jakiro
Autor: Stanford Blockchain Club Fuente:Traducción de W-Source: Shan Ouba, Reino de Visión de Bittain
introducción
Desde su nacimiento, Blockchain y las criptomonedas se han comprometido a cambiar el patrón financiero al proporcionar permisos de acceso más amplios y eliminar intermediarios.Con el tiempo, el desarrollo de Web3 ha ampliado sus escenarios de aplicación, enfatizando el potencial de la tecnología blockchain en Internet de la creación de datos de prosperidad de creadores y control de usuarios.
Si bien garantiza la descentralización, la parte clave de la infraestructura del empoderamiento de los usuarios finales es garantizar que los datos se almacenen en una base de datos con una visión dura y anti anti -revisión.Aunque la base de datos centralizada es conveniente y familiar, no proporciona la garantía de seguridad necesaria, y se requiere el permiso del propietario de la base de datos para limitar la aplicación global.
El sistema de almacenamiento de datos distribuido satisface la demanda de almacenamiento tolerante a fallas y alto al construir una red de nodos que almacena, administrar y compartir datos.Elimine las necesidades de la autoridad central y distribuya datos en P2P para mejorar la seguridad y la transparencia.El sistema de almacenamiento distribuido generalmente se basa en la cadena de bloques o en tecnología similar, tendiendo a copiar datos por redundante y disponibilidad.
Aunque el sistema de almacenamiento distribuido se basa en la capacidad de almacenamiento no utilizada para proporcionar seguridad, resistencia a los datos y beneficios potenciales de costos, enfrentan desafíos en términos de regulaciones e interoperabilidad.
Para redes verdaderamente abiertas y accesibles, el almacenamiento distribuido es esencial.Cualquier aspecto clave de cualquier sistema de almacenamiento es cómo demostrar la forma de almacenamiento y mantenimiento de datos.Para los usuarios, el problema más importante es,¿Cómo se puede demostrar que los datos se almacenan y mantienen?Esto se resuelve mediante prueba de datos.
En general, hemos distinguido dos tipos de pruebas:
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Determinar la prueba: Permitir a los titulares de datos crear certificados para datos específicos para probar el valor hash de sus datos de creación y coincidencia.Este tipo de prueba solo usa públicamente los datos como hash para la generación de entrada.
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Prueba de probabilidad: La probabilidad dependiente de mostrar la altura de los datos básicos puede estar disponible.Esta es una prueba del grado de cierta suposición que muestra una hipótesis específica, que es adecuada para los datos que se han publicado y se pueden recuperar cuando sea necesario.
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Publicación ganadora (publicación ganadora): Los mineros verifican que almacenen la copia de datos en un momento determinado, generalmente cuando el algoritmo selecciona el minero para cavar el siguiente bloque.La fecha límite a corto plazo asegura que tengan datos.
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Certificado de hora y espacio de ventana (ventana): Un desafío repetitivo, los mineros presentaron un certificado, lo que indica que han mantenido los datos según sea necesario.Los datos de sellado solo cuando se envían a los mineros son más caros.
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Datos en sí
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Mineros que seleccionan datos
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Hora y fecha de sellado
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La altura del bloque del sellado de datos
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Crear un bloque de datos.
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Desmonente los datos del bloque en un bloque de K × K para formar una matriz.
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Expanda la matriz agregando un datos verificados por títeres para crear una matriz de 2k × 2k con codificación de solomon Reed.Este tipo de codificación permite el conjunto de datos completo del subconjunto de los datos.
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Calcule y combine Merkelgen independiente por línea y columna de la matriz extendida.
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Finalmente, agregue todos estos Merkelen combinados al compromiso de datos de bloque en el cabezal de bloque para confirmar la disponibilidad de los datos.
El resto de este artículo discutirá la selección de diseño de almacenamiento de datos e integridad en tres sistemas diferentes.El primero es el Tagion que se centra en datos de alta capacidad y escalables, y luego discute cómo garantizar el almacenamiento a gran escala de datos de la red de almacenamiento descentralizada Filecoin.Finalmente, este artículo explorará Celestia centrado en almacenar y proporcionar datos de blockchain.
Tagión
Arquitectura
Tagion es una red descentralizada que está comprometida con transacciones de alto volumen.El proyecto se basa en la arquitectura de base de datos innovadora y la tecnología de cifrado para lograr a gran escala.No es una cadena de bloques, sino un libro mayor distribuido que optimiza el almacenamiento con la base de datos DART.El mecanismo de prueba de Tagion es un ejemplo de prueba de confirmación.
La función central de la base de datos DART es como una tabla hash distribuida para almacenar datos basados en claves hash.Con el aumento del almacenamiento de información, la estructura generará naturalmente más ramas, y cada rama admite hasta 256 archivos combinados y sub -branquias.
Además de una tabla de hash distribuida, la infraestructura de Tagion también puede entenderse como un árbol Murchel disperso (SMT).SMT es una estructura de datos de autenticación basada en el valor clave que admite operaciones de base de datos estándar, como encontrar, insertar, actualizar y eliminar.Cada valor clave representa una hoja, y la fabricación de Merkelgen se envía a Merkelgen para enviar una rama familiar a través de recursivamente.
SMT verifica la existencia del elemento sin acceso a elementos de datos no relacionados o descargando fragmentos de datos específicos al permitir que los pruebas mejoren significativamente la eficiencia.Además, la independencia del árbol mediano permite actualizaciones en cualquier orden sin cambiar la estructura final del árbol.
El sistema de Tagion utiliza el hash raíz, que contiene todas las subcontrates, para verificar rápidamente el estado de los datos con el cálculo más pequeño.Para mejorar aún más la capacidad de procesamiento, el sistema puede crear un sub -dart para un ecosistema específico, similar a la cadena de bloques segmentar.Estos nodos especificados administran subconjuntos de datos, aumentan el rendimiento y permiten que la red personalice de acuerdo con diferentes aplicaciones, similar a la cadena de aplicaciones.
Use Dart para crear un registro histórico completo que no necesita mantener la conversión del sistema.Esto significa que los datos se pueden eliminar, la reducción general de la demanda de almacenamiento y aumentando la descentralización de los sistemas a través de peso ligero potencialmente.
Tagion utiliza Hibon (representante binario sin cambios) para promover aún más el procedimiento de almacenamiento para garantizar que los datos permanezcan sin cambios al ingresar, simplificando la recuperación de datos basada en el hash asociado.HACHS no degeneran significa que los datos siempre generan el mismo hash cuando la secuencia de procesamiento de datos es diferente.Esta es una tecnología verificada que se utiliza para acelerar la recuperación de datos y la escritura en la base de datos.
A través de estos mecanismos, Tagion no solo almacena datos de forma segura, sino que también verifica de manera eficiente su inclusión e integridad en la red.
Integridad de datos
Todos los subsistemas de Tagion funcionarán así, llamados caminatas aleatorias, verificarán si los datos se almacenan y se proporcionan a pedido.Los nodos que no conservan el desafío de verificación se excluirán de la red.
Todos los archivos incluyen marcas de tiempo, que requieren el pago para extender el tiempo de almacenamiento.Durante el proceso de caminata, el sistema verificará si se recibe el pago.
Filecoína
FileCoin es una red de almacenamiento descentralizada que inspira a los mineros a proporcionar capacidad de almacenamiento a través de su filecoin de divisas nativa.Para obtener estas recompensas, los mineros deben generar pruebas para verificar sus capacidades de almacenamiento.
La unidad de almacenamiento básica de Filecoin se llama sector, que tiene un tamaño estándar y un ciclo de vida que el proveedor puede extender.El diseño se ha equilibrado cuidadosamente entre seguridad y disponibilidad.Todos los datos del usuario almacenados en FileCoin están encriptados, y se distribuyen varias copias en Internet para garantizar que los mineros no puedan acceder al contenido del archivo.
La influencia de los mineros en la red FileCoin es directamente proporcional a su volumen de almacenamiento, lo que también les permite participar en el mecanismo de consenso de la red.Filecoin Virtual Machine es responsable de realizar contratos inteligentes y promueve las operaciones del mercado, como los proveedores de almacenamiento y los usuarios de almacenamiento.
La arquitectura de Filecoin es modular, lo que permite que los nodos operen la parte específica del sistema operativo según sea necesario.Por ejemplo, un nodo solo se puede usar como nodo de almacenamiento sin participar en las operaciones de mercado.
Para garantizar la integridad y disponibilidad de datos, FileCoin se basa en dos algoritmos: prueba de almacenamiento y prueba de replicación.
Certificado de almacenamiento
Los mineros en Filecoin generan pruebas para verificar que contengan la copia de datos en un momento dado.Esta prueba se puede lograr con desafíos: el sistema puede pedir a los mineros que respondan las respuestas correctas correctamente.
Para garantizar que los mineros no copien datos cuando proponen desafíos, y el desafío está diseñado para dirigirse aleatoriamente a diferentes partes de los datos dentro de un intervalo impredecible.La combinación de aleatoriedad e incertidumbre del intervalo de tiempo hace que los mineros obtengan datos es imposible, económico e irracional cuando proponen desafíos.
Certificado de tiempo y espacio (publicación)
Filecoin introdujo el certificado de tiempo y espacio para garantizar el almacenamiento continuo y la disponibilidad de datos.El tiempo y el espacio demuestran que al proponer un desafío de cifrado a los mineros para verificar el almacenamiento dentro del intervalo de tiempo.Solo cuando el archivo se almacena en el marco de tiempo especificado, los mineros pueden desafiar.
La publicación incluye dos tipos de desafíos:
El sellado es parte de la copia del algoritmo de certificación, y el tipo de cálculo del tipo denso hace que los mineros racionales quieran reducir la demanda de sellado tanto como sea posible.
Copiar certificado
El sellado es parte de la copia del algoritmo de certificación, calcula los tipos densos y alienta a los mineros a reducir la frecuencia de sellado.Copie la prueba para garantizar que los usuarios, los mineros crearon y almacenaron la única copia en su hardware físico.Esta prueba incluye:
Se requiere que los mineros generen dos pruebas para proporcionar a los usuarios almacenamiento de almacenamiento de seguridad almacenamiento de seguridad, y solo los mineros que proporcionan almacenamiento real pueden obtener recompensas.Debido a que se demuestra que es demasiado grande para estar en la cadena, los mineros generan simplicidad de conocimiento cero y demostración de conocimiento no intestinal (Zksnark), y luego se sometieron a la cadena para hacer de Filecoin el mayor usuario de Zksnark, con 6 millones a 7 millones de certificados por día.
En general,FileCoin combina el método de prueba definitiva (porp) y prueba de probabilidad (POST), que utiliza un método híbrido.
Celestia
El tercer ejemplo de este artículo es Celestia, una cadena de bloques de disponibilidad de datos que califica SO, que proporciona ejecución y almacenamiento de datos para blockchain modular, lo que les permite externalizar las funciones centrales.
Con el aumento del acurrucado de Ethereum, las soluciones de usabilidad de datos como Celestia son populares porque proporciona alternativas de almacenamiento de datos de transacciones más baratas que los nodos de archivo Ethereum.
Usabilidad de datos de prueba
A diferencia de FileCoin, Celestia no proporciona soluciones de almacenamiento para los usuarios finales, pero se centra en resolver el problema de la usabilidad de los datos.La disponibilidad de datos garantiza que los datos de blockchain se publiquen correctamente.En general, el nodo blockchain debe descargar todo el bloque para verificar la disponibilidad.
Para simplificar este proceso, Celestia utiliza muestreo de disponibilidad de datos (DAS).Este método implica solo una pequeña porción de los datos de los nodos de luz hasta que alcanza el nivel predeterminado.Si los datos en la muestra están disponibles, se considera que los datos se lanzan y se demuestra la probabilidad de disponibilidad de datos.
El principio de trabajo es el siguiente:
Para verificar la disponibilidad, el nodo de luz extrae aleatoriamente las coordenadas únicas en la matriz de extensión y luego consulta el bloque de datos probado en el Merkel, que corresponde a estas coordenadas.Si la respuesta es correcta, significa que los datos de todo el bloque tienen una alta probabilidad de que esté disponible.
Luego, el nodo transmite los bloques de datos de recepción recibidos por el Merkel correcto al resto de la red.Mientras el muestreo sea suficiente, el nodo puede reconstruir todo el bloque, de modo que Celestia pueda confiar más en nodos con recursos limitados para verificar, lo que ayuda a la descentralización.
Al escribir este artículo, Celestia sigue siendo nueva.Sin embargo,El muestreo de disponibilidad de datos es una tecnología que puede adoptar fuera de Celestia.
en conclusión
En resumen, los diversos métodos utilizados para almacenar y verificar la disponibilidad de datos en las redes distribuidas están operando y utilizados activamente.
Tagion utiliza la base de datos DART para aumentar el rendimiento y respaldar el desarrollo de subcosistemas especiales protegidos por el árbol de Murchel disperso.
La arquitectura de Filecoin utiliza dos algoritmos diferentes, la prueba de tiempo y espacio y prueba de replicación, para que los mineros puedan verificar y demostrar que almacenan datos de manera confiable.Estas pruebas se registran posteriormente en la cadena en forma de conocimiento cero.
Celestia se usa como una capa de disponibilidad de datos, y el bloque de datos se expande en una matriz utilizando la codificación de solomon de Reed.Esta estructura permite a los clientes de luz realizar muestras aleatorias para confirmar la disponibilidad de datos y omitir la necesidad de descargar todo el conjunto de datos.
Con la evolución continua del sistema de almacenamiento distribuido, Tagion, Filecoin y Celestia, propusieron una estrategia única para garantizar la integridad de los datos, la disponibilidad y la accesibilidad.Estas plataformas han hecho contribuciones importantes al sistema de lanzamiento y almacenamiento que admite redes descentralizadas.
