数据真的可以永存吗？

文章翻译自：ArDrive "Can data really be stored forever?"

本文内容有适当删减，更多信息请查看原文

原文链接：https://ardrive.io/can-data-really-be-stored-forever/

前言：这是一篇很长的推文，将围绕 Arweave 的经济激励和 Blockweave 的技术进步这两个话题展开。我们相信阅读到最后会让对 Arweave 有不一样的认识。期待在文章的最后看见你。还有祝大家五一节快乐～

一次性付费，永久存储的范式正在改变我们与数据之间的联系以及使用方式。

许多人对数据永久存储的看法持怀疑态度，这似乎是不可能的，而且之前也从未实现过。与其他重要的创新一样，我们需要进一步研究和证明其可行性。

那么，数据怎样才能被永久存储？经济激励让数据存储者获得长期报酬，使得数据能够被永久存储。这是对区块链数据库的技术革新，Arweave 称之为 blockweave。

在上面这段话中，可能有很多让你感到陌生的概念。接下来我们会拆解这些概念，详细地看看 Arweave 是如何让数据在极长时间内安全、可靠地存储。

在这篇文章中，我们将介绍以下两部分内容。

• 永久存储的经济激励

• Blockweave 的技术进步

难道希腊人发明了带有 USB 接口的笔记本电脑？

永久存储的经济激励

在大部分软件服务中，如果你不为服务付费，那么就不可以使用该服务。如果将来没有人使用，那么该产品就会停止服务。

数据存储也是如此：如果没有人支付储存数据的费用，那么该数据就不会被储存；如果没有持续为存储付费，那么服务商将停止储存并删除数据。这就是为什么提供这类服务的公司需要用户持续按月订购服务。

这种商业模式似乎是理所应当的，我们倾向于认为它是托管业务的唯一运作方式。如果我想要长期的服务，那我就需要持续地付费。

Arweave 为什么能让用户仅需支付一次费用就可以永久存储呢？这个问题的答案，将在下面为你揭晓。

Arweave 网络是由世界上愿意存储他人数据的矿工组成，每周都有新的矿工加入到这个网络中。本文将重点讨论是怎样的经济原理激励着矿工愿意长期存储他人数据并从中获利。

首先要知道的是，上传数据到 Arweave 网络需要预交 200 年的存储费用。200 年是一段漫长的时间，这个费用肯定会很贵吧！

听起来很贵，是因为我们已经习惯了通货膨胀。在生活中，物价似乎都在不断攀升，但数据存储成本却与此相反。数据表明，在过去的 50 年里，数据存储的成本平均每年下降 30.5% 以上。

值得注意的是，数据存储成本的下降是相当稳定的。实际上，信息存储成本的下降远远早于计算机时代。世界上最古老的图书馆里存放的莎草纸是非常稀有和昂贵的。但是从兽皮到羊皮纸再到印刷机，印刷的成本和难度都显著降低。几千年来，人类一直在寻找新的方法，可以用更低的成本记录信息。

每张羊皮纸卷大概记录 2KB 的数据

当然，过去并不能决定未来，那我们怎么能确定存储的价格会随着时间的推移而持续下降呢？

两个主要因素可以使存储成本持续下降：数据密度和数据可靠性。Arweave 预估，数据密度，也就是一个物理空间可以存储的数据量，在达到其理论极限之前，按照目前的速度，在未来的 400 多年里都会得到提升。数据的可靠性的潜力则更大。鉴于技术上仍有改进空间，加上社会对数据存储的需求不断增加，存储的价格将随着时间的推移继续下降这一假设似乎非常合理。

那么，为了使永久存储在激励方面是可行的，Arweave 是否将赌注都压在了数据存储成本将每年持续下降 30.5% 以上？

这是绝对没有的！

Arweave 是按照数据存储成本每年仅下降 0.5% 进行假设，这显然是极其保守的。

基于这个假设，用户在 Arweave 网络中存储数据所支付的费用涵盖了之后的 200 年。如果存储费用下降幅度大于每年 0.5%，那么数据的存储年限将会变得更久。而按照目前的费率来算，前 200 年的存储费用仅为 0.007U / MB。如果存储成本每年下降 1% ，数据可保存的年限则会成倍地增加。这个时间长度对我们来说是难以想象的。而以 10% 或更高的比率下降时，数据储存的年限则是以百万年为单位，这就是永久的数据存储。

捐赠基金

在这一点上，经常有人提出质疑，“一旦有人付费在 Arweave 网络上存储数据，保存数据的人有什么动力要这样做？”

理解这件事情很重要的一点是，存储的费用并不是全部支付给最初存储数据的人。在一开始，只有一小部分被支付给矿工，其余的费用将会进入捐赠基金。捐赠基金中累计的费用也会不断产生新的收益，就像银行账户中的存款会产生利息一样。

它可以给提供存储的人支付报酬，来保证存储数据的回报高于成本。

Arweave 估计，在储存的数据集比大家可使用的网络资源（这可以用 Petabytes 数百万字节来衡量）大很多倍之前，是不需要使用捐赠基金中的资金。即使 Arweave 网络才刚起步，捐赠基金中也积累了不菲的收益。

因此，即使存储数据的人来了又走（他们会这样做的），也会有其他人来接替他们的工作，继续存储数据。只要经济激励存在（他们存储数据的收益大于存储数据的成本），人们就会继续维护 permaweb。

总而言之：当新的数据被存储到 Arweave 网络中，会支付一笔费用给最初存储数据的矿工，让这笔数据存储在网络上，而捐赠基金则可以确保在很长一段时间内大家都有存储数据的动力。

不需要为数据检索付费

值得一提的是，任何人都不必为在 Arweave 网络或 ArDrive 为数据检索付费。

数据永久储存，而不是网络永久化

Arweave 并没有承诺网络是永久存在的，而是保证数据的永久存储。这两者有什么区别？

技术创新是接连不断的，所以可能（很可能）有一天，数据可以用更便宜的成本被永久存储。由于存储数据的成本较低，那么新的网络将 "取代" Arweave 网络。

因此，Arweave 网络可能不会永久存在，但网络上的数据会是永久的。因此，数据的永久性是最重要的，这也是 Arweave 的核心。

Blockweave 的技术进步

在技术方面，许多创新确保了数据能够永久存储，这些创新都是围绕一个核心进行的：Blockweave。

Blockweave 是一个类似区块链的结构，是首个以低成本的方式实现可靠的和可扩展的链上存储。

同样，在这句话中也有需要我们更加深入了解的东西，让我们先从区块链这个词开始吧！

如果你从未了解过区块链，可以看看由 BBC 制作的科普视频，在视频中简明扼要地介绍了什么是区块链。

点击链接观看视频：https://www.youtube.com/watch?v=SzAuB2FG79A&feature=youtu.be

区块链是一种用于验证交易的新型数据库。它本质上是一个长长的账本列表，新的交易可以不断的被添加进去。每次有新的交易产生，区块链都会通过将其添加到 "链 "的末端来记录这笔交易。但是，这需要消耗大量计算资源和等待漫长的交易时间，因此不能大规模运用。

以比特币为例，现在整个账本的大小约为 320GB（截至 2021 年），而每年消耗的电量约为新西兰或奥地利整个国家一年的需求。

在可验证的条件下，为了提高存储信息的效率和可扩展性，Arweave 提出了一种区块链的变体：blockweave。

是什么让 Blockweave 如此独特？

关于这一点，我们将对 Arweave 的技术部分进行介绍，如果你想深入了解该项技术，请访问 Arweave 黄皮书。

访问链接：https://www.arweave.org/yellow-paper.pdf

简洁的随机访问证明 (SPoRA)

SPoRA 是 Succinct Random Proofs of Access 的缩写，是构成 Blockweave 的核心，也是区块链的一个极大创新。

节点不需要存储所有数据，只需要在挖矿过程中提供由 SPoRA 随机指定的回忆数据。只有提供正确的回忆数据存储证明，新的区块才会被网络接受。

与比特币相比，运行 Arweave 系统的能源需求较少。让数据存储者的开销大大减少。以极低的价格提供有用、节能的数据存储。此外，存入系统的每条信息都有时间戳，并生产唯一的交易 hash。数据一旦存入系统，就不能被更改或删除。

SPoRA 对所有的块信息创建了一个多方向的数据编织网（weave） —— 而不是传统区块链的单一的长链，所以我们称其为 Blockweave。

这种新的区块链验证方式允许大量的数据以可靠、低成本的方式被存储。这也意味着 permaweb 上的每一个数据都标有一个时间戳的 ID，无法改变。向 Arweave 网络上传任何新的信息（以及存储这些新数据的经济激励）都要求 permaweb 上的所有旧信息保持完整，因为它将被持续验证。

Wildfire

Blockweave 的 "Wildfire" 概念也是和大多数区块链不同的。

Blockweave 的 "Wildfire" 比起竞争，将更强调合作：不寻求通过比拼矿机的性能和能源的多少来解决数学问题以获取奖励（如比特币），而是激励每个节点共享他们所储存的数据。

虽然这个过程比较复杂，但 Wildfire 可以很好地诠释 "如果你与我分享，那么我将与你分享"。

分享即关爱

网络会根据大家分享数据的速度来进行排名。为了获得新数据的存储权利，你需要有旧的数据，如果你不分享旧的数据，你的排名会降低。较低的排名意味着你将无法在 permaweb 上存储新的信息 —— 因此也就无法获得经济奖励。

最终的目的是激励存储数据的人相互分享。数据不是被储存在几个不同地方，而是分散到世界各地，并被复制数百或数千次。因此，你上传到 ArDrive 的家庭照片不会只存放在一个云服务器上，它将被保存在世界各地。

如何保证数据不会被丢失？

对 permaweb 上的数据进行高频率持续验证是一件让大家难以想象的事情。Arweave 的创始人山姆-威廉姆斯分享使用 SPoRA 技术，网络中数据被验证的频率统计数据。如果你在网络中有一笔交易：

• 在开始时，交易会被读取和验证大约 1890 次

• 每天对交易的验证次数大于 5670 次

• 每 14.4 秒就会验证一次数据的完整性

结论

人类是数据的保存者。古往今来，我们总是寻求不同的方式来记录我们的想法、信念和回忆。我们所使用的方法也变得越来越高效。

Arweave 并不代表数据存储的未来。但正如本文所描述的，它创建了一种以简单的一次性付费便能将数据存储数百年的范式。这是从 0 到 1 的创新，有可能永远改变数据存储的格局。

认识新事物最简单的方法就是亲身去使用和体验，可千万别错过了 Arweave 生态众多有趣的项目。

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