2021年的夏天一组由一万个不规则像素组成但看起来很奇怪的小人忽然兴起，让人惊讶的是其单个头像却能以等价于几千万美金的以太坊成交。从加密艺术和游戏到头像和文字以及NFT的兴起引燃了人们对元宇宙对Web 3.0的无尽想象。
然而当我们在谈论作为身份象征的CryptoPunk，兴致勃勃地边玩边赚游戏Axie Infinity，酣畅淋漓地构想在元宇宙里星辰大海的征途时，我们是否想过这些数据会被存储在哪？是否担心这些数据可能会被篡改？没有人会希望花了几千万美金的头像因为底层数据的篡改而一文不值，没有人会希望在元宇宙里与朋友对话的珍贵回忆因为系统宕机而永远消失。站在元宇宙和Web 3.0纪元的起点，在数据爆发式增长的今天，我们急需一个安全开放自由且可靠的存储网络。
之前的视频我们已经详细说明了web3.0是个什么概念。本期我们将讨论存储对于Web 3.0及元宇宙的深刻意义。
新冠疫情的肆虐加速了真实世界与虚拟世界边界的模糊，人们在真实世界中的工作和社交以及娱乐和餐饮及出行等活动几乎都可以在互联网世界中来执行。同时从Web 1.0到Web 3.0，从被动的数据读取到热火朝天的内容创作，数据生产量发生了爆炸式的增长，并且还将以指数形式继续增长。作为区块链技术的三大支柱计算和存储以及网络之一的存储对于Web 3.0与元宇宙的发展都具有重大意义。从应用角度来看数据安全与数据主权的最终归属关系着虚拟世界的稳定运行。而从经济角度来看元宇宙与Web 3.0世界产生的海量数据存储需求也有着巨大的商业前景。
存储的商业模式分为中心化和去中心化存储，中心化存储是将数据完整地存储在中心化的服务器上，去中心化存储则是采用分布式存储技术将数据切片分散存储在多个独立的存储供应商上。中心化存储方案以高稳定性的性能满足了企业级存储的需求。去中心化存储以其定制化存储方案和经济激励模型以及隐私性强等特点满足了长尾企业市场的特殊场景要求。站在Web 3.0与元宇宙的交汇处，对数据安全性和用户数据所有权的重视，去中心化存储的重要性将愈发凸显。
中心化存储将整个存储集中在一个系统中的多套设备上，是过去大型主机时代的产物。中心化存储系统顺利运行的关键之一是存储服务器稳定运转，存储服务器成为系统性能的瓶颈以及可靠性的焦点，因而巨大的中心化存储市场却是巨人的蛋糕，亚马逊和微软以及谷歌等巨头合计占据了云存储市场份额的60%。
而去中心化存储基于区块链技术采用开源的应用程序和算法，把数据切片分散存储在多个独立的网络节点上，主张隐私保护和数据冗余备份等，并且通过对种子节点或文件上传方提供经济激励使数据价值化。其中经济激励模式使得用户数据得以安全长久地保存正是去中心化存储亮眼的地方。当去中心化存储遇上区块链技术，便具有了可扩展性强以及安全和效率高且自动容错成本低的特性。
2021年随着Roblox上市元宇宙Metaverse概念忽然席卷了互联网、VR AR和金融投资界等各大行业借着微型计算机和VR设备以及以5G为代表的高速网络技术的兴起，人们来到了元宇宙纪元的门口。第一点基于区块链的开放式支付和清算系统，可以满足用户在元宇宙世界的实时和公平以及透明和快速的P2P支付需求。将元宇宙中用户的虚拟物品或创新成果货币化不仅赋予了用户与真实物理世界近似的权益保障，更能极大地促进元宇宙资产的流通交易并鼓励用户通过持续创新来获得财富积累。而这背后在元宇宙辉宏的世界里，庞大的用户信息交互及创作的虚拟物品信息如若失去可信任的区块链链上存储的保护，一旦其对应的元数据和媒体数据失效或被篡改，那么用户手上的 NFT 所有权凭证将会变成一张没有承兑方的无价值支票。目前主要的去中心化存储解决方案有几个具有代表性的项目。
首先是IPFS Filecoin
IFPS是2015年提出的另一去中心化存储方案，IPFS又开创性地引入了激励层Filecoin，通过通证激励机制以确保文件在约定期限内的可靠存储。Filecoin允许任何个体利用空闲的硬盘空间和带宽在公开市场上提供数据存储和检索服务，将未用硬盘容量货币化，并通过PoRep（复制证明）和 Post（时空证明）来保证矿工真实存储文件的情况，用户通过发布订单寻找合适的存储矿工，数据加密并分割后发送至矿工，矿工将该信息添加至存储区块进行存储并持续证明其工作以获得奖励。
filecoin的这种模式并不意味着它就是完美无缺的。IPFS挖矿需要专业设备。GPU矿机而使挖矿成本较高，行业进入壁垒的提高导致普通个体可能无法直接参与存储挖矿，进而全网总存储将向少数存储供应商或大规模矿池集中。这从某种程度上来说IPFS所构想的完全去中心化在执行过程中又变成了少数供应商垄断的中心化存储。目前FIL虚拟币的价格走势并不太乐观，有很多朋友并不太看好Filecoin。
而与Filecoin将数据存储在链下不同，另一存储方案Arweave将数据内容直接存储在区块网中，是主打永久存储加链上存储的去中心化存储方案。Arweave项目的技术亮点正是其底层Blockweave网络。Blockweave项目采用了全新的区块链网Blockweave，它是基于共识机制和特定的出块模式，即将之前所有区块的哈希值做成一个哈希列表并将系统中所有活跃钱包做成一个列表，矿工通过检索哈希列表和钱包列表来完成验证工作，而无需像BTC以及ETH等节点一样去验证整个节点，这种方式减少了能源消耗并提高了节点工作效率。
其次是激励算法Wildfire，与Filecoin需要持续性地收取存储费用不同，Arweave只在数据写入时收取一次性的永久存储费用，之后用户读取数据都是免费的，为了鼓励节点对数据读取请求作出响应，Arweave引入了激励算法widfire。简单来说Wildfire就是一个节点评分系统，根据节点发送新交易和区块的次数以及响应请求的速度来让每个节点对其他节点排名。从相邻节点得到的可靠数据越多则给对方的评分就越高，相应地出块概率就越大。Arweave主网于2019年1月29日上线，并于2020年5月推出具有捆绑交易存储功能的Arweave 2.0版本。Solana 上Metaplex Candy Machine的推出以及 ipfs2arweave 跨链桥的推出等造就了Arweave的亮丽表现。在代币AR的走势上来看它的表现优于Filecoin。纵观 Arweave 生态项目目前较为活跃的是 NFT和DeFi以及基础设施赛道，如Koii和Limestone等项目且目前生态还处于建设的早期阶段。
其次是激励算法Wildfire，与Filecoin需要持续性地收取存储费用不同，Arweave只在数据写入时收取一次性的永久存储费用，之后用户读取数据都是免费的，为了鼓励节点对数据读取请求作出响应，Arweave引入了激励算法widfire。简单来说Wildfire就是一个节点评分系统，根据节点发送新交易和区块的次数以及响应请求的速度来让每个节点对其他节点排名。从相邻节点得到的可靠数据越多则给对方的评分就越高，相应地出块概率就越大。Arweave主网于2019年1月29日上线，并于2020年5月推出具有捆绑交易存储功能的Arweave 2.0版本。Solana 上Metaplex Candy Machine的推出以及 ipfs2arweave 跨链桥的推出等造就了Arweave的亮丽表现。在代币AR的走势上来看它的表现优于Filecoin。纵观 Arweave 生态项目目前较为活跃的是 NFT和DeFi以及基础设施赛道，如Koii和Limestone等项目且目前生态还处于建设的早期阶段。
虽然Arweave存储方案将数据保存在链上能保证数据的不可篡改。然而这种模式也具有一定的弊端。首先是数据的不可篡改导致任何改动都只能通过上传新数据这将造成一定的迭代成本。其次为了保证数据的永久存储Arweave需要不断吸引新的节点加入，同时需要确保节点的边际收益大于边际成本。
最后是最早期的去中心化传输方案为Bittorrent即BT下载，由软件工程师Bram Cohen于2003年提出，通过P2P下载的方式克服了传统下载方式的局限性。不需要资源发布者拥有高性能服务器来传输资源，且下载同一文件的人越多下载该文件的速度越快，加上其免费使用这一收费模式吸引了众多的网民使用。然而Bittorrent下载必须使用种子文件，即下载内容的所有地址放到这个种子文件中才能下载，且客户端只能下载种子文件内的内容。但种子文件可能随着时间推移而减少甚至消失，这也意味着存储的内容可能会在传播中消失。Bittorrent 的另一个明显的问题是缺乏激励机制，缺失激励用户无偿共享文件的动力。在适当的经济激励缺席下只有那些广受流行且不断有人下载的内容才能幸存下来，而某些未能引起大众注意的精华则可能消失在历史的长河中。
最后是最早期的去中心化传输方案为Bittorrent即BT下载，由软件工程师Bram Cohen于2003年提出，通过P2P下载的方式克服了传统下载方式的局限性。不需要资源发布者拥有高性能服务器来传输资源，且下载同一文件的人越多下载该文件的速度越快，加上其免费使用这一收费模式吸引了众多的网民使用。然而Bittorrent下载必须使用种子文件，即下载内容的所有地址放到这个种子文件中才能下载，且客户端只能下载种子文件内的内容。但种子文件可能随着时间推移而减少甚至消失，这也意味着存储的内容可能会在传播中消失。Bittorrent 的另一个明显的问题是缺乏激励机制，缺失激励用户无偿共享文件的动力。在适当的经济激励缺席下只有那些广受流行且不断有人下载的内容才能幸存下来，而某些未能引起大众注意的精华则可能消失在历史的长河中。
总之站在Web 3.0与元宇宙的交汇处，对数据安全性和用户数据所有权的重视，去中心化存储的重要性将愈发凸显。去中心化存储与中心化存储在存储空间来源和带宽来源以及安全性和使用方式等多个维度的差异，导致目前去中心化存储的规模和性能远远不如中心化存储系统。虽然IPFS和Arweave等项目通过不同的非中心化设计方式弥补了其不同的缺陷，并引入通证激励使全网存储总规模扩大，但是项目方与用户的利益不一致和费用结构的等因素阻碍了项目的快速拓展。不过随着元宇宙和Web 3.0时代的开启，网络的飞轮效应使去中心化存储能迎来应用爆发的浪潮，期待存储技术的改进和经济激励模式的优化，去中心化存储这一赛道能有长足稳定的发展。
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