Arweave —— Le pionnier du stockage pour la Web3.0
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Arweave —— Le pionnier du stockage pour la Web3.0
Parmi les divers composants de la pile matérielle Web3, le stockage décentralisé est sans doute le plus puissant.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteurs : Nicole Cheng (Responsable des investissements chez OFR), Mstone (Analyste chez OFR)
Conseiller : JX (Partenaire chez OFR)
Au début de l'année, Ryan Selkis écrivait dans son essai Messari 2022 : « Parmi les différents composants du stack matériel Web3, le stockage décentralisé est probablement le plus puissant. » Par rapport aux services à court terme offerts par IPFS et Sia, le rapport reconnaît Arweave comme un acteur clé du stockage blockchain à long terme. Mais comment Arweave parvient-il à assumer ce rôle central dans le domaine du stockage ?
Stockage permanent
Arweave est un réseau de blocs dont l’objectif est de permettre un stockage décentralisé et permanent des données. Le modèle « payez une fois, utilisez pour toujours » élimine la nécessité pour les utilisateurs de renouveler continuellement leurs abonnements. Arweave s'engage à fournir un service de stockage d'au moins 200 ans, un objectif qui devient de plus en plus réalisable grâce à la baisse annuelle du coût du stockage.
Pourquoi le stockage permanent est-il nécessaire ?
Bien avant l'avènement du Web3.0, la question du stockage permanent des données était déjà reconnue comme cruciale. Aujourd'hui, un utilisateur peut-il encore accéder à une URL datant de dix ans ou consulter et télécharger des données stockées sur des serveurs centralisés ? Dans le monde de la cryptographie, des œuvres NFT valant des dizaines de millions de dollars, stockées sur des serveurs traditionnels centralisés, sont inévitablement exposées à de graves risques.
L’internet reposant sur un stockage centralisé est fragile et morcelé : d’un côté, une croissance exponentielle des données ; de l’autre, une perte fréquente ou un vol de données anciennes. Au cours des 20 dernières années, 98,4 % des liens web ont subi du « lien mort », conduisant au désormais familier message « 404 Not Found ». Sur le long terme, la pérennité des données sur la blockchain constitue une proposition de valeur entièrement nouvelle, et la réalisation d’un stockage permanent des données représente une révolution passionnante pour l’évolution future d’Internet et de l’ère Web3.0.
Pourquoi Arweave peut-il assurer un stockage permanent ?
Arweave propose une nouvelle solution au problème du stockage permanent grâce à sa structure de données BlockWeave et à son mécanisme de consensus SPoRA. L'architecture tissée de BlockWeave possède naturellement des propriétés de sharding et une haute extensibilité, tandis que le mécanisme de consensus SPoRA garantit que les mineurs reçoivent suffisamment d'incitations pour conserver les données rares, assurant ainsi le stockage permanent.
Comment les mineurs assurent-ils concrètement ce stockage permanent ?
Le mécanisme SPoRA au niveau du consensus peut être compris comme la combinaison de trois concepts :
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1. PoW (Preuve de travail)
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2. PoA (Preuve d'accès)
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3. Vitesse d’accès aux données.
La création d’un bloc sur Arweave nécessite la participation d’un bloc aléatoire antérieur (bloc de rappel), ce qui constitue le mécanisme de Preuve d'Accès (PoA). En outre, afin d'éviter que tous les mineurs n'enregistrent l'intégralité des données sans qu'on puisse déterminer le droit de validation, un mécanisme PoW est ajouté pour garantir que le mineur calculant le plus rapidement le nombre aléatoire obtienne le droit de validation. Cependant, si de nombreux mineurs choisissent, pour réduire leurs coûts, de faire fonctionner leurs nœuds dans des régions économiques, cela entraîne une centralisation géographique du stockage, augmentant ainsi le temps d'accès aux données pour certains utilisateurs. Par conséquent, la vitesse d'accès aux données est également un facteur influençant la récompense des mineurs.
Sous le mécanisme PoA, un autre aspect incitatif se cache : la probabilité de sélection du bloc de rappel est uniforme. Ainsi, les mineurs stockant des blocs rares ont davantage de chances de remporter la récompense. Ce mécanisme encourage une distribution homogène de toutes les données sur Arweave.
Même si la volonté subjective des mineurs peut assurer un stockage permanent, une perte objective de données pourrait-elle compromettre la faisabilité de ce stockage durable ? Autrement dit, un bloc pourrait-il être perdu définitivement parce qu’aucun mineur ne l’a conservé ?
Prenons l'exemple ci-dessus avec un taux de duplication de 50 % et 100 nœuds : même lorsque les mineurs ne stockent que la moitié des données totales, la probabilité de perte d'un bloc est déjà très faible. En réalité, le nombre de nœuds sur le réseau Arweave dépasse 1 000, et le taux de duplication atteint environ 90 %. On peut donc affirmer que la probabilité de perte permanente est quasi nulle.
Par ailleurs, le coût du stockage est également un facteur crucial pour maintenir la viabilité du stockage permanent d'Arweave. Nous sommes habitués à voir les prix augmenter dans presque tous les domaines de la vie, mais le stockage des données fait partie des rares exceptions à cette tendance. Au cours des 50 dernières années, le coût du stockage a diminué en moyenne de plus de 30,5 % par an. L'hypothèse de travail d'Arweave concernant la faisabilité économique du stockage permanent est très conservatrice : elle suppose une baisse annuelle du coût du stockage de seulement 0,5 %. Le coût initial payé par l'utilisateur pour uploader des données couvre ainsi les 200 premières années de stockage. Si le coût diminue davantage chaque année, la durée effective de stockage sera prolongée.
En outre, Arweave a créé sa propre fondation de dons : chaque fois qu’un utilisateur paie des frais de stockage, 86 % de ces frais sont versés à cette fondation. Avec le temps, ces fonds accumulent de la valeur, tout comme un compte bancaire génère des intérêts. L’objectif est de pouvoir effectuer des paiements selon les besoins, afin que la récompense pour le stockage des données reste supérieure au coût du stockage.
Lors de la dernière mise à jour via hard fork, le hard fork v2.5 a eu un impact directement positif sur les utilisateurs du réseau Arweave : le coût en AR pour stocker des données sur le réseau permanent a été réduit d’environ moitié. Cette mise à jour permet progressivement de remplacer le stockage SSD par du HDD, abaissant ainsi les frais initiaux de stockage.
source : Ardrive
Source : Wikibon, 2021
L’écosystème Arweave
Sur le plan purement quantitatif, Arweave n’a atteint un volume maximum de transactions de 600 Mo qu’après trois ans de fonctionnement, alors que Solana et Avalanche ont atteint le même niveau dès leur première année.
Source : Coin Market Cap
En parcourant l’histoire du développement des blockchains publiques, on observe facilement que celui-ci suit souvent une trajectoire descendante : la prospérité de la couche applicative stimule le développement des infrastructures de base, créant ainsi un cercle vertueux. Uniswap et Opensea, deux applications majeures consommant le plus d’Ether, ont considérablement augmenté le nombre de transactions et d’adresses actives sur Ethereum, soutenant ensemble le dernier cycle haussier du réseau. De même, les DEX comme Serum et Raydium ont joué un rôle moteur dans le développement précoce de Solana, l’essor du GameFi a dynamisé BSC, et des protocoles DeFi particuliers comme Anchor et Mirror ont apporté à Terra flux de capitaux et dynamisme de croissance.
En revanche, bien qu’Arweave abrite aujourd’hui plusieurs excellentes applications, aucune n’a encore atteint le statut dominant comparable à ceux mentionnés ci-dessus. Voici une liste non exhaustive des projets actuels dans l’écosystème Arweave, classés selon leur couche (infrastructure ou application) :
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Bundlr : Pour comprendre Bundlr, il faut d’abord parler d’une nouvelle technologie d’Arweave : les Bundles. Les Bundles élèvent l’extensibilité d’Arweave à un nouveau niveau, en compressant un nombre arbitraire de données en un seul bloc traitable par la couche L1. Grâce à cette technologie, la capacité transactionnelle d’Arweave peut augmenter linéairement. Les utilisateurs peuvent désormais transférer de grandes quantités de données sans craindre de rejet — un problème courant sur toutes les blockchains, où les transactions à faibles récompenses sont souvent ignorées par les mineurs.
Bundlr a traité plus de 10 000 000 de transactions dès son premier mois, contre seulement 1 000 000 pour Arweave. À mesure que Bundlr s'étendra, le réseau pourra gérer des volumes de données plusieurs ordres de grandeur supérieurs. Actuellement, environ 70 % des transactions sont des données groupées.
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RedStone (couche intermédiaire) : Une solution oracle sur Arweave. RedStone vise à devenir le Chainlink du Web3 : elle charge des données vérifiées sur Arweave (avec mise en jeu de jetons), accessibles à tous. Toutes les applications construites via SCP effectuent des calculs hors chaîne. Lorsqu’un utilisateur utilise l’oracle, il lit directement les données depuis la blockchain de stockage. La validité de ces données est garantie par les mécanismes économiques de RedStone.
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Kyve Network (couche applicative / intermédiaire) : Profitant des capacités de stockage d’Arweave, KYVE fournit aux différentes blockchains des services de stockage, de validation et d’accès à des données structurées, facilitant le stockage inter-chaînes. Les uploaders récupèrent les données à la source et les stockent sur Arweave, tandis que des validateurs, via des mécanismes d’incitation et de sanction, garantissent la validité et la fiabilité des données, assurant ainsi la disponibilité au niveau applicatif. Après stockage, les utilisateurs peuvent interroger les données via l’interface de recherche de KYVE ou y accéder directement sur Arweave. Grâce à la validation de KYVE et au stockage permanent d’Arweave, l’intégrité des données fournies aux utilisateurs finaux est assurée.
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ArDrive : En tant qu’excellente application frontale du réseau Arweave, ArDrive simplifie considérablement l’utilisation du réseau. Avant ArDrive, les utilisateurs devaient interagir avec Arweave via une interface en ligne de commande (CLI) pour stocker du contenu. ArDrive permet désormais de téléverser simplement en cliquant avec la souris.
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AR I/O : Produit du même équipe qu’ArDrive, AR I/O agit comme un centre d’information. Tout contenu envoyé via ArDrive passe d’abord par AR I/O avant d’atteindre le réseau Arweave, et inversement. La présence d’AR I/O améliore significativement l’efficacité et l’expérience utilisateur d’ArDrive.
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everPay (couche intermédiaire) : Protocole de règlement de paiement sur chaîne basé sur Arweave, permettant aux utilisateurs de transférer instantanément des jetons entre Ethereum et Arweave sans frais de gaz. everPay vise à offrir à chacun une application de paiement décentralisée et fiable, ainsi qu’un SDK aux développeurs pour faciliter la création de DEX.
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Pianity (couche applicative) : Plateforme de création et d’échange de NFT, Pianity utilise un nouveau standard de NFT construit sur Arweave, résolvant fondamentalement le problème du stockage hors chaîne des métadonnées NFT. Créer un NFT consiste à envoyer une transaction sur Arweave vers le contrat NFT, sauvegardant simultanément le fichier audio de la chanson sur la chaîne. Cela permet un stockage à faible coût tout en réduisant le coût de confiance pour l’utilisateur lors des transactions NFT. Plus besoin de comprendre des notions complexes comme les métadonnées ou les méthodes de stockage : l’interaction devient « ce que vous voyez est ce que vous obtenez », rendant véritablement les échanges sans confiance.
Il est clair que Arweave, en tant que protocole d’infrastructure, présente une narration, une logique et des fondamentaux de valeur radicalement différents de ceux des autres blockchains publiques. Contrairement à la plupart des blockchains qui suivent une évolution descendante, Arweave a passé ces trois dernières années principalement à renforcer ses infrastructures de base, empruntant une voie originale, ascendante. À ce jour, son écosystème compte plus de 400 projets, presque doublé par rapport à l’année précédente. Dans le cadre du Web3.0, de nombreuses dApps natives auront tendance à utiliser le stockage sur chaîne. À mesure que les infrastructures de base mûriront, davantage de projets applicatifs émergeront, attirant nouveaux utilisateurs et capitaux vers l’écosystème Arweave.
Grâce à son offre unique de stockage permanent, Arweave s’est imposé comme un leader dans ce secteur. Les utilisateurs bénéficient d’un stockage permanent après un seul paiement ; parallèlement, Arweave construit progressivement un écosystème intégrant SmartWeave et PermaWeb. Toutefois, dans l’exploration future du Web3, la propriété des données — un élément clé — ne se limite pas à la pérennité. Arweave devra acquérir davantage de fonctionnalités pour poursuivre sa narration.
Pour conclure, voici quelques cas d’usage prometteurs que nous identifions :
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Le stockage des métadonnées NFT, actuellement le cas d’usage le plus répandu, dont la demande continuera de croître avec l’essor futur des NFT audiovisuels.
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Des projets comme Kyve Network, qui sauvegardent les données d'autres blockchains publiques sur Arweave, préservant ainsi l'historique des blockchains et offrant des interfaces faciles d'accès et de recherche — agissant comme une couche 0 pour les blockchains.
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Le stockage du stack technique et du code du Web3.0, comme Uniswap et Compound qui ont déjà déployé leurs interfaces frontales sur Arweave.
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Des plateformes sociales décentralisées capables de gérer de grandes quantités de données, pour lesquelles Arweave dispose naturellement d'une forte extensibilité.
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