2021年初Filecoin大火，将分布式存储行业带入大众视野，随后如雨后春笋般的分布式存储项目陆续推出，其中打着“永久存储”概念的Arweave尤为推出,明星公链Solana生态上的所有项目都是存储在AR上。今天这篇文章来试着解读这两项目的真正在做什么。

商业定义

Filecoin是一个开源云存储市场、协议和激励层。

Arweave 是一种新型存储，它以可持续和永久的禀赋支持数据，使用户和开发人员第一次能够真正永久地存储数据。

Filecoin 的简短描述中最重要的词是“市场”。想象一下当前的云存储服务，但去中心化。它不像 AWS 那样管理整个全球基础设施并为其服务定价，它允许任何人将其存储容量借给其他同行。它确保了双方可以签署的一层去信任合同，该合同就存储期限、存储信息量和成本达成一致。

对于 Arweave，定义词是“永远”。其主要目标是创建激励措施，以确保在很长一段时间内分散存储数据。与 Filecoin 不同，这种机制为想要在 Arweave 上存储数据的人带来了溢价。简而言之，您为 200 年的存储预付费用，具有使特定数据存储更长时间的潜在好处。

两者工作原理的区分

Filecoin 建立在开源协议 IPFS 之上。在某种程度上，Filecoin 可以被认为是支撑 IPFS 点对点框架的去信任经济层。单独而言，IPFS 没有内置机制来激励其节点在一段时间内存储特定数据。Filecoin 通过提供两个角色来做到这一点：Filecoin 节点（或客户端）和 Filecoin 存储提供商。除了广播“消息”（如其他区块链中的常规交易）的能力外，客户还可以向存储提供商提出“交易”以进行存储和检索，并在协议到位后向与之交易的存储提供商付款。

目前，有两种类型的存储提供商——存储和检索。显然，如果你想上传一些数据，你必须与存储提供商达成协议。该协议确保这些存储提供商通过两种不同的证明机制保持交易：

使用复制证明（PoRep），存储提供商证明他们已收到所有数据，并且他们已使用物理存储以该存储提供商独有的方式对其进行编码，其他存储提供商无法复制（因此两者都是相同的交易数据不能最终重用同一个磁盘）。此证明在交易开始时提供，并且密封操作已完成。

因此，复制证明 (PoRep) 的一线希望是每个存储提供商对一段数据进行唯一编码。如果客户端出于冗余目的与另一个存储提供商进行另一笔交易，则该存储提供商将以不同的方式对相同的数据进行编码。编码过程称为“密封”。

仔细看看时空证明 (PoSt)：

一旦交易处于活动状态并贯穿其整个生命周期，存储提供商将使用时空证明（PoSt）来证明它仍在存储与交易相关的数据。对于时空证明（PoSt），随机存储提供商需要证明他们存储的数据的随机部分仍然存在。

Filecoin 客户端和其他存储提供商不断验证每个区块中包含的证明是有效的，提供必要的安全性并惩罚不履行交易的存储提供商。

这意味着存储提供商可以在整个交易期间受到审查，如果他们未能提供“密封”文件，存储提供商将受到处罚。处罚包括削减存储提供商从一开始就作为“抵押品”提供的 Filecoin 部分。如果您只与一位存储提供商交易，您可能会丢失数据；当然，它会受到惩罚，但是，您的数据将会丢失。

检索的目的是对存储提供商存储的“密封”文件进行解码，并将其发送给客户端。这个过程大约需要3小时+一个32G块的实际传输时间，实际传输时间取决于客户端和存储提供商的带宽。

Filecoin 中的数据检索在他们的文档中得到了广泛的解释。现在，鉴于存储数据的编码状态，他们鼓励存储提供商以可读格式保存相同的数据，以便快速检索。默认情况下，某些 Filecoin 客户端（如 Lotus）在存储提供商端启用这种数据复制。

Arweave 是 Filecoin 的对立面，建立在 HTTP 之上。它的永久存储提议与协议有很大不同。数据存储在 blockweave 上，blockweave 块结构与传统区块链有很大不同：Arweave 块连接到最后一个块和另一个随机的前一个块。

这种结构允许 blockweave 成为一个分片的、可扩展的系统，允许存储提供商存在而不存储整个区块链。Arweave 的期望输出分别是——永久存储上传到 blockweawe 的文件，由称为 SPoRA 的共识机制保证。

SPoRA 是对之前共识的改进，基于 PoA+PoW。简而言之，PoA（访问证明）使存储提供商能够证明他们正在存储以前的随机块以挖掘新块。如果他们不存储该块，则另一个存储该块的存储提供商将挖掘新块并在以后获得奖励。如果存储提供商已经存储了之前的所有区块，然后首先通过 PoW（工作证明），则由他来挖掘一个新区块。

此外，SPoRA 所做的是，区块出现的概率与数据访问速度的关系比 PoW 的关系更大。这不仅激励存储提供商选择存储更便宜的区域，而且在地理上均匀分布。因此，在共识机制中，Arweave 解决了将数据备份到多个服务器和不同地理区域的可能性。

与 Filecoin 不同，存储提供商无需投资任何 AR 即可开始挖K。相反，他们必须确保他们拥有相当强大的机器和相当昂贵的存储解决方案，以实现更高的 SPoRA 速率（显然，在未来，Arweave 甚至会给低成本的 HDD 提供战斗机会）。

此图显示了 Arweave 如何解决持久存储经济学的基本机制

存储成本

在 Filecoin 中，很难确定实际的存储成本。用户必须考虑他们想要为特定数据进行的交易数量、他们是否会为未来的数据检索付费、他们想要存储数据多长时间等等。可以说，仅将数据存储给一个是非常便宜的。你可以在这里查看。显然，在 Filecoin 上每月维护 1G 的成本现在是 Amazon S3 成本的 0.01%……

Arweave 有更直接的方法。总存储成本基于我之前讨论的 200 年存储估计成本（今天的存储成本每年降低 0.5%）。它的存储成本根据 AR 波动，以实现对法定货币的某种稳定性。它借助内置机制来实现这一点，该机制在 AR 价格低时减少对 PoW 的需求，如果 AR 价格高，反之亦然，如下图所示。

目前，永久存储 1G 数据的成本约为 10 美元。

存储之外的例子

Filecoin 和 Arweave 都在利用自己的智能合约解决方案。

2021 年 11 月 11 日是 Filecoin 虚拟机的发布日期。建立在 WASM 之上，它允许 Filecoin 成为使用多种语言编写的智能合约的第 1 层（本机接受 RUST，但也允许像 Solidity 这样的 EVM 语言）。

Arweave 的解决方案，称为 SmartWeave，目前可以说是该技术的第三次迭代，由 RedStone Finance 和 Verto 领导的改进。正如 Arweave 创始人 Sam Williams 所说，SrmatWeave “使用这种称为‘惰性评估’的新型评估方式，将智能合约执行的计算负担从网络中的节点转移到智能合约的用户身上。”

总结

“对于数据持久性用例，Arweave 可能是正确的选择，但对于中短存储用例，Filecoin 的价格主张使其成为更好的选择。”

基本上，存储提供商应该存储两倍于 S3 解决方案的信息，并将收取 AWS 费用的 0.01%。我想知道以竞争收费的一小部分成本在更长的时间范围内维持双重存储是多么可行。

即使存储提供商以原始格式存储数据，你也必须为检索付费，等待交易在链上得到验证，然后期望检索存储提供商将你的数据发送到链下。您将等待这些程序多少秒？也许至少一分钟？

想象一个由它驱动的 dApp。在最坏的情况下，检索将花费数小时，在最好的情况下……谁知道…… 5分钟？好吧……但如果近乎即时的检索不是 Filecoin 的强项，那是什么？它有什么意义？产品与市场的契合度如何？它非常便宜，但你到底要付什么钱？为了获得相对接近体面的体验，他们建议将 Filecoin 存储与 IPFS 配对。

由于数据检索过程中涉及的各个步骤，Filecoin 存储目前满足与传统温存储或冷存储类似的性能标准。为了获得与其他热存储解决方案类似的性能，大多数用户使用 Filecoin 和 IPFS 等缓存层。这些混合和多层存储解决方案使用 IPFS 进行热存储，使用 Filecoin 进行负担得起的、频繁的和版本化的备份。

最后，这是否意味着 Filecoin 仅用作 IPFS 的冗余层？

此外，建议的热层有多快和可靠？理论上，它可能比 HTTP 更快。您可以在此处查看它的实际工作原理。不幸的是，目前的现实与理论相去甚远。很大程度上取决于有多少 IPFS 节点拥有该特定数据、它们与您的位置的距离、它们的带宽等。

没有明确的 IPFS 文件检索截止日期，但您可以直接查看仅检索存储在 IPFS 上的文件的 dApp 需要加载多少负载：查看 tux.art NFT 铸币平台和市场。这种检索速度是否足以让普通 Web2 用户使用新的和改进的 Web3？有没有使用 IPFS 作为默认热存储层的大型 NFT 市场？不可以。所有文件检索都依赖于集中式服务以获得良好的用户体验。

我想对 Web2 集中式服务发表意见吗？当然不是！我试图展示的是，我们面前有一个明确的用例：让我们为最终用户创建一个真正去中心化、快速、中短期的热存储解决方案，几乎可以立即检索。如果您更喜欢 IPFS 而不是 HTTP，那就去争取它，让它发挥其真正的潜力。

相反，Filecoin 似乎存在身份危机。它希望“永久”存储数据，并在此过程中使其更难检索。

假设您要与 100 名存储提供商就相同的数据签署协议，并购买 50 年的前期存储。你真的相信在一两年内至少会有一个初始存储提供商启动并运行吗？解决方案是向 n 个存储提供商支付 x 年的“持久”存储费用，然后每年，你必须看看有多少仍然活跃。如果他们的数量非常低，您必须在本地检索您的数据并再次与其他存储提供商签署其他交易。这不是 Filecoin 在 IPFS 的情况下试图解决的问题，只是在更长的时间范围内吗？

事实上，它不依赖于网络权力，这是去中心化的先天特征。在 Arweave 的案例中，您只需支付一次费用，并且随着时间的推移，您会期望存储您的数据的存储提供商数量会增加。发生这种情况是因为您将文件扔到网络中，这是一种激励成员存储该数据的协议。如果一个存储提供商被遗忘，另一个存储提供商将取代它的位置。您不在乎谁在给定时刻持有您的数据；你支付一个协议，一个高于其组件总和的实例。Filecoin 的点对点方法虽然本质上是去中心化的，但它使每个点都成为潜在的故障点。如果十年前的交易能够实现，那将不是 Filecoin 的网络效应优点，而是实际存储提供商的优点。

最重要的是，Filecoin 不是在激励“好”行为，而是对“坏”行为征税，即使这种“坏”行为是固有的并且超出了存储提供商的能力范围。

如果我们不小心丢失了一个扇区怎么办，有什么办法可以解决这个问题吗？

如果您丢失了数据本身，那么不，没有办法恢复它，您将因此受到惩罚。但是，如果数据本身是可恢复的（假设您刚刚错过了 Window PoSt），那么恢复过程将使您恢复该扇区。

这种整体厚实的感觉让你感觉过度设计；是的，这是一项美丽的技术。我知道这需要多年的工作，但它真的需要当前状态下的复制证明吗？我的意思是，我可以在一定程度上理解为什么他们为每个存储提供商引入了一个独特的编码文件系统，但是完全缺乏短检索值得吗？

Web3 将由其小用户提供支持。使您的产品足够复杂以达到其目的，仅此而已。Filecoin 的全部技术实力在用户体验方面被一个简单的集中式 dApp 所抵消。询问任何随意依赖 IPFS 的人是否使用 Powergate 之类的解决方案，或者他们是否选择使用 Pinata。

我知道有完全不同的东西，但它们在预期结果方面提供的东西不一样吗？如果你购买了 5 个月的 Pinata 服务，这些文件确定在 IPFS 上存在 5 个月吗？

Filecoin 拥有一支拥有庞大资源的优秀团队，因此朝一个方向或另一个方向发展并非不可能：他们会寻求适当的持久存储并放弃点对点的方法，还是会尝试成为快速检索存储解决方案短期和中期？

尽管本文带有主观倾向，通过各方面比对虽有争议，也是希望能找到更好的路径，为Web3.0添砖加瓦。

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通过Filecoin和 Arweave深度比较，探索更合适的途径

商业定义

两者工作原理的区分

存储成本

存储之外的例子

总结

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