protocolo sem permissão, o Walrus é equipado com um protocolo de reconfiguração de comitês eficiente para lidar com a perda natural de nós de armazenamento, garantindo a disponibilidade contínua dos dados. Quando um novo comitê substitui o comitê atual entre duas eras, o protocolo de reconfiguração garante que todos os blocos de dados que ultrapassaram o ponto de disponibilidade (PoA) permaneçam disponíveis. A codificação 2D do RedStuff torna a migração de estado mais eficiente, mesmo que alguns nós estejam indisponíveis, outros nós podem recuperar as fatias perdidas.

O nó 1 e o nó 3 ajudaram o nó 4 a recuperar os dados do fragmento

Walrus introduziu um protocolo de desafio assíncrono para verificar se os nós armazenam os dados corretamente. Este protocolo permite provas de armazenamento eficientes, garantindo a disponibilidade dos dados, sem depender de suposições de rede, e seu custo se expande logarithmicamente com o número de arquivos armazenados.

O modelo econômico do Walrus é baseado na aposta, combinando mecanismos de recompensa e punição. O mecanismo inovador de certificação de armazenamento se expande em uma escala logarítmica à medida que o número de arquivos armazenados aumenta, reduzindo o custo de prova de armazenamento de arquivos.

Em suma, o Walrus, com o protocolo RedStuff no seu núcleo, oferece uma solução de armazenamento descentralizado que é escalável, altamente resiliente e economicamente viável, capaz de fornecer alta veracidade, integridade, auditabilidade e disponibilidade a um custo razoável.

E tudo isso se deve ao Sui como camada de controle do Walrus. Ter uma infraestrutura escalável, programável e segura como camada de coordenação permite que se concentre nas questões centrais do armazenamento descentralizado.

Airdrop potencial

Walrus irá lançar o token independente WAL, com utilidade em staking, governação, entre outros. Como posso obter o Airdrop de WAL? Referindo-se à forma de obtenção do AO, ter SUI pode ser uma das maneiras.

Walrus está prestes a lançar a rede de testes, a data de lançamento da rede principal está por determinar. Atualmente, pode visitar a documentação oficial para consultar como usar o Walrus para implantar o seu próprio site.

Fonte:

Walrus White Paper:

Walrus: Armazenamento descentralizado e protocolo DA, pode ser construído L2 e armazenamento em larga escala com base em Sui:

Pesquisador da Mysten Labs X thread:

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