ARW:读懂 Arweave 如何利用博弈设计实现永久网络存储

撰文：AmberGroup

作者：PerryWang

Arweave?协议的愿景是提供去中心化、可扩展和永久的链上数据存储。就像以太坊被认为是世界计算机，Arweave可以被认为是永远不会忘记的世界硬盘。该协议结合了创新的区块链技术和巧妙的博弈论设计机制，以打造一个健康和可持续的网络。

通过激励实现永久存储

Arweave使用一种称为blockweaves的新型数据结构，它是对区块链原始设计的迭代更新。每个区块都链接到两个先前的区块：

链中的前一个区块；

来自区块链先前历史的一个区块

矿工必须有权访问recall区块以挖掘出新区块并获得奖励。由于recall区块的选择是不可预测的，矿工被激励存储大量数据，从而增加他们访问正确recall区块的几率，由此可以挖出新区块并获得挖矿奖励。激励机制还鼓励矿工存储稀有区块而不是复制良好区块，因为前者意味着与之竞争相同级别的奖励的矿工数量较少。

Arweave区块构建，来源:Arweave黄皮书

因此，Arweave采取概率和激励驱动方法，来确保数据的可复制性和永久存储。这些激励措施的净效应是：区块被网络丢弃的可能性几乎为零。

丢块概率敏感度表，来源：AmberGroup。蓝色高亮是估算出的当前状态

请注意，上图假设矿工随机存储区块。由于矿工被激励存储稀有区块，因此丢弃区块的实际概率低于反映的概率。

一次付费，永久存储

Arweave用户一次性支付预付费用，以永久存储自己的数据。这与一些Web2或Web3存储平台形成鲜明对比，在上述平台中，用户通常需要进行重复性交易。我们相信Arweave模式提供了一种完全不同的体验——一种更适合Web3的体验。订阅现收现付平台的客户可能会因未来价格上涨或条款变化而「沦为肉票」，而Arweave用户可以免费重复访问存储的数据。

BTC最后活跃1年以上的供应百分达到1个月低点:金色财经报道，据Glssnode数据显示，BTC最后活跃1年以上的供应百分比刚刚达到66.282%的1个月低点。[2023/1/19 11:20:02]

用户支付的所有交易费用并非全部立即转给矿工。相反，其中约86%归属一个捐赠基金，随着时间推移，捐赠基金向矿工分发费用，以确保可持续的矿工经济。捐赠基金目前正在积累其储备金，预计得等到Arweave的permaweb比当前表面网络大上几倍后，才会开始向矿工支付。

捐赠基金模型的可持续性得到存储价格随时间下降这一假设的支持。50年来，存储成本年均下降30.6%。Arweave的交易定价模型保守估计这些成本每年只下降0.5%。

请注意，尽管CPU领域的摩尔定律升级步伐正在减速，但目前消费存储硬件领域的最大数据密度仍远低于研究中实现密度或理论最大极限。即使假设相当乐观的30%的数据密度年增长率，要达到理论极限也需要400多年的时间。换句话说，Arweave的捐赠基金模型的愿景是将矿工经济维持几个世纪。

利用行之有效的博弈论设计

点对点下载协议BitTorrent于2001年推出，成为最大的P2P文件共享协议，一度占全球互联网流量的60%以上。它的成功很大程度上归功于其优雅的博弈论设计，被称为「乐观的以牙还牙」策略。BitTorrent节点乐观地与其他节点合作，但会惩罚不合作的行为，促使网络中的大多数参与者采取良性行动。

Arweave借鉴了这一行之有效的框架设计。Arweave网络中的每个矿工都有自己的专有算法来对其他节点进行排名，按照自己眼中具有最高效用的节点进行排名，并相应地将自己的稀缺资源分配给他们。因此，Arweave的网络具有很强的韧性和适应新环境的能力。

德意志交易所支持360X发行受监管的音乐版税安全Token:金色财经报道，360X Music与德国音乐版权管理协会GEMA联合发行音乐版税安全Token。?基于区块链的Token用于与德国电影配乐作曲家Hans Günter Wagener的作品相关的版税。?母公司360X是一家由德国商业银行和德意志交易所支持的数字资产初创公司。它为代币化音乐、艺术和房地产提供受BaFin监管的市场。?通过代币化音乐版税，作者可以在他们的创作中释放早期价值，而无需等待就能获得收入。[2022/12/8 21:29:59]

例如，今年3月，Arweave网络中的一些节点识别出一部分矿工使用池化软件，这些矿工的做法有损于Arweave实现数据可复制性最大化的目标。随后，另一组矿工修改了他们的排名算法，降低这些矿工的优先级，阻止免费加载行为并改善网络的整体健康状况。

构建：解锁可扩容性

今年9月，Arweave发布了有效的第2层扩容解决方案：Bundles。通过Bundles，每笔Arweave交易都被移到链下，与其他交易并成一组，然后作为一个大交易放回主链。利用这一方式，使得极大的数据文件可以很容易地上传到Arweave网络。9月曾有单个区块上传了47GB的数据。Bundles还可以改善交易确定性和开发者体验。Bundles的发布催化了blockweave大小的阶梯式增长，表明用户和开发者之间产生了强烈的共鸣。

Bundling带来的阶梯式增长，来源:Viewblock

市场竞争格局

Arweave通常被与Filecoin进行比较，后者可能是最著名的去中心化存储平台。

福布斯：16种平台币总市值超620亿美元，实际价值存疑:11月15日消息，据外媒报道，全球超过16家加密货币和DeFi交易所创建了其平台币，这些代币的总市值超过620亿美元。这些代币类似于FTX的FTT，不代表公司的任何股权，仅有的价值是使用这些代币的客户可以在交易所以折扣形式的进行交易，在类似于安利等多层次营销机构的系统中，将新交易员介绍给平台的客户也会获得交易所代币。相比之下，DeFi代币声称可以为持有者提供提议和变更投票平台的能力。交易所代币充当了加密货币自我实现泡沫的燃料。但实际上，许多大型DeFi平台将治理权集中在大投资者和创始团队手中。此外，正如FTT并未向持有人提供FTX的股份一样，购买DeFi代币并不一定会将所有权转让给底层平台。Coinbase和Kraken没有发行平台币的原因或是因为他们担心平台币可能会被SEC视为证券。

在福布斯列出的这16个平台中，平台币市值前三的为BNB、OKB和UNI，12个月跌幅分别为55%、31%和78%。12个月跌幅前三的是FTX的FTT（97%）、Synthetix Network的SNX（78%）和PancakeSwap的CAKE（68%）。上述12个月跌幅未记录Bidget的BGB和Whitebit的WBT。（福布斯）[2022/11/15 13:06:06]

Filecoin由ProtocolLabs于2014年创立，ProtocolLabs团队是创建星际文件系统(IPFS)的幕后团队。IPFS是去中心化数据存储的基础技术协议，使用内容寻址来识别文件。虽然多数文件当前是通过它们的位置找到的，但IPFS通过数据是什么来识别文件。用户使用这些标识符，可以在彼此之间共享和下载文件。Filecoin充当IPFS之上的经济层，以激励节点托管IPFS数据。

数据：逾1400枚WBTC从FTX US转出至新地址:11月7日消息，派盾（PeckShield）监测显示，1406枚WBTC（约2937万美元）已从标记为FTX US的地址转移到新地址0xa4Aa...fF1。[2022/11/7 12:26:58]

Arweave和Filecoin之间的经济模型存在很多方面的不同。Filecoin采用现收现付模式运行，与AWS和谷歌云的费用机制非常相似。与Arweave不同的是，Filecoin主要提供临时存储解决方案而不是永久存储解决方案。

此外，在Filecoin协议中，用户和节点之间有数千种不同的合约，每一种都有不同的存储条款。相比之下，Arweave平台上实际上只提供一种合约:数据永久保存。

Arweave和Filecoin模式的差异

因此，我们认为Arweave不会与Filecoin直接竞争。两者的解决方案实际上可能是互补的。在某些情况下，永久存储数据会更划算；在其他情况下，为短期存储付费更有意义。事实上，很难找到另一个与Arweave具有类似价值主张的平台——IPFS最接近，但后者没有经济激励，文件仍然可以从IPFS的网络中被丢弃。例如，Infura的IPFS固定服务会删除六个月内未访问用户的数据。

Arweave、Filecoin和Sia的对比，来源：Web3Index,Viewblock,Siastats,Filecoin,Chronobot,CoinGecko,新闻稿

Web3堆栈中的用例

Arweave最初主网启动后增长缓慢，但今年凭借接纳许多Web3应用而获得了显著的市场吸引力。下文中我们概述了一些用例，以展示Arweave如何找到市场契合点，且更清楚地演示permaweb带来的独特机会。

MetaMask因安全原因将弃用部分生成密钥的API方法:金色财经消息，MetaMask发布公告称，因安全原因将弃用eth_decrypt和eth_getEncryption PublicKey的API方法，并将重新推出一个更安全的方式生成密钥。据悉，eth_decrypt和eth_getEncryption PublicKey方法根据EIP-1098构建，目前没有基于这些方法的已知漏洞或漏洞利用案例。[2022/6/28 1:35:04]

为NFT提供安全性

NFT的购买者理论上购买的是不可变、永久的对象。然而，这些文件很少存储在链上——对于大多数NFT项目来说，链上存储的成本高得令人望而却步。相反，NFT的智能合约通常将实际内容存储在一个简单的通证URI中，该URI指向数字对象实际所在的互联网地址。

这带来了一个问题：大多数URI不能保证永久性或不变性。例如，WorldofWomenNFT项目将其图像文件存储在AWS上，这意味着这些文件将来可能被更改和删除。@pencilflip对22个顶尖NFT项目的调研结果发现，50%的项目将其文件存储在中心化服务器上。

50%的项目将其文件存储在中心化服务器上，来源:Pencilflip

即使是IPFS也不能保证永久性。CheckMyNFT发现了一些蓝筹艺术家的资产，包括Grimes、Deadmau5和SteveAoki，尽管托管在IPFS上，但这些资产暂时离线。再举一个例子，nft.storage号称其提供的数据「将在IPFS中无限期可用」。然而，它的用户条款和使用条件警告说，「数据将无限期地持续存在，直到ProtocolLabs决定结束NFT.storage项目。」

鉴于这个问题变得日益突出，艺术家和创作者越来越多地使用Arweave的NFT存储平台，包括著名NFT艺术家Beeple和嘻哈巨星Jay-Z。

这个NFT的持久性评分被列为优秀。这一NFT相关的元数据质量高于当前的行业标准。元数据存储在智能合约中，并符合所有NFT平台所采用的以太坊改进提案(EIP)中的所有标准。与这一NFT相关的媒体数据存储在最强大的分散式文件存储系统Arweave上。

——苏富比拍卖行对Jay-Z首个NFTHeirtotheThrone的鉴定报告

除了图像NFT项目外，Mirror和Pianity等媒体平台也将其文件托管在Arweave上。由于Arweave具有独特的优势，可以提供去中心化的永久性和不变性，我们预计将在NFT和创作者经济中继续见证Arweave采用率的增长。

用户界面—隐藏的中心化触点

DeFi的爆炸式增长，说明了可以通过为用户提供可自由访问、自主和透明的平台来解锁无尽的创新数量。不过，这些平台面临着一个隐藏的中心化风险：前端用户界面。云提供商仍然有能力停止和审查dApp，而即使大多数用户更喜欢旧版本，开发者也可以强制前端更改和「更新」。

这种事情已经发生了。今年7月，Uniswap出于对美国监管政策的担忧，从其前端删除了代币化股票。用户界面下的智能合约仍然存在，开发者只是想把它隐藏起来。作为回应，用户在Arweave上传了Uniswap之前的用户界面，使用户可以访问审查之前的Uniswap版本。permaweb上还有其他平台，如Sushiswap、Compound和1inch的未审查版本，最大限度地减少审查的威胁。

区块链存储

区块链是不断增长的分类账。这些分类账本应该永远存在，但很少有人愿意存储旧链数据。随着区块链网络的迅猛发展，这个问题变得更加复杂。

区块链网络规模，来源:Blockchain.info

对于Solana等高性能区块链来说，这个问题尤其严重。Solana所产生的区块，相当于以太坊、比特币、波卡、Algorand和Cosmos所产生区块总和的两倍还多。

开发者没有设计内部解决方案，而是转向了Arweave的技术。

构建高性能智能合约平台的挑战之一是要确保账本数据具有高度容错、去中心化的存储解决方案……当进入多链的未来，区块链可以且应该专业化和互操作。当一个完美的解决方案已经存在，并且比我们可以构建的任何东西在经济上更合理时，我们再去构建一个专用的存储网络并强加给验证者是不可理喻的。

——AnatolyYakovenko，SolanaLabs联合创始人

Arweave已经与Solana、Cosmos、Polkadot、Avalanche、NEAR和Skale合作。区块链索引协议theGraph也将支持Arweave，允许更有效地访问存档的区块链数据。

其他用例

我们在上面只展示了几个用例，但Arweave的技术解决了Web3和现实世界的多个问题，例如财务审计、媒体发布和信息存档。此外，我们相信通过创造新的特性和功能，Arweave的技术将创造新的市场和用例，推动可用市场的总规模进一步扩大。

代币经济学

Arweave的原生代币AR的创世供应量为5500万个。最大代币流通总量将是6600万个AR代币。新的AR代币的发行类似于比特币模式，其中所发行的代币定期减半，只是Arweave的发行速率连续减半，而比特币有离散的减半事件。

目前总共发行了约6400万个AR代币。大约22%的已发行代币由顾问、项目团队所持有，或为未来使用和开发而持有。这表明当前的公众持币者面临最多24%的稀释。

Arweave代币供应时间表，来源:Arweave黄皮书,AmberGroup估算值

随着对Arweave协议存储需求的增加，AR代币的价值预计会上涨。此外，随着大部分交易费用被发送到Arweave的捐赠基金，代币不断退出公共流通。举个简单的例子，如果Arweave网络总规模增长到10PB，每TB的费用约为200AR，大约170万个代币将从公共流通中取退出。这些代币最终将被重新引入流通——矿工需要将它们卖掉以支付存储成本——但重新入市的步伐可能是渐进的，且会随着时间推移而发生。

因此，Arweave用户可以期待自己所持有的代币增值，途径有二：对固定供应的需求增加，以及交易费用进入捐赠基金所带来的代币退出流通。

总结

Arweave幕后团队深思熟虑地启动了该网络。Arweave引入了利润分享代币，使开发者能从在Arweave上构建的应用中赚取「微红利」，激励创始人在Arweave上构建应用。它还定期举办OpenWebFoundry，这是一项为期六周的计划，旨在帮助企业家将其想法在Arweave的平台上推向市场。所有这些举措都有助于Arweave生态系统的蓬勃发展。

来源:VertoProtocol

Arweave现在还只是刚刚起步；执行和采用风险比比皆是。尽管如此，Arweave对未来的目标是非常远大的。如果成功，它可以成为Web3应用默认的去中心化数据平台。从更大的角度说，Arweave还可以让我们更接近于建立一个真正永久的人类知识图书馆。

来源链接：medium.com

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