制作：LDキャピタルリサーチ
著者: ベティ、YY
まとめ
まとめ
オフライン生活のオンライン化とオーナー経済の活況により、データ ストレージに対する膨大な需要が生じており、これには大きなビジネスとアプリケーションの可能性が秘められています。
集中型ストレージは、高コストや事前設定されたストレージ形式などの要因により、ストレージ容量、データの読み書き速度、セキュリティ、データの急激な増加によってもたらされるデータ関係の変化に対応することが困難であるため、分散型ストレージが登場しました。生まれる;
分散型ストレージはブロックチェーン技術に基づいており、強力な拡張性、セキュリティ、高効率、自動フォールトトレランス、高信頼性、低コストという特徴を備えています。
Web 3.0 の世界では、ユーザーが作成した膨大なオンライン フットプリントとオンライン作品によって、信じられないほど巨大なデータ王国が形成されています。このデータ王国の維持は、信頼性があり、安定しており、安全なデータ ストレージ ネットワークに依存しています。
Metaverse Huihong の世界では、収益化された仮想アイテムが信頼できるブロックチェーン ストレージの保護を失った場合、対応するメタデータとメディア データが無効になるか改ざんされると、価値のない受け入れられない当事者の小切手になります。
導入
導入
2021年夏、突如現れた1万個の不規則なピクセルからなる異形の悪役集団、アバター1体で数千万ドル相当のイーサリアムで取引できるというから驚き、Bored Ape Yacht Club、Lootなど。暗号化市場の新たな寵児となっています。暗号化されたアートやゲームからアバターやテキストに至るまで、NFT の台頭は人々のメタバースと Web 3.0 に対する無限の想像力に火を付けました。
しかし、私たちがステータス シンボルとしての CryptoPunk について話したり、ゲーム Axie Infinity を熱心にプレイして稼いだり、メタバースでの星や海の旅を心から構想したりするとき、これらのデータがどこに保存されるのか考えたことはあるでしょうか?このデータが改ざんされるのではないかと心配ですか?数千万ドルもしたアバターが基盤となるデータの改ざんによって無価値になることを望む人はいないだろうし、メタバースでの友人との会話の貴重な思い出がシステムのダウンタイムによって永遠に消えてしまうことを望む人はいないだろう。メタバースと Web 3.0 時代の開始点に立つ今日、データが爆発的に増加する中、私たちは安全、オープン、無料、信頼性の高いストレージ ネットワークを緊急に必要としています。
副題
ストレージ産業のエコロジー
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世界的なデータ生成傾向グラフ、出典: www.slideshare.net/PerryLea/the-20-rule-how-the-seismic-growth-of-data-has-always-and-will-always-outgrow-telcom
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世界のクラウドストレージ業界の市場規模予測、出典 https://www.alliedmarketresearch.com/cloud-storage-market
ストレージのビジネスモデルは集中型ストレージと分散型ストレージに分けられ、集中型ストレージはデータを集中サーバー上に完全に保存するもの、分散型ストレージは分散ストレージ技術を利用してデータスライスをストレージプロバイダーに依存せず複数に分散して保存するものです。集中型ストレージ ソリューションは、高い安定性と低コストでエンタープライズ レベルのストレージのニーズを満たし、分散型ストレージは、カスタマイズされたストレージ ソリューション、経済的インセンティブ モデル、および強力なプライバシーにより、ロングテール エンタープライズ市場のニーズを満たします。 Web 3.0 とメタバースの交差点に立つと、データ セキュリティとユーザー データの所有権が重視され、分散ストレージの重要性がますます顕著になるでしょう。
2.1 集中ストレージ
集中型ストレージ、つまり、ストレージ全体を 1 つのシステム内の複数のデバイスに集中させることは、メインフレームの過去の時代の産物であり、固定ノードの数が限られているため、データ アクセスは 1 つのコントローラーを経由するだけで済みます。待ち時間が短いという利点がありますが、サービス プロバイダーにとってはコストが比較的高く、データ セキュリティが高く、運用のスケーラビリティが低いです。
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2021 年第 1 四半期の世界のクラウド ストレージ プロバイダーの市場シェア (出典: https://www.statista.com/chart/18819/worldwide-market-share-of-leading-cloud-infrastructor-service-providers/)
WeiboやFacebookなどの普及やセルフコンテンツ作成の人気により、データは爆発的に増加する時代を迎えており、データの爆発的な増加により、ストレージ容量、拡張速度、データバックアップに対する要求が高まっています。ユーザー間での情報のやり取りにおいては、データの読み書き速度の高速化や高いセキュリティが求められると同時に、ユーザー自身が生成するデータの種類やデータ間の関係が複雑化・多様化するにつれ、ストレージシステムも従来とは異なるストレージシステムへの変化が求められています。前のシングル ドキュメント タイプは、さまざまな半構造化データおよび非構造化データの関係に拡張されています。しかし、高い構築コストと業界参入障壁のため、集中型ストレージのデータストレージ容量とデータ種類の拡大がデータ生産のペースに追いつくことが難しく、時代の要求に応じて分散型ストレージが台頭しています。
2.2 分散ストレージ
IPFS (InterPlanetary File System) の初期のエバンジェリストである Hu Feitong 氏は次のように述べています。「集中型データ ストレージの世界では、ユーザーはデータ ストレージに料金を支払うだけでなく、適切なデータ保護も受けられません。この現象は変えなければなりません。分散化により、ユーザーは自分のデータ、暗号化されたストレージ、許可されたアクセス、安全なバックアップなどを管理できるようになり、これらの機能の実現により、ユーザーのプライバシーが大幅に強化され、データの長期保存も強化されます。大幅なコスト削減が期待されています。これはデータ ストレージ開発の避けられない方向です。」
分散型ストレージはブロックチェーン技術に基づいており、オープンソースのアプリケーションとアルゴリズムを採用し、複数の独立したネットワークノードにデータスライスを分散して保存し、プライバシー保護、データ冗長バックアップなどを提唱し、データをシードノードまたはファイルにアップロードします。値データ。その中で、経済的インセンティブ モデルは、分散ストレージの最終仕上げであるユーザー データの安全かつ長期的な保存を可能にします。
分散ストレージがブロックチェーン テクノロジーと出会うと、強力なスケーラビリティ、セキュリティ、高効率、自動フォールト トレランス、高信頼性、低コストという特性が得られます (Jiao Shike、2020)。
スケーラビリティ: ストレージ ノードの数は無限に拡張でき、各ノードのストレージ容量も柔軟に調整できます。
セキュリティ： 相手を知る必要も、第三者の信頼を求める必要もありません 保存情報は断片に分割され、複数のノードに保存されます 保存データの暗号化は、ユーザーやソフトウェア端末に限らず、すべてのノードに適用されますストレージネットワークのリンク、情報の送信プロセス中に、プライベートネットワークアクセスキーやゼロ知識証明などの方法で暗号化処理が実行されます。
高効率: 同じネットワーク上のノードはファイルを直接共有できます。
自動フォールト トレランス: ストレージ コンテンツはネットワーク内の多くのノードに分散されているため、データ送信またはストレージ エラーが発生した場合には追加のコピーを保存できます。
高い信頼性: ストレージ システムに含まれる検証メカニズムにより、ファイルが完全かつ本物に保存されていることを保証し、ユーザーは 7 時間 24 時間いつでもアクセスできます。
副題
分散型ストレージ: Web 3.0 とメタバースが出会う場所
3.1 分散ストレージと Web 3.0
インターネットの起源は、1989 年の World Wide Web の誕生にまで遡ることができます。ポータル Web サイトが Web 1.0 の時代の幕開けだとすれば、2003 年のブログの台頭は Web 2.0 の始まりとなりました。 Web 1.0 から Web 2.0 へ、受動的な情報受信から自作コンテンツやオンライン インタラクションに至るまで、インターネット ユーザーは、ユーザー コンテンツの作成、使いやすさ、相互運用性をより重視したアプリケーション エクスペリエンスを求めており、Web 3.0 が目前に迫っています。 Tim Berners-Lee 氏は次のように述べています。「人々は Web 3.0 とは何なのかを尋ね続けます。おそらく、Web 2.0 にスケーラブルなベクター グラフィックスをオーバーレイしたとき、すべてが波紋を広げ、崩壊し、曖昧に見えるとき、そしてセマンティック Web にアクセスできるときだと思います。広大なデータ空間に統合されているため、信じられないほどのデータ リソースにアクセスできます」 (Victoria Shannon、2006)。 Web 3.0 の定義についてはまだ合意に達していませんが、Web 3.0 には次の特徴があるはずです (Fabric Venture、2020)。
オープン性 (オープン): オープン ソース ソフトウェアは、オープンでアクセス可能な開発者コミュニティによって構築され、チェーン上で実行される操作は誰でも見ることができます。
トラストレス: ネットワーク自体により、参加者は信頼できる第三者なしで公的または非公開で対話することができます。 Web 3.0 は、分散型インセンティブ メカニズムを使用して参加者がルールを遵守することを保証し、ブロックチェーン プロトコルのコンセンサス メカニズムを使用してアカウントの信頼性とトランザクションにおける転送の正当性を検証し、非中間的な価値転送を実現します。
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Blockweave:
このプロジェクトは、コンセンサスメカニズムと特定のブロック生成モードに基づいた、まったく新しいブロックチェーンネットワーク Blockweave を採用しています。これは、以前のすべてのブロックのハッシュ値のハッシュリストを作成し、システム内のすべてのアクティブなウォレットのリストを作成します。マイナーの場合、BTCやETHなどのノード全体を検証する必要がなく、ハッシュリストとウォレットリストを取得するだけで検証作業が完了するため、エネルギー消費が削減され、ノードの作業効率が向上します。
インセンティブ アルゴリズム ワイルドファイア:
継続的にストレージ料金を請求する必要がある Filecoin とは異なり、Arweave はデータが書き込まれるときに 1 回だけ永続的なストレージ料金を請求するだけで、その後ユーザーは無料でデータを読み取ります。ノードがデータ読み取りリクエストに応答するよう促すために、Arweave はインセンティブ アルゴリズムを導入しています。ウィドファイア。簡単に言うと、Wildfire は、新しいトランザクションとブロックを送信した回数と、リクエストへの応答速度に基づいて、各ノードを他のノードに対してランク付けするノード スコアリング システムです。隣接するノードから得られるデータが信頼性が高いほど、相手のスコアが高くなり、ブロックが生成される確率が高くなります。
インテリジェント ネットワーク SmartWeave:
Smart Weave は、スマート コントラクト実行の計算負荷をノードからユーザーに転送します。つまり、アプリケーションのすべてのデータのみが Arweave ネットワークに保存され、これらのデータはブラウザまたは他のクライアント アプリケーションに次の形式で提供されます。これにより、Arweave が大量の計算を必要とする Dapps をサポートできるようになります。
インターネットの進化 (出典: https://hackernoon.com/web-3-0-will-be-powered-by-blockchain-technology-stack-626ce3f828c7)
Web 3.0 の星の海では、デジタル世界と物理世界の境界があいまいになりつつあります。ユーザーが作成した膨大なオンライン フットプリントやオンライン作品を静かに記録するための安定した信頼性の高いデータ ストレージ ネットワークが存在しない場合、Web 3.0 の世界で何が起こったのかを興味深く振り返ると、次のぼやけたシャードしか存在しないかもしれません。
3.2 分散ストレージとメタバース
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The Sandbox のゲーム内仮想アセット、データ ソース: The Sandbox
3.3 主な分散ストレージソリューション
3.3.1 Bittorren
最も初期の分散型送信スキームは、2003 年にソフトウェア エンジニアの Bram Cohen によって提案された Bittorrent、つまり BT ダウンロードです。これは、P2P ダウンロードを通じて従来のダウンロード方法の制限を克服します。リソース発行者が高性能のサーバーを用意する必要がありません。リソースを転送し、同じファイルをダウンロードする人が増えるほどファイルのダウンロード速度が速くなり、無料で使用できる課金モデルは多くのネチズンを魅了しました。ただし、Bittorrent のダウンロードではシード ファイルを使用する必要があります。つまり、ダウンロードされたコンテンツのすべてのアドレスはこのシード ファイルでダウンロードでき、クライアントはシード ファイルのコンテンツのみをダウンロードできます。ただし、torrent ファイルは時間の経過とともに減少したり、消滅したりする可能性があり、保存されているコンテンツが送信中に消滅する可能性もあります。 Bittorrent に関するもう 1 つの明らかな問題は、ユーザーが無料でファイルを共有するインセンティブが欠如していることです。適切な金銭的インセンティブがなければ、人気がありダウンロードされたコンテンツだけが生き残り、注目されない最高のコンテンツの一部は歴史の中に消え去り、ぼやけたシルエットだけが残る可能性があります。
3.3.2 IPFS/ Filecoin
IFPS (InterPlanetary File System) は、2015 年に提案されたもう 1 つの分散型ストレージ ソリューションで、bittorrent の欠点を克服します。コンテンツの複数のバージョンを保存でき、コンテンツを事前にダウンロードできるため、分散化、高速、高効率、信頼性、安全性が実現されます。コンテンツストレージ。 IPFS がインセンティブ層 Filecoin の導入に先駆けて導入したことは注目に値します。これにより、トークン インセンティブ メカニズムを通じて、合意された期間内でファイルの信頼性の高い保存が保証されます。
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IPFSの動作原理図、画像出典：https://www.8btc.com/article/613165
もちろん、ファイルコインのこのモデルが完璧であるという意味ではありません。 IPFS マイニングには専門的な機器 (GPU マイニング マシンなど) が必要であり、マイニング コストが高くなります。業界参入障壁の増加により、一般の個人がストレージ マイニングに直接参加できなくなる可能性があり、ネットワーク全体の総ストレージが少数のストレージに転送される可能性があります。サプライヤーまたは大規模なマイニングプールが集中しています。 IPFS が構想した完全な分散化は、ある程度、実行プロセス中に少数のサプライヤーによって独占される「集中型」ストレージになっています。
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ファイルコインのベースラインとコンピューティング能力の傾向グラフ、画像ソース: filscan.io/statistics/map
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Filecoin 生態マップ、画像ソース: https://github.com/filecoin-project/community/Discussions/194
3.3.3 Arweave
データをオフチェーンに保存する Filecoin とは異なり、別のストレージ ソリューションである Arweave は、データ コンテンツをブロックチェーンに直接保存します。これは、永続ストレージ + オンチェーン ストレージに焦点を当てた分散型ストレージ ソリューションです。以下の図に示すように、Arweave ソリューションは 2 つのレイヤーに分割されています。基礎となるブロック ネットワーク Blockweave と、HTTP ベースの Permaweb に基づく上位レイヤーです。 Arweave プロジェクトの技術的なハイライトは、その基盤となる Blockweave ネットワークです。
アルウィーヴのアーキテクチャ
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Arweave ノード分布マップ、出典: https://viewblock.io/arweave/stats
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Arweave トランザクション ボリューム統計、出典: https://viewblock.io/arweave/stat/txCountHistory
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見通し
見通し
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分散型ストレージ ソリューションの比較
参考文献
参考文献
Cloud Storage Market (2021), Sneha Korad Rachita Rake , Vineet Kumar, https://www.alliedmarketresearch.com/cloud-storage-market
分散ストレージ - 1,000 億のストレージ市場におけるブルー オーシャンの戦い、https://www.8btc.com/article/613165
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A 'more revolutionary' Web(2006), Victoria Shannon，https://www.nytimes.com/2006/05/23/technology/23iht-web.html
What Is Web 3.0 & Why It Matters （2020）， Fabric Venture，https://medium.com/fabric-ventures/what-is-web-3-0-why-it-matters-934eb07f3d2b
IPFS and Friends: A Qualitative Comparison of Next Generation Peer-to-Peer Data Networks (2021), Erik Daniel and Florian Tshorsch
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