Foresight Ventures: Hiện tại và tương lai của lưu trữ cơ sở dữ liệu phi tập trung Web3

Lĩnh vực cơ sở dữ liệu phi tập trung rất được quan tâm và có nhu cầu cấp thiết nhưng chưa có sản phẩm nào được chấp nhận và sử dụng rộng rãi.

Được viết bởi: Maggie

**1. Tại sao chúng ta cần một cơ sở dữ liệu phi tập trung? **

Có hai phương thức lưu trữ dữ liệu cơ bản cho ứng dụng Web2 là hệ thống tập tin (File) và cơ sở dữ liệu (Database). Do thiếu các sản phẩm cơ sở dữ liệu trong Web3, hầu hết các DApp vẫn sử dụng cơ sở dữ liệu tập trung để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc ngoài việc lưu trữ một lượng nhỏ dữ liệu quan trọng trong các hợp đồng thông minh đắt tiền. Khi các hệ thống tệp phi tập trung như IPFS dần được sử dụng để lưu trữ dữ liệu NFT của các ứng dụng Web3, các hệ thống tệp phi tập trung được Web3 công nhận và chấp nhận, đồng thời công nghệ cơ sở dữ liệu phi tập trung cũng đã trải qua một vòng lặp và nhiều loại sản phẩm mới.

So với cơ sở dữ liệu tập trung truyền thống, cơ sở dữ liệu phi tập trung có những ưu điểm độc đáo, có thể giảm nguy cơ lỗi một điểm của các dự án Web3 và làm cho Dapp hoàn toàn phi tập trung.

Cơ sở dữ liệu phi tập trung phù hợp để lưu trữ dữ liệu nóng với tần suất truy cập cao và lưu trữ dữ liệu phi tài chính Dapp, chẳng hạn như:

• Siêu dữ liệu NFT
• Dữ liệu bỏ phiếu DAO
• Sổ lệnh DEX
• Dữ liệu xã hội phi tập trung, dữ liệu blog, thư.
• Dữ liệu cơ sở dữ liệu quan hệ phức tạp theo yêu cầu của Dapp.

**2. Có những loại hệ thống lưu trữ cơ sở dữ liệu phi tập trung nào? **

Trong hai năm qua, nhiều dự án cơ sở dữ liệu phi tập trung đã xuất hiện và một số dự án đổi mới đã nhận được sự quan tâm rộng rãi.

• **Gốm sứ:**Gốm sứ là dự án được bắt đầu từ năm 2019. Dữ liệu được lưu trữ và quản lý dưới dạng luồng và nhật ký sự kiện được định dạng được thêm vào luồng. Nhật ký sẽ được ghi lại và tải lên IPFS. Cung cấp các truy vấn API GraphQL. Ceramic không có mô hình khuyến khích như IPFS và hỗ trợ tạo, đọc và cập nhật dữ liệu (CRU).
• **OrbitDB: **OrbitDB là một dự án sớm hơn Ceramic và cũng sử dụng hệ thống tệp IPFS để lưu trữ tệp. Nó hỗ trợ lưu trữ cơ sở dữ liệu và tệp NoSQL.
• Tableland: Ra mắt vào năm 2022, dự án hiện đang ở giai đoạn thử nghiệm công khai. Phiên bản sản xuất của Tableland sẽ được phát hành vào năm 2023. Lưu trữ dữ liệu yêu cầu sử dụng các hợp đồng thông minh, hợp đồng này xác định các câu lệnh SQL và đặt quyền sử dụng. Việc đọc dữ liệu được thực hiện ngoài chuỗi và không yêu cầu thanh toán. Hiện tại, hợp đồng đã được triển khai trên L2 như ETH và OP.
• Polybase: Dự án hiện đang hoạt động trên mạng thử nghiệm. Đó là một cơ sở dữ liệu NoSQL hỗ trợ các hoạt động CRUD và mỗi hoạt động đều yêu cầu thanh toán. Ngoài ra, Polybase cũng hỗ trợ các hệ thống tệp khác nhau để lưu trữ các tệp cơ sở dữ liệu, bao gồm đĩa cục bộ, IPFS, Filecoin, Polystore và thậm chí cả AWS S3. Polybase cũng sử dụng các kênh thanh toán để thanh toán truy vấn dữ liệu, giảm tần suất giao dịch trên chuỗi và tránh sự chậm trễ truy vấn do thanh toán gây ra.
• Web3Q: Dự án sẽ được triển khai vào năm 2022 và mạng thử nghiệm đã được triển khai. Một giao thức truy cập Web//mẫu URL mới được đề xuất để truy cập dữ liệu. Mô hình tính phí của nó rất đặc biệt và bạn có thể được hoàn lại tiền khi xóa dữ liệu.
• **Kwill: **Kwill là hệ thống cơ sở dữ liệu SQL dựa trên Arweave sử dụng hợp đồng thông minh để thanh toán.
• **KYVE: **KYVE là một hệ thống cơ sở dữ liệu dựa trên Arwave.

về mặt kỹ thuật:

• Cả SQL và NoSQL đều có thể được sử dụng làm cơ sở dữ liệu, SQL hoàn thiện và hiệu quả hơn, NoSQL phong phú hơn và linh hoạt hơn. Cấu trúc dữ liệu của SQL cần có tính nhất quán cao, với khả năng truy vấn chung mạnh mẽ hơn, trưởng thành và hiệu quả hơn; dạng KV của NoSQL phù hợp hơn với mẫu thiết kế của Ethereum, có thể hỗ trợ các loại dữ liệu phong phú, linh hoạt và dễ mở rộng .
• Về mặt chức năng, hỗ trợ CRUD là tốt nhất, nhưng hỗ trợ UD sẽ mang lại sự phức tạp cho hệ thống. Nếu hệ thống sử dụng bộ nhớ cục bộ, truy vấn giá trị lịch sử có thể không được hỗ trợ. Nếu bạn sử dụng IPFS và Arweave, bạn cần cơ sở dữ liệu ở chế độ chỉ nối thêm, nếu không, một phần dữ liệu có nhiều phiên bản và chi phí lưu trữ sẽ tăng gấp đôi.
• Có 2 tùy chọn cho hệ thống tệp cơ bản.
• Các tệp được lưu trữ cục bộ linh hoạt hơn và logic truy xuất có thể được tùy chỉnh, hiệu quả hơn, đồng thời tránh được sự không đáng tin cậy và phức tạp do sử dụng các hệ thống tệp phi tập trung như Arweave. Ví dụ: người dùng sử dụng TokenA để trả tiền cho những người khai thác cơ sở dữ liệu và những người khai thác cần trả tiền cho Arweave coin để lưu trữ dữ liệu, sự chồng chất của hai lớp mạng mang lại sự phức tạp.
• Các tệp cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong các hệ thống tệp phi tập trung như IPFS và Arweave;
• Được lưu trữ cục bộ trên nút hoặc trên đám mây S3.
• Tương tự như lưu trữ phi tập trung, việc cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu lưu trữ, các mô hình khuyến khích và tính kinh tế mã thông báo cũng như các thuật toán đảm bảo để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu là những yếu tố chính quyết định liệu một giao thức có được sử dụng rộng rãi hay không.
• Một mô hình khuyến khích và mô hình mã thông báo tốt không chỉ có thể huy động sự nhiệt tình tham gia của các nút mà còn thúc đẩy các nút làm điều đúng đắn. Ví dụ: cung cấp các chức năng truy xuất hiệu quả, thay vì chỉ lưu trữ dữ liệu để nhận phần thưởng lưu trữ.
• Thuật toán đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu sẽ kiểm tra việc lưu trữ dữ liệu của các nút theo các khoảng thời gian, yêu cầu các nút cung cấp chứng chỉ về tính khả dụng của dữ liệu, bổ sung cho các ưu đãi của các nút để ngăn ngừa mất dữ liệu.
• Việc truy xuất dữ liệu ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng, điều này rất quan trọng đối với sự tiện lợi và trôi chảy của Dapp.

Tóm tắt

• Lĩnh vực cơ sở dữ liệu phi tập trung rất được quan tâm và có nhu cầu cấp thiết nhưng chưa có sản phẩm nào được chấp nhận và sử dụng rộng rãi.
• Sự trưởng thành của công nghệ cơ sở dữ liệu phi tập trung thấp hơn so với hệ thống lưu trữ tệp phi tập trung. Bởi vì công nghệ cơ sở dữ liệu phi tập trung dựa trên hệ thống tệp phân tán. Nhiều dự án được ra mắt vào năm 2022.
• Cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu lưu trữ, mô hình khuyến khích và tính kinh tế của mã thông báo cũng như các thuật toán đảm bảo được sử dụng để đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu là những yếu tố chính quyết định liệu một giao thức có được sử dụng rộng rãi hay không. Trọng tâm của giao thức sẽ là giảm thời gian truy xuất, điều này rất quan trọng đối với việc sử dụng Dapp dễ dàng và trôi chảy.