ArFleet 之争:突破创新还是背离 Arweave 永存的初心?

  • PermaDAO
  • 更新于 2024-10-24 22:25
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ArFleet是一个去中心化的临时存储协议,它建立了一个无中介的存储市场,允许用户按需购买限时存储服务。

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ArFleet 是一个去中心化的临时存储协议,它建立了一个无中介的存储市场,允许用户按需购买限时存储服务。该协议通过 RSA 加密技术和随机验证机制,有效防止女巫攻击和存储提供商作弊行为。 ArFleet 和 Arweave 构成双重存储系统,为用户提供灵活的短期和永久存储选择,以满足不同的数据存储需求。ArFleet 协议的应用场景包括协作文档编辑、游戏状态同步、大型数据迁移等。ArFleet 与 Arweave 和 AO 协同合作,共同构建了一个真正的全栈去中心化网络,为未来的去中心化互联网奠定坚实基础。


作者:Kyle

审阅:Sandy

来源:内容公会 - 投研


ArFleet 一经推出,市场上众说纷纭。有人认为它是 Arweave 理念上的妥协和堕落,也有人视其为技术上的重大突破,是去中心化存储生态的进化。然而,要避免盲目跟随这些观点,我们首先需要全面理解 ArFleet 是什么。

本文将详细剖析 ArFleet 的工作原理、评估其机制的有效性,并探讨其对 Arweave 生态的影响。

ArFleet 协议简述

ArFleet 是一个去中心化临时存储协议,它构建了一个无中介的存储市场。简单来说,它允许用户按需购买限时存储服务。同时,ArFleet 依托于去中心化的 AO 计算环境,实现多节点间的自动交易和存储验证,整个流程无需第三方或中心化服务器介入。

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在这个去中心化“存储租赁市场”中,存在着两类参与者:

  • 提供者(Provider):提供存储空间并承诺在特定时间段内存储数据的节点,即出租自家硬盘空间的人。
  • 客户端(Client):有数据存储需求并愿意为服务付费的实体,即付钱购买存储服务的人或公司。

双方可以自由协商选择支付方式,不局限于任何特定代币。支付款项存入 ArFleet 协议中,提供者则需要缴纳押金,并定期提交存储证明(Proof),以确保数据的完整性。这套机制无须任何第三方参与,从而保障系统的信任度,确保提供者和客户端的利益得到公平保护。

此外,ArFleet 协议的运行细节较为复杂,包括如何保证数据的冗余性以及验证存储证明的机制。接下来将深入探讨这些细节,以帮助读者更全面地理解 ArFleet 的运作流程。

详解 ArFleet 协议运行过程

ArFleet 协议的运行过程涉及多个步骤,它就像是一个自动化存储服务合同,从需求匹配到数据验证,确保数据安全可靠存储。我们来一步步拆解它的流程。

1. 客户发单:完成任务分配

当用户需要存储数据时,他们会通过 ArFleet 客户端软件创建一个存储任务(Storage Assignment),并设置具体需求:

  • 愿意支付的金额
  • 存储的时长(比如 30 天)。
  • 冗余级别(希望存几份数据副本)。

客户端软件会在网络中找到符合这些需求的存储提供者。当找到合适的提供者并匹配成功时,就称为“存储匹配(Storage Placement)”。客户端会根据用户的冗余需求,完成 N 次匹配(比如要求 3 份冗余,就需要匹配 3 个提供者)。

2. 市场查询:匹配提供者

ArFleet 网络中有一个名为“市场”(Marketplace)的全局 AO 进程,供客户端查询提供者及其提供的服务。提供者可以在市场上发布、更新和删除服务广告(Announcement),每条广告至少包含以下关键信息:

  • 协议版本:列出提供者使用的 ArFleet 协议版本,确保兼容性。
  • 联系信息:Arweave 钱包地址(作为提供者的 ID)、IP 地址和端口对。
  • 存储价格:提供者每单位存储的费用。
  • 存储期限:提供者设置的存储时间期限。
  • 验证挑战周期:提供者能处理的最频繁验证周期(例如每 24 小时验证一次)。

换而言之,客户端在使用 Marketplace 查询和筛选提供者时,查询条件可以包括价格范围、存储时长以及验证频率要求等。此外,Marketplace 只负责列出符合条件的提供者及其服务信息,不能完全担保以下情况:

  • 提供者是否在线。
  • 是否还有可用的存储空间。
  • 广告内容是否最新。

因此,客户端还是需要直接联系提供者,确认他们的服务状态。如果提供者在线且符合要求,客户端就会启动存储匹配(Storage Placement)流程。

3. 执行交易:存储匹配

在理想情况下,存储匹配的状态会按以下步骤推进:

  • 创建与初始化:匹配开始后,客户端连接提供者,发送请求并获得确认。
  • 数据加密与进程创建:数据被拆分、加密,并生成 Merkle 树来验证数据完整性。同时,网络会启动专门的 AO 进程,记录合同信息。
  • 资金注入与接受交易:客户端将支付费用存入名为“Deal”的 AO 进程中,提供者确认交易后,交易正式启动。
  • 数据传输与完成交易:加密数据块传输至提供者,提供者完成交易设置。同时,按照约定将押金抵押到名为“Deal”的 AO 进程中,交易正式结束。

当上述流程顺利完成后,存储匹配阶段结束,系统进入数据验证阶段。但在深入讨论验证机制之前,我们需要首先解决 ArFleet 系统面临的一个安全问题——女巫攻击。

ArFleet 作为一个开放的去中心化网络,在存储匹配的过程中存在女巫攻击风险的。如果因此被“攻陷”,ArFleet 系统将无法确保数据的高冗余性,从而增加数据丢失的风险。这不仅威胁系统的整体信誉,也可能导致用户信任度下降。为了解决这一问题,ArFleet 采用了 RSA 加密技术,防止提供者伪装成多个节点,从而规避掉女巫攻击。

RSA 加密副本方案

RSA 是一种非对称加密算法,它使用公钥和私钥配对工作:公钥用于加密数据或验证签名,私钥用于解密数据或生成签名。然而,ArFleet 采用的是反向 RSA 操作:用私钥加密(类似签名),用公钥解密(类似验证)。这也意味着,每个副本都由客户使用不同的私钥进行加密,最后再由提供者使用公钥解密副本并提供给用户。

由此一来,ArFleet 形成了强大的防御机制:

  • 生成“合法”副本需要客户的私钥,即使提供者拥有加密副本、原始数据和公钥,也无法伪造新副本。
  • 客户为每份副本使用不同的私钥加密,确保每个副本都是独一无二的。提供者唯一的选择是妥善存储每个副本,否则在验证环节无法提交正确的数据块,将损失押金。

4. 验证挑战:防止作弊

在交易启动后,网络会定期发起验证挑战提供者需要在整个交易期间不断提交存储证明,以证明他们确实在存储数据。系统会生成一串随机的“0”和“1”,这串数字指引提供者在 Merkle 树中找到指定的数据块。“0” 表示从当前分支向左走,“1”表示从当前分支向右走。提供者按照指引一直走,直到找到叶子节点(也就是具体的数据块)。

为了完成验证,提供者需要提交两部分内容:

  • Merkle 路径:包含从树的根节点到目标叶子节点之间的每一层哈希值。
  • 数据块内容:叶子节点对应的具体数据。

这些证明用于表明数据块确实存在,并且与系统记录的根哈希保持一致。因此,提供者在数据验证阶段可能会面临三种情况:

  • 如果存储证明有效:网络会把奖励发给提供者。
  • 如果存储证明无效或逾期没提交:提供者的押金会被扣一部分。
  • 如果连续多次提交失败:押金全部被罚没。

在 ArFleet 协议中,验证机制主要是通过持续对小块数据的随机验证,以防止存储提供者通过删除数据来作弊。具体看,这套机制实际上是利用博弈论原理,让提供者在每次挑战中面临高风险,确保他们有足够动力不敢删数据。那么随之问题也来了:如果用户存了 20 TB 的数据,而系统每隔 1-2 小时只检查一个 4 KB 的小块数据,真的可以发现提供者作弊行为?

验证机制为什么会有效?

通过一个简单的例子就可以解释这种验证机制的有效性。假设一个提供者试图从 20 TB 数据中删除 1/4 的数据(5 TB)来释放存储空间,那么他们被系统抓到的概率如下:

验证次数 未被抓到的概率 被抓到的概率
1 75% 25%
2 56.25% 43.75%
3 42.19% 57.81%
4 31.64% 68.36%
20 0.32% 99.68%

可以看出,随着验证次数的积累,作弊者的风险越来越大,最终几乎一定会被发现。为什么这套验证机制可以有效防作弊,大致可以归结为以下几点:

  • 随机性:每次验证时,系统都会随机挑选数据块进行检查,提供者无法预测哪些块会被检查到。
  • 累积风险:随着挑战次数增加,被发现的概率迅速提高,即使只删除少量数据也会面临高风险。
  • 经济后果严重:一旦验证失败,押金会被扣除,多次失败可能导致押金全部没收。押金的损失将远远大于释放存储空间带来的收益,提供者会更愿意按照协议存储所有数据,而不是冒险作弊。

ArFleet 如何补充 Arweave 生态?

3.png ArFleet 与 Arweave 结合,构建了双重存储系统,为用户提供临时和永久存储选择。用户可根据数据的重要性和使用场景灵活调整存储策略,实现高效管理。

对于开发者而言,ArFleet 提供的临时存储方案极大地降低了存储成本,特别适用于不需要长期保存的数据。这种灵活性能够有效减少存储压力和相关费用。而对于普通用户,则可以根据个人需求灵活管理数据。无论是哪类用户,当需要长期保存时,可以一键将临时数据存储到 Arweave,确保长期访问。

ArFleet 的临时存储具有更快的存取速度和数据交换效率,适合高频数据流转的场景。通过双重存储系统,ArFleet 在现有的 Arweave 生态中起到了补充作用,尤其在以下应用场景中表现突出:

  • 协作文档编辑:在多人实时编辑文档时,只需要保存最终版本,编辑过程的临时数据可以放在 ArFleet 上,不必永久存储。
  • GameFi:Arweave 可以存储游戏资产、代码和玩家数据等关键信息,而 ArFleet 可以存储游戏过程中的临时状态、玩家交互数据等,提高游戏性能和响应速度。
  • 去中心化视频平台:Arweave 负责长期保存视频内容,确保其永久可用。ArFleet 则类似 CDN,用于缓存热门视频,减少重复访问的带宽消耗。
  • 大型数据迁移:ArFleet 的临时存储功能适合在将大量数据逐步迁移到 Arweave 时作为中转存储,尤其在需要短期保存大文件的场景中表现出色,确保迁移过程的顺畅性。
  • 应用程序设置同步:用户的设置(比如应用偏好)存储在 ArFleet 上,可以在多个设备之间同步,不必永久保存每次修改。
  • 去中心化身份管理系统(DID):Arweave 可以存储用户的身份信息、证书和凭证等重要数据,而 ArFleet 可以存储用户的访问令牌、会话信息等临时数据。

ArFleet 与 Arweave 的结合不仅大大增强了存储的灵活性和效率,还为构建各类应用程序提供了强大的支持,助力开发者创造出更加多样化和高效的应用。

总结

ArFleet 的推出并非意味着 Arweave 的妥协或倒退,而是对市场存储需求的积极回应。ArFleet 不仅与 Arweave 形成互补关系,还与 AO 协同合作,共同构建了一个真正的全栈去中心化网络。

在该体系中,ArFleet 提供灵活的短期存储,Arweave 专注于永久存储,而 AO 负责去中心化计算。三者相辅相成,形成了一套高效且具备扩展性的解决方案,打造出一个兼具永久与短期存储的完整生态,可以为未来的去中心化互联网奠定坚实基础。


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