一文读懂EthStorage，会成为以太坊的去中心化储存中心吗？

去中心化储存作为 Web3 最重要的赛道之一，随着未来大量资料的产生将对储存提出爆发的需求，潜力项目 EthStorage 值得我们关注。本文由 LDCapital 的作者 Alfred 撰写。
（前情提要：去中心化储存哪间快？以 Amazon S3 比较各大储存供应商 ）
（背景补充：以太坊「坎昆升级」年底前启动！纳入5大EIP：降低Gas费用、改善区块储存 ）

本文目录

今年热度最高的赛道之一应该是增强区块链可拓展性的 L2 赛道，成功落地后，更快的速度和更低的费用将催生 Web3应用的逐步繁荣，未来大量资料的产生将对储存提出爆发的需求。本文将以今年 EDCON Spuer Demo 中第一名 EthStorage为重点，回看近期市场热度较低，但潜力巨大的去中心化储存赛道。

网路储存的发展程式

共识、计算和储存并称为 web3的三大支柱和底层基础设施，有资料和资讯产生便需要储存，在电脑诞生以来，储存技术一直在探寻与突破中发展，本文将其划分为四个阶段。

1、集中式储存：集中储存 + 集中管理

电脑最早开始使用纸带记录资料，后来 IBM 在 1956 年制造出第一块硬碟作为储存介质便进入到我们当前熟悉的电脑储存方式。

集中式储存的装置一直在迭代，硬碟，磁带，储存卡，SSD等，但是储存架构是固定的，终端装置可以通过网路向储存资源处访问和请求资料，但所有的资料储存资源都集中在一个中央位置或伺服器上，统一控制和管理。

2、云储存：分散式储存 + 集中管理

2006 年 Amazon AWS 上线，推出了 EC2 和 S3云储存服务，至此储存进入了一个新时代，微软，Google，阿里等也纷纷跟进，成为现在应用最广的储存方式。

云储存应用了分散式储存架构，使用多台伺服器分散储存资料，把资料分割在多个伺服器备份，降低单点故障并具有减少资料冗余，可弹性拓展等特性。不过云储存的伺服器都归云服务提供商集中管理，资料的实际控制权并不归属使用者。

3、传统区块链储存：分散式、全节点储存 + 去中心化管理

自比特币诞生以来，区块链网路储存成为了一种与中心化储存与管理相对的方案，区块链通过分散式储存、共识机制和交易验证机制，确保了资料安全和不可篡改，同时满足了去中心化储存和去中心化管理的特点。

但是，比特币，以太坊等区块链网路的储存费用高，效率低，主要在于这些区块链的网路架构并不是从储存的角度去设计，每个节点都要储存一份资料副本，并且区块空间有限。以无聊猿 NFT 为例，在比特币或以太坊网路储存一张至少需要数百美元以上。

图源：Fundamental Labs

4、Web3 去中心化储存：分散式、多节点储存 + 去中心化管理

因为直接在区块链上储存资料是非常昂贵的，便涌现了很多 web3 的去中心化储存方案及专案，如 IFPS，Filecoin，Storj，Arweave，Swarm，EthStorage等，这些专案的目标是在保持去中心化储存与管理的基础上，增大储存空间和降低费用，通过资料分割、多节点储存、链上证明等技术组合来实现。

ETH 模组化与世界电脑

1、ETH 模组化

自 2021 年 ETH 规划以 Rollup为中心的路线图开始，以太坊的模组化便开始建立，将单一全能链（单片区块链）的各层次进行拆分，不同层的功能可以由不同的模组或链承担而进行扩容，这一方向也被 Vitalik 称为终局 -Endgame。

以太坊为代表的区块链将链拆分成四个关键层级：

在单片区块链时，区块链是处理所有四个功能的链，会面临区块链「三难问题」。区块链模组化可将四个功能拆分到多个专门层中，分别解决不同问题。

在 ETH 进行模组化之后，ETH 主链成为了 L1，在此之上诞生了众多 L2，主要来充当 ETH 的执行层，如 OP Stack 的 L2技术也发展了模组化的架构，以增强未来的可拓展性。ETH 通过模组化 + Rollup的方向，在未来会主要保持资料可用层（DA）和共识层，成为主流和最安全的基础层，其他层的功能通过其他的链和方案来升级，进行整个 ETH生态的扩容和提高可拓展性。

2、世界电脑

以太坊的目标是构建一个世界超级电脑，当前以太坊在安全性上做的很好，但是在拓展性上还在进行突破，Rollup是解决拓展性的重要方向，模组化的方式可以一定程度解决区块链的三难问题，但是成为超级电脑，也需要面对三个难题，分别是共识、计算和储存。这三个难题也相互制约关系。

图源：《Towards World Supercomputer》

这个三难困境的不同优先顺序将导致不同的权衡：

当前，传统的 L2 方案还面临中心化排序器与计算效率平衡的问题，同时无法提供强储存能力。《Towards WorldSupercomputer》一文的作者们提出了以世界电脑按功能分割槽为底层架构，分别进行拓展的方式来解决成为世界电脑的三难困境。

即最终的世界超级电脑将由三个拓扑异构的 P2P网路组成，与构建物理电脑类似，通过零知识证明技术等无信任汇流排（联结器）连线共识帐本、计算网路和储存网路，组装成世界超级电脑。并可以根据特定应用的需要新增其他元件，适当选择和连线每个元件将实现共识帐本、计算能力和储存容量三难困境的平衡，最终确保世界超级电脑的去中心化、高效能和安全性。其中，EthStorage在架构中充当超级电脑中储存板块的解决方案。

图源：《Towards World Supercomputer》

若基于该框架，以太坊的世界超级电脑交易过程将分为以下几个步骤：

图源：《Towards World Supercomputer》ETH Storage

1、简介

EthStorage 是第一个基于以太坊资料可用（Data Availability）的基础上提供可程式设计的动态储存的二层解决方案，它能将以 1/100倍到 1/1000 倍的成本将可程式设计储存扩充套件到数百 TB 甚至 PB 级别。

团队两次荣获以太坊基金会的资金（Grant）扶持，帮助以太坊进行资料可用（Data Availability）和使用以太坊 L1 合约的 L2动态资料集储存证明方向的研究工作。并获得了 2023 EDCON Spuer Demo 的第一名。

2、技术特点

高度整合 ETH

EthStorage 的客户端是以太坊客户端 Geth 的超集，这意味着执行 EthStorage的节点的时候，依然可以正常参与以太坊的任何流程，一个节点可以是以太坊的验证者节点的同时也是 EthStorage 的资料节点。每个 EthStorageNod 的 Data Provider 模组会跟其他 EthStorage Node 的 Data Provider发起建立连线请求，当它们互相连线之后，实际上就构成了一个去中心化储存网路。

图源：《EthStorage 第一个 Ethereum 存储 L2》

使用 EthStorage 的使用者可以直接使用现有的钱包，与所有建立在储存之上的应用进行互动，无论是 NFT，去中心化的社交网路还是去中心化的游戏，可以最大程度地降低使用者进入 EthStorage 的门槛。同时，相容 EVM 的 EthStorage可以给智慧合约带来优秀的互操作性，比如使用者 A 希望给自己 mint 的 NFT 设定一张图片，通过 Ethstorage A只需要执行一笔以太坊交易，使用 Arweave 的时候，A 需要提交 1 笔 Arweave 交易和两笔以太坊交易，并且没办法像 EthStorage一样做到同步执行。

图源：《EthStorage 第一个 Ethereum 存储 L2》

基于 DA 层的 L2 去中心化解决方案

EthStorage 实际上采用的是类似 L2 的架构，在以太坊上会部署一个储存合约作为 EthStorage的资料操作的入口，同时资料节点链下储存资料（off chain storage data）的证明也需要通过这个合约验证。

与当前的 L2 对比：

Rollup（L2）链下储存的是状态树，链上的承诺 (commitment) 是状态树根，同时 Rollup在接受到新的资料之后还需要在链下执行交易来完成状态转化的过程，建立新的状态树；EthStorage 链下储存的是资料，链上的承诺 (commitment) 是资料储存的证明，同时 EthStorage 接受到更新储存资料的请求之后，会重新为这些资料生成新的储存证明。

以上可以看出，当前的 Optimism Rollup 或者 ZK-Rollup 的扩容的方向是扩容以太坊的计算能力，而 EthStorage Rollup的扩容方向是扩容以太坊储存资料能力。

同时，EthStorage 是一个模组化的储存层，只要有 EVM，有 DA 来减少储存成本，就可以在任何区块链上执行它（但当前很多 Layer1 不具备 DA 层），甚至在 Layer2 上也可以。例如，EthStorage 目前正在考虑如何使用其技术在 Optimism 上实现欺诈证明，也在 Optimism 上启用了相应的 DA 层。

可实现动态储存

Filecoin 和 Arweave从系统设计架构来看，更多的是用于静态的，大量资料可以上传到去中心化储存中，但是不能被修改或删除，只能重新上传新的资料。得益于 key-value的储存正规化，EthStorage 可以支援 CRUD, 即建立新的储存资料，更新储存资料，读取储存资料和删除储存资料。这在中心化储存领域是很容易实现的，但是在去中心化储存领域目前只有 EthStorage可以做到。

图源：EthStorage 官方

建立以太坊网路访问协议

在 Web2 的网际网路上浏览网页、传送电子邮件、下载档案等一系列行为，都离不开 HTTP 协议，它是网际网路上最为常见的协议之一。HTTP协议定义了客户端和伺服器之间如何传输和交换资源，URL 是指定这些资源在网际网路上的位置的标识。当在 Web 浏览器中输入一个网址或点选连结时，会触发一个 HTTP 请求，该请求使用 URL 来确定要请求的资源。Web 浏览器会解析 URL，然后使用 HTTP协议与伺服器通讯，请求特定的资源，并在伺服器响应后将资源显示给使用者。HTTP 协议和 URL 紧密协作，共同构成了在 Web上浏览、互动和传输资源的基础。但是，Web2网页或网际网路服务的资料是托管在中心化的伺服器之中的，当停止为伺服器续费，应用所使用的云服务会停止，应用的资料将会被中心化的服务方删除。

EthStorage 创办人提出了基于 Web3 的网路访问协议 — ERC-4804 ，通过 EIP 最终审核并获批。ERC-4804，全名为 EVM呼叫资讯解译的 Web3 URL，它是一个 HTTP 风格的 Web3 URL （*web3://） 到 EVM的资讯呼叫，是以太坊上的第一个网路访问协议。与 web2 通过访问伺服器资源的方式不同，web3:// Access protocol 通过 Web3URL 直接去渲染在以太坊智能合约上面托管的资源，包括 HTML、CSS、PDF 等这样的档案。

简单来说，web3://（*http://web3url.io）是去中心化的 http://。它为以太坊新增一个去中心化的表示层，可以让使用者直接浏览 EVM 上的网页内容，比如网页、图片、歌曲等，而 EVM 作为去中心化的后端。

图源：EthStorage 官方现状与计划

产品应用

通过 EthStorage，将能以去中心化储存为底层来重新启用网际网路应用（当前很多 Dapp 依然使用中心化的方式储存资料），比如动态 NFT、链上音乐 NFT、个人网站，无主机钱包、Dapp，Deweb 等。

图源：EthStorage 官方

以 DeWeb 举例：

我们知道以太坊是一个去中心化的网路，在以太坊上面诞生了很多去中心化的 dapp，可这些 dapp并不是完全去中心化的，很多应用的前端依然是通过中心化的云服务在托管，像 Uniswap 的前端网页当机，删除交易对以及 Tornado.Cash因为涉嫌洗钱被监管而导致前端服务停用等都是因为其前端是托管在中心化的伺服器上面，无法有效抗审查。

但是使用 EthStorage的方案，网页档案和资料被托管在智慧合约中，由去中心化的网路共同执行和维护，使得抗审查性大大提高。通过智能合约的可程式设计性实现 DeWeb，可以实现很多有意思的应用，比如 De-github，De-blog，以及各种 dapp 的前端。

图源：EthStorage 官方

当前 EthStorage 没有公布代币计划，但是在测试网可以通过测试代币 W3Q 与进行测试网使用与互动。

路线图

根据 EDCON 公布的路线图，2023 年，EthStorage 主要在测试网阶段，并会适配以太坊坎昆升级进行开发与测试。在 2024年可能进行主网上线，将会完全整合 Danksharding，CL+EL 客户端和 Web3 浏览器访问。

图源：EthStorage 官方其他储存专案速览

Filecoin：Filecoin 是构建于 IPFS 之上的带有激励制度的去中心化储存网路。IPFS 是使用分散式hash表 (DHT) ，是一种用于储存、定址和传输资料的协议（类比 http 协议）Filecoin 充当 IPFS 的激励层，同时也充当开放储存市场。Filecoin使用基于合约的模型来确保资料的永续性并结合零知识证明，特别是时空证明和复制证明。 在今年 3 月 14 日 Filecoin宣布正式启动虚拟机器（FVM）以支援智能合约和使用者可程式设计性。

Filecoin 的特点是：具有单独的链与激励体系；静态储存的空间大、费用低；升级后支援 FVM 虚拟机器。

Arweave：Arweave 采用「一次付费，永久储存」的模式，其中一次性付款涵盖了永久储存资料的成本，并且检索该资料无需额外付费。Arweave使用随机访问的简洁证明，建立区块纺（Blockweave）的原生资料结构，即每个区块都会连结上一个区块和一个历史 RecallBlock。对于节点来说，铸造一个新区块的前提条件就是同步一个 Recall-Block 和最新生成的区块资料。

Arweave 的特点是：具有单独的链与激励体系；链上储存、永久储存；与其他链的互操作性较弱。

BNB Greenfield：Greenfield 专注于促进去中心化资料管理和访问，旨在通过简化资料储存和管理并将资料所有权与 BNB 智慧链（BSC）的 DeFi 环境联络起来。完整的 BNB Greenfield 系统，可以与成熟的 BSC 公链与 BN 社群使用者的互通，当使用者想要在 Greenfield 上建立和使用资料时，可以通过 BNB Greenfield dApps（去中心化应用程式）与 BNB Greenfield核心基础设施进行互动。

BNB Greenfield 的特点是：Binance「三位一体」生态网路的最后拚图，生态内可操作性强，BNB 在各链流转使用；采用 AmazonS3「储存桶」的结构概念；链下储存、链上验证。

总结

储存是 Web3网路的三大支柱之一，去中心化储存能够落地才能真正实现资料确权和主权网路，否则以牺牲中心化效率来发展区块链网路的意义不大。这个赛道属于底层基础，具有潜力且意义巨大。

当前，相对于其他赛道，去中心化储存在市场的热度较低，这主要是发展阶段未到与需求不足导致。当 L2 的发展使得 Dapp的应用便宜而快速，大量资料的沉淀和价值诉求就会将市场热度推向去中心化储存赛道。

EthStorage 作为新兴专案拥有以太坊良好的生态基础，具有很强的互操作性，能和其他拥有 DA 层的 L1，L2结合，给出了新的发展方向和解决方案。现今各去中心化储存专案也都有主攻的方向并在持续发展，期待市场的齿轮转向储存赛道的时代。

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