Giải mã Walrus, giải pháp lưu trữ phi tập trung mới của Sui
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Giải mã Walrus, giải pháp lưu trữ phi tập trung mới của Sui
Sản phẩm của đội ngũ phát triển Sui, chuỗi PoS độc lập, token quản trị mới WAL, cơ hội airdrop tiềm năng.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Alex Liu, Foresight News
Mạng lưu trữ phi tập trung Arweave ra mắt tầng tính toán AO, thành công kéo lại giá trị, hệ sinh thái và độ nóng cho đồng AR – đúng nghĩa một cuộc lội ngược dòng. Còn Sui, với tư cách là chuỗi tính toán phổ quát, khi tung ra mạng lưu trữ phi tập trung Walrus, liệu sẽ tạo nên làn sóng nào mới?
Giới thiệu bối cảnh
Nhóm phát triển
Công ty phát triển đằng sau Solana gọi là Solana Labs, đằng sau Aptos là Aptos Labs, còn đằng sau Sui là Mysten Labs (đúng là rất cá tính). Phần lớn các nhà sáng lập và nhân viên của Mysten Labs đến từ dự án blockchain Diem bị Facebook (nay là Meta) giải thể.
Walrus là sản phẩm mới nhất được Mysten Labs phân loại vào nhóm "giao thức, nền tảng", một mạng lưu trữ phi tập trung. "Walrus" trong tiếng Anh nghĩa là "hải tượng", trên trang web chính thức có khẩu hiệu như "vững chắc như hải tượng", "linh hoạt thích nghi như hải tượng", nhằm truyền tải thông điệp về độ tin cậy và khả năng sử dụng của giao thức như một hệ thống lưu trữ.
Mối liên hệ với Sui
Walrus được xây dựng trên nền tảng Sui và tận dụng Sui để điều phối việc bán không gian lưu trữ và dữ liệu siêu dữ liệu (metadata). Tuy nhiên, việc sử dụng Walrus không yêu cầu phải xây dựng ứng dụng hay sản phẩm trên Sui, và token quản trị mới WAL sẽ đóng vai trò là token tiện ích, chứ không phải SUI.
So sánh đối thủ cạnh tranh
Các giao thức lưu trữ phi tập trung thường được chia làm hai loại. Loại thứ nhất là các hệ thống sao chép hoàn toàn, trong đó Filecoin và Arweave là đại diện tiêu biểu của phân khúc này. Ưu điểm chính của loại này là tính sẵn có đầy đủ tệp tin trên các nút lưu trữ, giúp dễ dàng truy cập và di chuyển tệp ngay cả khi một số nút lưu trữ ngừng hoạt động. Cấu hình này tạo ra môi trường không cần cấp phép vì các nút lưu trữ không phụ thuộc lẫn nhau để khôi phục tệp tin.
Độ tin cậy của các hệ thống này phụ thuộc vào sự vững chắc của các nút lưu trữ được chọn. Trong mô hình đối thủ tĩnh cổ điển một phần ba và giả định tồn tại vô hạn các nút lưu trữ tiềm năng, để đạt được độ an toàn "mười hai chín" (tức xác suất mất quyền truy cập tệp nhỏ hơn 10^-12), cần lưu trữ hơn 25 bản sao trên mạng. Điều này dẫn đến chi phí lưu trữ tăng gấp 25 lần. Ngoài ra, vẫn tồn tại nguy cơ bị tấn công Sybil, khi kẻ xấu giả mạo việc lưu trữ nhiều bản sao tệp, làm suy yếu tính toàn vẹn của hệ thống.
Loại thứ hai là các dịch vụ lưu trữ phi tập trung sử dụng mã hóa Reed-Solomon (RS). Mã RS chia tệp thành các phần nhỏ hơn gọi là các đoạn (slice), mỗi đoạn đại diện cho một phần của tệp gốc. Miễn là tổng kích thước các đoạn lớn hơn kích thước tệp gốc thì có thể giải mã để lấy lại tệp ban đầu. Tuy nhiên, mã RS cũng có nhược điểm. Quá trình mã hóa và giải mã phụ thuộc vào các phép toán miền, đánh giá và nội suy đa thức – những thao tác tốn nhiều tài nguyên tính toán. Chỉ khi kích thước miền và số lượng đoạn tương đối nhỏ thì các thao tác này mới khả thi, do đó giới hạn kích thước tệp mã hóa cũng như số lượng nút lưu trữ tham gia; nếu không, chi phí mã hóa sẽ rất cao, làm giảm mức độ phi tập trung. Vấn đề khác là khi một nút lưu trữ ngừng hoạt động và cần được thay thế bằng nút khác, khác với hệ thống sao chép hoàn toàn, dữ liệu không thể đơn giản sao chép từ nút này sang nút kia. Hệ thống mã RS yêu cầu tất cả các nút hiện hữu gửi đoạn của chúng đến nút thay thế, sau đó nút này khôi phục đoạn bị mất. Nhưng quá trình này gây ra việc truyền tải dữ liệu O(|blob|) qua mạng. Việc khôi phục thường xuyên sẽ làm giảm lợi ích tiết kiệm dung lượng mà giảm sao chép mang lại.
Thách thức của lưu trữ
Dù dùng giao thức sao chép nào, mọi hệ thống lưu trữ phi tập trung hiện tại đều đối mặt thêm hai thách thức:
-
Cần các thử thách (challenge) liên tục để đảm bảo các nút lưu trữ thực sự giữ dữ liệu mà không bỏ rơi. Trong các hệ thống mở, phi tập trung cung cấp thanh toán lưu trữ, điều này cực kỳ quan trọng, nhưng hiện tại phương pháp này hạn chế khả năng mở rộng của hệ thống vì mỗi tệp cần một thử thách riêng biệt.
-
Các nút lưu trữ cần được điều phối: cần biết ai đang trong hệ thống, tệp nào đã được trả phí lưu trữ, triển khai cơ chế khuyến khích tham gia, đồng thời quản lý thử thách và các cơ chế giảm thiểu lạm dụng. Đây là lý do tại sao mỗi hệ thống kể trên đều triển khai một blockchain tùy chỉnh để thực hiện giao dịch và đưa tiền mã hóa vào ngoài giao thức lưu trữ.
Sáng tạo cốt lõi
Trước những thách thức này, Walrus có gì đổi mới để mang lại lời giải khác cho lưu trữ phi tập trung?
Tóm lại:
Bằng cách áp dụng công nghệ mã hóa xóa lỗi (erasure coding) tiên tiến, Walrus có thể nhanh chóng và mạnh mẽ mã hóa khối dữ liệu phi cấu trúc thành các phần nhỏ hơn, phân tán lưu trữ trên mạng các nút. Ngay cả khi mất tới hai phần ba số phần, dữ liệu gốc vẫn có thể tái tạo nhanh chóng chỉ với một phần các đoạn còn lại. Điều này khả thi khi hệ số sao chép chỉ ở mức 4-5 lần, tương đương với các dịch vụ đám mây hiện tại, nhưng với lợi thế phi tập trung và khả năng chịu lỗi rộng rãi hơn.
Cụ thể hơn:
Walrus giới thiệu RedStuff, một thuật toán mã hóa 2D hoàn toàn mới, được thiết kế dành riêng cho tính bền bỉ sai lệch Byzantine (Byzantine Fault Tolerance). RedStuff dựa trên mã phun (fountain codes), kết hợp ưu điểm tốc độ xử lý nhanh và độ tin cậy cao.
RedStuff mã hóa dữ liệu thành các đoạn chính và đoạn phụ thông qua các thao tác đơn giản (chủ yếu là XOR - phép hoặc loại trừ). Các đoạn này được phân bố trên các nút lưu trữ, mỗi nút nắm giữ tổ hợp duy nhất. Với mã hóa hai chiều, RedStuff sử dụng các ngưỡng khác nhau. Chiều chính dùng ngưỡng khôi phục f+1, cho phép ghi bất đồng bộ vì chỉ cần 2f+1 chữ ký để chứng minh khối dữ liệu sẵn dùng, từ đó tạo ra hệ số sao chép 3 lần.
Chiều phụ dùng ngưỡng khôi phục 2f+1, thiết kế này lần đầu tiên đạt được bằng chứng lưu trữ bất đồng bộ, đồng thời chỉ thêm hệ số sao chép phụ trợ 1.5 lần, tổng hệ số sao chép cuối cùng nhỏ hơn 5 lần. Quan trọng hơn, các đoạn bị mất có thể được khôi phục theo lượng dữ liệu bị mất, tiết kiệm băng thông – nhờ vào mã hóa 2D.
RedStuff có các lợi thế: so với mã RS, sử dụng thao tác XOR đơn giản giúp tốc độ mã hóa/giải mã nhanh hơn; chi phí lưu trữ thấp giúp hệ thống mở rộng tới hàng trăm nút, có độ đàn hồi và khả năng chịu lỗi cao, đảm bảo khôi phục dữ liệu ngay cả trong trường hợp lỗi Byzantine.
Là một giao thức không cần cấp phép, Walrus được trang bị giao thức tái cấu hình hội đồng (committee reconfiguration) hiệu quả để ứng phó với việc mất nút tự nhiên, đảm bảo tính sẵn có liên tục của dữ liệu. Khi một hội đồng mới thay thế hội đồng hiện tại giữa hai kỷ nguyên, giao thức tái cấu hình đảm bảo tất cả các khối dữ liệu đã vượt qua điểm sẵn có (PoA) vẫn tiếp tục khả dụng. Mã hóa 2D của RedStuff giúp di chuyển trạng thái hiệu quả hơn, ngay cả khi một số nút không khả dụng, các nút khác vẫn có thể khôi phục các đoạn bị mất.
Nút 1 và Nút 3 hỗ trợ Nút 4 khôi phục dữ liệu đoạn
Walrus giới thiệu một giao thức thử thách bất đồng bộ để xác minh nút có lưu trữ dữ liệu đúng cách hay không. Giao thức này cho phép bằng chứng lưu trữ hiệu quả, đảm bảo tính sẵn có dữ liệu mà không phụ thuộc vào giả định mạng, chi phí mở rộng theo cấp logarit khi số lượng tệp lưu trữ tăng lên.
Mô hình kinh tế của Walrus dựa trên đặt cược (staking), kết hợp cơ chế thưởng và phạt. Cơ chế xác thực lưu trữ đổi mới giúp chi phí chứng minh lưu trữ tệp tăng theo cấp logarit khi số lượng tệp tăng.
Tóm lại, Walrus với giao thức RedStuff làm cốt lõi, cung cấp một giải pháp lưu trữ phi tập trung có thể mở rộng, đàn hồi mạnh và khả thi về mặt kinh tế, có thể cung cấp tính xác thực cao, tính toàn vẹn, khả năng kiểm toán và tính sẵn có với chi phí hợp lý.
Và tất cả điều này nhờ vào Sui làm tầng điều khiển cho Walrus. Việc sở hữu một cơ sở hạ tầng mở rộng, lập trình được và an toàn làm tầng điều phối giúp Walrus tập trung vào các vấn đề cốt lõi của lưu trữ phi tập trung.
Khả năng airdrop
Walrus sẽ ra mắt token độc lập WAL, có chức năng tiện ích như đặt cược, quản trị... Làm thế nào để nhận được airdrop WAL? Tham khảo cách nhận AO, có lẽ việc nắm giữ SUI là một trong những cách.
Walrus dự kiến sắp ra mắt testnet, thời gian ra mắt mainnet chưa xác định. Hiện tại có thể truy cập tài liệu chính thức để tìm hiểu cách sử dụng Walrus triển khai website của riêng bạn.
Nguồn tài liệu：
Whitepaper Walrus:
https://docs.walrus.site/walrus.pdf
Walrus: Giao thức lưu trữ và DA phi tập trung, có thể xây dựng L2 và lưu trữ dung lượng lớn dựa trên Sui: https://foresightnews.pro/article/detail/63040
Chuỗi bài viết trên X của nhà nghiên cứu Mysten Labs:
https://x.com/LefKok/status/1836868240666153293
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Foresight News
