Foresight Ventures: o presente e o futuro do armazenamento de banco de dados descentralizado Web3

O campo de banco de dados descentralizado tem alto valor de atenção e demanda urgente, mas ainda não existe um produto amplamente aceito e utilizado.

Escrito por: Maggie

**1. Por que precisamos de um banco de dados descentralizado? **

Existem dois métodos básicos de armazenamento de dados para aplicativos Web2, sistema de arquivos (File) e banco de dados (Database). Devido à falta de produtos de banco de dados no Web3, a maioria dos DApps ainda usa bancos de dados centralizados para armazenar dados estruturados, além de armazenar uma pequena quantidade de dados importantes em contratos inteligentes caros. À medida que os sistemas de arquivos descentralizados, como o IPFS, são gradualmente usados para armazenar dados NFT de aplicativos Web3, os sistemas de arquivos descentralizados são reconhecidos e aceitos pelo Web3, e a tecnologia de bancos de dados descentralizados também passou por uma rodada de iterações e uma variedade de novos produtos.

Em comparação com os bancos de dados centralizados tradicionais, os bancos de dados descentralizados têm vantagens exclusivas: podem reduzir o risco de falha de ponto único de projetos Web3 e tornar o Dapp completamente descentralizado.

Bancos de dados descentralizados são adequados para armazenar dados quentes com alta frequência de acesso e armazenar dados não financeiros Dapp, como:

• Metadados NFT
• Dados de votação DAO
• Livro de pedidos DEX
• Dados sociais descentralizados, dados de blog, correio.
• Dados de banco de dados relacionais complexos exigidos pelo Dapp.

**2. Que tipos de sistemas de armazenamento de banco de dados descentralizados existem? **

Nos últimos dois anos, surgiram muitos projetos de banco de dados descentralizados, e alguns projetos inovadores receberam ampla atenção.

• **Cerâmica:**Cerâmica é um projeto iniciado em 2019. Os dados são armazenados e gerenciados como fluxos e os logs de eventos formatados são adicionados aos fluxos. Os logs serão documentados e carregados no IPFS. Fornece consultas GraphQL API. O Ceramic não possui um modelo de incentivo como o IPFS e oferece suporte à criação, leitura e atualização de dados (CRU).
• **OrbitDB: **OrbitDB é um projeto anterior ao Ceramic e também usa o sistema de arquivos IPFS para armazenamento de arquivos. Ele suporta armazenamento de bancos de dados e arquivos NoSQL.
• Tableland: Lançado em 2022, o projeto está atualmente em versão beta pública. A versão de produção de Tableland será lançada em 2023. O armazenamento de dados requer o uso de contratos inteligentes, que definem instruções SQL e definem permissões de uso. A leitura de dados é feita fora da cadeia e não requer pagamento. Atualmente, o contrato foi implantado em L2, como ETH e OP.
• Polybase: O projeto agora está ativo na testnet. É um banco de dados NoSQL que suporta operações CRUD, e cada operação requer pagamento. Além disso, o Polybase também oferece suporte a vários sistemas de arquivos para armazenar arquivos de banco de dados, incluindo disco local, IPFS, Filecoin, Polystore e até AWS S3. A Polybase também utiliza canais de pagamento para pagamentos de consulta de dados, reduzindo a frequência de transações on-chain e evitando atrasos nas consultas causados por pagamentos.
• Web3Q: O projeto será lançado em 2022, e a rede de teste já foi lançada. Um novo protocolo de acesso Web // com padrão de URL é proposto para acessar dados. Seu modelo de carregamento é muito especial e você pode obter um reembolso pela exclusão de dados.
• **Kwill: **Kwill é um sistema de banco de dados SQL baseado em Arweave que usa contratos inteligentes para pagamentos.
• **KYVE: **KYVE é um sistema de banco de dados baseado em Arwave.

Tecnicamente:

• SQL e NoSQL podem ser usados como bancos de dados, SQL é mais maduro e eficiente, NoSQL é mais rico e flexível. A estrutura de dados do SQL precisa ser altamente consistente, com capacidade de consulta conjunta mais forte, madura e eficiente; a forma KV do NoSQL está mais alinhada com o padrão de design do Ethereum, pode suportar tipos de dados ricos e é flexível e fácil de expandir .
• Funcionalmente, o suporte a CRUD é o melhor, mas o suporte a UD trará complexidade ao sistema. Se o sistema usar armazenamento local, a consulta de valor histórico pode não ser suportada. Se você usar IPFS e Arweave, precisará que o banco de dados seja apenas anexado, caso contrário, um dado terá várias versões e o custo de armazenamento dobrará.
• Existem 2 opções para o sistema de arquivos subjacente.
• Os arquivos armazenados localmente são mais flexíveis e a lógica de recuperação pode ser personalizada, o que é mais eficiente e evita a falta de confiabilidade e a complexidade causadas pelo uso de sistemas de arquivos descentralizados, como o Arweave. Por exemplo: os usuários usam o TokenA para pagar aos mineradores de banco de dados e os mineradores precisam pagar a moeda Arweave para armazenar dados A sobreposição de duas camadas de redes traz complexidade.
• Os arquivos de banco de dados são armazenados em sistemas de arquivos descentralizados, como IPFS e Arweave;
• Armazenado localmente no nó ou na nuvem S3.
• Semelhante ao armazenamento descentralizado, melhorar a velocidade de recuperação de dados de armazenamento, modelos de incentivo e economia de token e algoritmos de garantia para garantir a disponibilidade de dados são fatores-chave para determinar se um protocolo será amplamente utilizado.
• Um bom modelo de incentivo e modelo de token pode não apenas mobilizar o entusiasmo de participação dos nós, mas também motivar os nós a fazer a coisa certa. Por exemplo: fornecer funções de recuperação eficazes, em vez de apenas armazenar dados para obter recompensas de armazenamento.
• O algoritmo de garantia de disponibilidade de dados verificará o armazenamento de dados pelos nós em intervalos, exigindo que os nós forneçam certificados de disponibilidade de dados, que complementam os incentivos dos nós para evitar a perda de dados.
• A recuperação de dados afeta a experiência do usuário, o que é muito importante para a conveniência e fluência do Dapp.

Resumo

• O campo de bancos de dados descentralizados tem alto valor de atenção e necessidades urgentes, mas ainda não há produtos amplamente aceitos e usados.
• A maturidade da tecnologia de banco de dados descentralizado é inferior à do sistema de armazenamento de arquivos descentralizado. Porque a tecnologia de banco de dados descentralizada é baseada no sistema de arquivos distribuído. Muitos projetos são lançados em 2022.
• Melhorar a velocidade de recuperação de dados de armazenamento, modelo de incentivo e economia de token e algoritmos de garantia usados para garantir a disponibilidade de dados são fatores-chave para determinar se um protocolo será amplamente utilizado. O foco do protocolo será reduzir o tempo de recuperação, o que é fundamental para a facilidade e fluência do uso do Dapp.