Foresight Ventures: Web3 分散型データベース ストレージの現在と将来

分散データベースの分野は注目度が高く、需要も急務ですが、まだ広く受け入れられ、使用されている製品はありません。

作者: マギー

**1. なぜ分散データベースが必要なのでしょうか? **

Web2 アプリケーションのデータ保存には、ファイル システム (File) とデータベース (Database) という 2 つの基本的な方法があります。 Web3 にはデータベース製品が不足しているため、ほとんどの DApps は依然として集中型データベースを使用して、少量の重要なデータを高価なスマート コントラクトに保存することに加えて、構造化データを保存しています。 Web3アプリケーションのNFTデータを保存するためにIPFSなどの分散ファイルシステムが徐々に使用されるようになり、分散ファイルシステムはWeb3によって認識され受け入れられ、分散データベースのテクノロジーも反復を経て、さまざまな新製品が登場しました。

従来の集中型データベースと比較して、分散型データベースには独自の利点があり、Web3 プロジェクトの単一点障害のリスクを軽減し、Dapp を完全に分散化できます。

分散型データベースは、アクセス頻度の高いホット データの保存や、次のような Dapp 非財務データの保存に適しています。

• NFTメタデータ
• DAO投票データ *DEX注文書
• 分散化されたソーシャル データ、ブログ データ、メール。
• Dapp に必要な複雑なリレーショナル データベース データ。

**2. 分散型データベース ストレージ システムにはどのような種類がありますか? **

過去 2 年間で、多くの分散型データベース プロジェクトが登場し、いくつかの革新的なプロジェクトが広く注目を集めました。

• **Ceramic:**Ceramicは2019年にスタートしたプロジェクトです。データはストリームとして保存および管理され、フォーマットされたイベント ログがストリームに追加されます。ログは文書化され、IPFS にアップロードされます。 GraphQL API クエリを提供します。 Ceramic には IPFS のようなインセンティブ モデルがなく、データの作成、読み取り、更新 (CRU) がサポートされています。
• **OrbitDB: **OrbitDB は Ceramic よりも初期のプロジェクトであり、ファイル ストレージに IPFS ファイル システムも使用します。 NoSQL データベースとファイルのストレージをサポートします。
• テーブルランド: 2022 年に開始されたプロジェクトは、現在パブリック ベータ版です。 Tableland の製品版は 2023 年にリリースされる予定です。データ ストレージには、SQL ステートメントを定義し、使用許可を設定するスマート コントラクトを使用する必要があります。データの読み取りはオフチェーンで行われ、支払いは必要ありません。現在、コントラクトはETHやOPなどのL2に展開されています。
• Polybase: プロジェクトは現在テスト ネットワーク上で稼働しています。これは CRUD 操作をサポートする NoSQL データベースであり、各操作には支払いが必要です。さらに、Polybase は、データベース ファイルを保存するためのさまざまなファイル システム (ローカル ディスク、IPFS、Filecoin、Polystore、さらには AWS S3 など) もサポートしています。 Polybase はまた、データ クエリの支払いに支払いチャネルを使用することで、オンチェーン トランザクションの頻度を減らし、支払いによるクエリの遅延を回避します。
• Web3Q: プロジェクトは 2022 年に開始される予定で、テスト ネットワークはすでに開始されています。データにアクセスするための新しい URL パターン Web//access プロトコルが提案されています。その課金モデルは非常に特殊で、データを削除すると返金を受けることができます。
• **Kwill: **Kwill は、支払いにスマート コントラクトを使用する Arweave ベースの SQL データベース システムです。
• **KYVE: **KYVE は Arwave ベースのデータベース システムです。

技術的に:

• SQL と NoSQL の両方をデータベースとして使用できます。SQL はより成熟していて効率的であり、NoSQL はより機能が豊富で柔軟性が高い。 SQL のデータ構造は一貫性が高く、より強力な結合クエリ機能を備え、成熟していて効率的である必要があります。NoSQL の KV 形式はイーサリアムの設計パターンにより一致し、豊富なデータ型をサポートでき、柔軟で拡張が容易です。 。
• 機能的には、CRUD をサポートすることが最良ですが、UD をサポートするとシステムが複雑になります。システムがローカル ストレージを使用している場合、履歴値のクエリはサポートされない可能性があります。 IPFS と Arweave を使用する場合は、データベースを追加専用にする必要があります。そうしないと、1 つのデータに複数のバージョンが存在し、ストレージ コストが 2 倍になります。
• 基盤となるファイル システムには 2 つのオプションがあります。
• ローカルに保存されたファイルはより柔軟であり、取得ロジックをカスタマイズできるため、より効率的です。また、Arweave などの分散ファイル システムの使用によって生じる信頼性の低下や複雑さが回避されます。例: ユーザーは TokenA を使用してデータベース マイナーに支払いを行い、マイナーはデータを保存するために Arweave コインを支払う必要があります。ネットワークの 2 層の重ね合わせにより、複雑さが生じます。
• データベース ファイルは、IPFS や Arweave などの分散ファイル システムに保存されます。
• ローカルのノードまたは S3 クラウドに保存されます。
• 分散ストレージと同様に、ストレージ データの取得速度の向上、インセンティブ モデルとトークン エコノミクス、およびデータの可用性を確保するための保証アルゴリズムが、プロトコルが広く使用されるかどうかを決定する重要な要素です。
• 優れたインセンティブ モデルとトークン モデルは、ノードの参加熱意を動員するだけでなく、ノードが正しいことを行うように動機付けることもできます。たとえば、ストレージ報酬を得るためにデータを保存するだけではなく、効果的な検索機能を提供します。
• データ可用性保証アルゴリズムは、ノードによるデータのストレージを定期的にチェックし、ノードにデータ可用性証明書の提供を要求します。これにより、データ損失を防ぐノードのインセンティブが補完されます。
• データの取得はユーザー エクスペリエンスに影響します。これは Dapp の利便性と流暢性にとって非常に重要です。

要約

※分散データベースの分野は注目度が高く、ニーズも高いものの、まだ広く受け入れられ、活用されている製品はありません。

• 分散型データベース技術の成熟度は、分散型ファイルストレージシステムの成熟度よりも低い。分散データベース技術は分散ファイル システムに基づいているためです。 2022 年には多くのプロジェクトが開始されます。
• ストレージ データの取得速度、インセンティブ モデルとトークン エコノミクス、およびデータの可用性を保証するために使用される保証アルゴリズムの改善は、プロトコルが広く使用されるかどうかを決定する重要な要素です。このプロトコルの焦点は、Dapp の使いやすさと流暢さにとって重要な取得時間を短縮することです。