按：Arweave上的超級(jí)并行計(jì)算機(jī)AO即將于27日上線測試網(wǎng)，同時(shí)Arweave代幣AR價(jià)格近日大漲。讓人想起Cdot Network創(chuàng)始人、Random Capital合伙人劉毅此前關(guān)于Arweave的經(jīng)典文章，讀者可以重溫。

Arweave是個(gè)「非典型」區(qū)塊鏈項(xiàng)目，大部分人對(duì)其一無所知，稍有了解的人，也常把它看作是眾多陪跑 Filecoin 的去中心化存儲(chǔ)項(xiàng)目之一。極少數(shù)有耐心找來該項(xiàng)目的白皮書和黃皮書研究的朋友，看完也難免是一頭霧水。因?yàn)橥ㄆ菄@冷門概念——「信息永久存儲(chǔ)」的闡述，看不到擴(kuò)容、密碼學(xué)創(chuàng)新、DeFi 支持、價(jià)值捕獲等等能令幣圈和鏈圈眼前一亮的概念。

誰會(huì)需要永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并為之付費(fèi)？人生不過百年，憑什么我們要關(guān)心永久保存人類的知識(shí)和歷史？

Arweave 創(chuàng)始人及核心團(tuán)隊(duì)自有其特立獨(dú)行的理由。作為 Arweave 黃皮書的中文譯者，我打算從典型的幣圈和鏈圈的視角解讀一下 Arweave，以免國內(nèi)區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)者和投資者與這一重大創(chuàng)新失之交臂。首先，請(qǐng)?jiān)试S我將 Arweave 音譯為「阿維」（盡管這個(gè)中文名字尚在中文社區(qū)討論中，并未最終確定），以便于在中文加密社區(qū)傳播。

阿維與 Filecoin/IPFS 之比較

IPFS 是中心化存儲(chǔ)領(lǐng)域的開創(chuàng)者，從 2014 年上線開始，如同 BT 一般自由生長，已經(jīng)存儲(chǔ)了大量數(shù)據(jù)。但是要讓 IPFS 成為商業(yè)可用的存儲(chǔ)系統(tǒng)，而不是隨意的數(shù)據(jù)分享平臺(tái)，必須提供服務(wù)質(zhì)量保障。這就是 Filecoin 要解決的問題，即 IPFS 的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)層。從提出 Filecoin 概念，到今年主網(wǎng)「即將」面世，可謂是遷延日久。作為開發(fā)了 IPFS、libp2p 等硬核技術(shù)的協(xié)議實(shí)驗(yàn)室（Protocol Labs），為何會(huì)遲遲搞不定 Filecoin？

Filecoin 協(xié)議構(gòu)建了兩個(gè)市場：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場和數(shù)據(jù)提取市場。有存儲(chǔ)需求的用戶到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場申明自己的需求：我要存 ** 大小的數(shù)據(jù)，要求 ** 個(gè)副本，存儲(chǔ) ** 天。市場中的存儲(chǔ)服務(wù)商（存儲(chǔ)礦工）對(duì)這項(xiàng)存儲(chǔ)需求報(bào)價(jià)，用戶接受報(bào)價(jià)就跟礦工簽訂合同，支付費(fèi)用。當(dāng)用戶需要使用數(shù)據(jù)時(shí)，就到數(shù)據(jù)提取市場提出需求；再由提取礦工給出報(bào)價(jià)，滿足數(shù)據(jù)訪問需求。

上述過程看上去不算復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來卻有幾個(gè)困難：

1. 礦工需要提供存儲(chǔ)了用戶數(shù)據(jù)的不可偽造的密碼學(xué)證明；

2. 在合同有效期內(nèi)，協(xié)議要持續(xù)檢查礦工如約保存了數(shù)據(jù)。如果違約，礦工要遭受罰款；

3. 為了鼓勵(lì)礦工存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，要讓已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容量比空閑的容量賺取的更多增發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)需要防止礦工注水垃圾數(shù)據(jù)騙取增發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)。

Filecoin 設(shè)計(jì)了復(fù)制證明（PoRe）解決第 1 個(gè)問題，采用時(shí)空證明（PoTS）和質(zhì)押機(jī)制解決問題 2。通過精密地調(diào)校經(jīng)濟(jì)模型 [1]，并引入對(duì)真實(shí)用戶的認(rèn)證，來解決第 3 個(gè)問題。

雖然 Filecoin 在一定程度上解決以上難題，但又不可避免地產(chǎn)生了一些不良后果。首先是系統(tǒng)復(fù)雜性高，礦工除了支付必要的存儲(chǔ)成本，還要承擔(dān)高昂的證明成本和質(zhì)押 Filecoin 損失的期權(quán)成本。要知道，相對(duì)而言，計(jì)算比存儲(chǔ)更昂貴。根據(jù) Filecoin 提供的適合小規(guī)模挖礦 [2] 的推薦配置 [3]，8TB SSD 硬盤只需 300 美元，但 AMD 3.5Ghz 16 核高端 CPU 則需要 700 美元，還有成本超過 500 美元的至少 128GB 的內(nèi)存（作為對(duì)照，阿維挖礦的推薦最低內(nèi)存是 8GB）。

挖礦成本高勢必導(dǎo)致 Filecoin 系統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)價(jià)格高。此外，驗(yàn)證真實(shí)用戶是個(gè)微妙的問題，驗(yàn)證太嚴(yán)會(huì)影響用戶使用體驗(yàn)，太寬則不能阻止礦工偽裝成用戶，驗(yàn)證就失去了意義，其間的平衡很難掌握。

同時(shí)，F(xiàn)ilecoin 作為一種加密資產(chǎn)，價(jià)格會(huì)與加密市場總體行情高度關(guān)聯(lián)，即波動(dòng)性很高。如果 Filecoin 價(jià)格暴跌，礦工可能認(rèn)賠離場，造成用戶數(shù)據(jù)丟失。此外大幅度的價(jià)格波動(dòng)還增加礦工質(zhì)押 Filecoin 的隱含期權(quán)成本。隱含期權(quán)成本被大多數(shù) PoS 經(jīng)濟(jì)模型研究忽視了，我認(rèn)為至少解鎖期損失的期權(quán)成本應(yīng)該被考慮在內(nèi)（甚至也有人認(rèn)為應(yīng)該計(jì)算整個(gè)鎖定期的期權(quán)成本）。

解鎖期是從提出解鎖請(qǐng)求到獲得可流通通證的期限，在此期間質(zhì)押人不能轉(zhuǎn)移通證，相當(dāng)于放棄了一份現(xiàn)價(jià)歐式期權(quán)（不同于美式期權(quán)，歐式期權(quán)只能到期行權(quán)）[4]。以 Tezos 為例，設(shè)現(xiàn)價(jià)和行權(quán)價(jià)都為 2.53 美元，年化波動(dòng)率為 185% [5]，解鎖期為 14 天（更長的解鎖期意味著更高的期權(quán)成本），無風(fēng)險(xiǎn)利率 4%（不影響計(jì)算結(jié)果），使用 B-S 期權(quán)計(jì)算器 [6]，得出每份歐式期權(quán)價(jià)值 0.363 美元（由于行權(quán)價(jià)等于現(xiàn)價(jià)，因此看漲和看跌期權(quán)價(jià)值相等），相當(dāng)于本金價(jià)值的 14.3%。可見由于加密通證價(jià)格波動(dòng)率很高，質(zhì)押引發(fā)的隱含期權(quán)成本不應(yīng)被忽略。

Filecoin 協(xié)議將存儲(chǔ)和提取分為兩個(gè)市場，就需要建立兩套激勵(lì)機(jī)制和定價(jià)機(jī)制，而且用戶的數(shù)據(jù)訪問權(quán)得不到保障。假設(shè)你通過 Filecoin 存儲(chǔ)了重要數(shù)據(jù)，支付了一定量的存儲(chǔ)費(fèi)用。后續(xù)你或者其他用戶（例如你的客戶）訪問該數(shù)據(jù)，還要根據(jù)提取市場的行情支付費(fèi)用，如果提取市場價(jià)格很高，相當(dāng)于數(shù)據(jù)被礦工「挾持」，用戶面臨要么支付高價(jià)、要么遷移數(shù)據(jù)的困境。

我在 2017 年閱讀了 Filecoin 白皮書，隨即放棄了對(duì)該項(xiàng)目的研究。程序員的直覺告訴我，復(fù)雜的外推式方案通常不會(huì)成功。什么是外推式方案？就是對(duì)問題無需深入思考就自然得出的辦法，也可以稱之為「想當(dāng)然的辦法」。Filecoin 的外推法就是：既然礦工需要（持續(xù)地）證明已經(jīng)妥善保存了用戶的數(shù)據(jù)，協(xié)議就應(yīng)該包含一套密碼學(xué)算法實(shí)現(xiàn)這些證明。至于高度復(fù)雜的證明不可避免地帶來系統(tǒng)復(fù)雜度高和成本高的問題，只能留待以后慢慢解決。但是 Filecoin 的競爭對(duì)手——中心化云存儲(chǔ)不需要證明和驗(yàn)證，云服務(wù)廠商和客戶之間簽訂的是法律合同，法律保證了客戶的訪問權(quán)和追索權(quán)?？梢娭灰C明成本居高不下，去中心化存儲(chǔ)就難以提供有競爭力的價(jià)格。

Sia、Storj 等協(xié)議雖然在技術(shù)上與 Filecoin/IPFS 不同，但是它們都屬于基于合同的去中心化存儲(chǔ)協(xié)議。即用戶和礦工通過協(xié)議簽訂合同，用戶支付合同規(guī)定的費(fèi)用，礦工承擔(dān)合同規(guī)定的義務(wù)，協(xié)議（或者用戶）對(duì)礦工履約情況進(jìn)行檢查（挑戰(zhàn)），并對(duì)違約行為進(jìn)行懲罰。基于合同的去中心化存儲(chǔ)協(xié)議都面臨前面分析過的基本難題。

科技發(fā)展的常態(tài)是，當(dāng)大部分人試圖用「想當(dāng)然的辦法」解決復(fù)雜問題時(shí)，總有人能另辟蹊徑，用其他人未曾預(yù)料到的、通常是簡單得多的辦法解決難題。果不其然，在對(duì)去中心化存儲(chǔ)領(lǐng)域旁觀三年之后，偶然的機(jī)緣讓我了解到「阿維 Arweave」——去中心化存儲(chǔ)破局者。

只有明白 Filecoin 的艱難，才能理解阿維的巧妙。阿維是一套完整的去中心化存儲(chǔ)協(xié)議，不基于 IPFS，或者說它相當(dāng)于 Filecoin + IPFS。阿維如何解決礦工證明的問題呢？答案是無需證明。阿維協(xié)議通過機(jī)制設(shè)計(jì)鼓勵(lì)礦工盡量多存數(shù)據(jù)，而且優(yōu)先存儲(chǔ)副本少的稀缺數(shù)據(jù)。至于每個(gè)礦工存了多少，存了哪些，那是礦工自己的事情，既不需要證明，也不需要檢查。就好比學(xué)校希望同學(xué)們認(rèn)真學(xué)習(xí)，可以采用兩種方法。一種是老師天天盯著每個(gè)人，是否專心聽講、認(rèn)真完成作業(yè)，發(fā)現(xiàn)不認(rèn)真的就批評(píng)罰站。另一種方法是通過考試，不管平時(shí)怎么學(xué)習(xí)，最后憑考試成績說話，考得好有獎(jiǎng)。兩種辦法都能提升學(xué)習(xí)效果，但是顯然后一種要簡單得多。

基于合同的去中心化存儲(chǔ)類似于「盯人」，阿維協(xié)議則像「考試」，這種方式被稱為基于激勵(lì)的去中心化存儲(chǔ)。可以這樣來直觀地理解其優(yōu)勢：Filecoin 要管理成千上萬個(gè)不同的存儲(chǔ)合同，檢查每個(gè)合同的執(zhí)行情況，分別提供獎(jiǎng)勵(lì)或執(zhí)行懲罰。阿維協(xié)議只處理一個(gè)合同——所有數(shù)據(jù)永久保存。因此協(xié)議非常簡潔，運(yùn)行成本低，服務(wù)的價(jià)格和可靠性都優(yōu)于基于合同的系統(tǒng)。

阿維的「訪問證明」（PoA）是 PoW 的簡單擴(kuò)展。每一輪 PoW 謎題都跟某個(gè)過去的區(qū)塊（回憶塊）有關(guān)，只有存儲(chǔ)了回憶塊的礦工才有資格參與 PoW 競猜。由于回憶塊是隨機(jī)確定的，事先無法預(yù)測，因此礦工存儲(chǔ)的區(qū)塊越多，參與 PoW 競猜的機(jī)會(huì)越大，獲得出塊獎(jiǎng)勵(lì)的可能性越高。如果礦工的存儲(chǔ)空間有限，不能保存全部區(qū)塊歷史，他會(huì)優(yōu)先保存在網(wǎng)絡(luò)中副本數(shù)量較少的區(qū)塊。因?yàn)槊總€(gè)塊被選為回憶塊的概率相等，當(dāng)一個(gè)稀缺區(qū)塊被選為回憶塊，就只有少數(shù)礦工有資格參與 PoW 競賽，因此存儲(chǔ)稀缺區(qū)塊對(duì)礦工更有利。

有朋友可能會(huì)問，如果恰好所有節(jié)點(diǎn)都沒有存儲(chǔ)某個(gè)區(qū)塊，那這個(gè)區(qū)塊不就永久丟失了嗎？是這樣的，這個(gè)可能性存在。不過，我們可以量化計(jì)算單一區(qū)塊永久丟失的風(fēng)險(xiǎn) [7]。

首先需要引入復(fù)制率的概念，復(fù)制率是礦工平均存儲(chǔ)的區(qū)塊歷史的比例。例如網(wǎng)絡(luò)一共出了 100 個(gè)塊，平均每個(gè)礦工存儲(chǔ)了 60 個(gè)塊，那么復(fù)制率就是 60%。復(fù)制率也是任選一個(gè)礦工，他擁有隨機(jī)挑選的某個(gè)區(qū)塊的概率。反過來，隨機(jī)挑選某個(gè)區(qū)塊和某個(gè)礦工，礦工沒有這個(gè)區(qū)塊的概率是 1-復(fù)制率。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有 N 個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)時(shí)，所有礦工都沒有某個(gè)區(qū)塊的概率是（1-復(fù)制率）^N。存在一個(gè)丟失區(qū)塊的概率是 (1-復(fù)制率）^N * 區(qū)塊總數(shù)。

假設(shè)阿維網(wǎng)絡(luò)有 200 個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)，復(fù)制率為 50%，區(qū)塊總量為 200000，那么存在一個(gè)丟失區(qū)塊的概率是 6.223*10^-61，是一個(gè)可以忽略不計(jì)的極小概率事件。當(dāng)前阿維網(wǎng)絡(luò)的礦工節(jié)點(diǎn)約為 330 個(gè)，復(fù)制率是 97%，已出區(qū)塊 51 萬多個(gè) [8]，存在區(qū)塊丟失的概率比前面的計(jì)算結(jié)果還要低得多，在數(shù)量級(jí)上與發(fā)生私鑰碰撞的概率相當(dāng)。而且上述計(jì)算的假設(shè)是礦工隨機(jī)存儲(chǔ)區(qū)塊歷史，考慮到礦工會(huì)優(yōu)先存儲(chǔ)稀缺區(qū)塊，丟失區(qū)塊的可能性更低。

阿維協(xié)議只有一個(gè)市場，用戶也只需要支付存儲(chǔ)費(fèi)，后續(xù)訪問數(shù)據(jù)是免費(fèi)的。能夠做到這一點(diǎn)是因?yàn)榘⒕S協(xié)議采用類似于 BT 的機(jī)制設(shè)計(jì) [9]，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都是平等的（不區(qū)分礦工節(jié)點(diǎn)和用戶節(jié)點(diǎn)），所有節(jié)點(diǎn)都盡量快速地響應(yīng)其他節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求。跟 BT 一樣，上行貢獻(xiàn)越多，下行速度越快。自私節(jié)點(diǎn)會(huì)被其他節(jié)點(diǎn)降權(quán)，逐漸被網(wǎng)絡(luò)排斥在外。

要全面理解阿維協(xié)議的設(shè)計(jì)，最好的方法是閱讀黃皮書（https://github.com/toliuyi/arweave_notes/blob/master/arweave-yellow-paper-cn.pdf）。雖然黃皮書篇幅較長，也有不少公式，但是不必?fù)?dān)心，有中學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就能看懂。

與 Filecoin 相比，阿維網(wǎng)絡(luò)有兩大優(yōu)勢。一是成本低。雖然 Filecoin 主網(wǎng)還沒有上線，我提前做個(gè)預(yù)測：在 Filecoin 主網(wǎng)上線一年后（經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)），1MB 文件在阿維網(wǎng)絡(luò)做幾百個(gè)副本永久存儲(chǔ)的價(jià)格，會(huì)低于在 Filecoin/IPFS 網(wǎng)絡(luò)上 5 個(gè)副本存儲(chǔ) 5 年的價(jià)格，而且阿維網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)訪問是永久免費(fèi)的。第二，阿維協(xié)議的激勵(lì)機(jī)制使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問都更加可靠。通過簡潔巧妙地解決了去中心存儲(chǔ)的最大難題，不需要 2 億美元的募資和長達(dá)三年的開發(fā)，阿維主網(wǎng)已經(jīng)上線兩年多。

阿維不是 Filecoin/IPFS 的陪跑者，而是最有希望讓大規(guī)模去中心化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成為現(xiàn)實(shí)的加密協(xié)議。

阿維與以太坊之比較

阿維很少被拿來跟以太坊比較，畢竟在 Web3.0 協(xié)議棧中，它們處在不同的層級(jí)，看上去是互補(bǔ)關(guān)系。但是深入研究阿維協(xié)議，就會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的可能性。

以太坊（以及其他智能合約公鏈）為支撐去中心化應(yīng)用 DApp 而生。DApp 是公平透明地執(zhí)行，不能被個(gè)別或者少數(shù)人控制的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。從軟件架構(gòu)角度，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（包括互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和 DApp）可以分為表現(xiàn)、業(yè)務(wù)邏輯和持久化（數(shù)據(jù)）三層。我們不妨分別從這三層分析 DApp 的發(fā)展瓶頸，以及阿維協(xié)議的應(yīng)用潛力。

迄今為止，DApp 的表現(xiàn)層仍然停留在和中心化 Web 應(yīng)用相同的狀態(tài)，即由開發(fā)者部署在云服務(wù)器，再下載到用戶客戶端執(zhí)行。因此開發(fā)者和云服務(wù)提供商仍然具有停止和審查 DApp 的權(quán)利，網(wǎng)絡(luò)中斷、服務(wù)器宕機(jī)、DNS 劫持等故障和攻擊也仍然威脅著 DApp 的可用性和安全。此外，DApp 的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施成本會(huì)隨用戶數(shù)量的增長而提高，令開發(fā)者必須采用某種貨幣化手段，以維持 DApp 的運(yùn)行。貨幣化手段要么是 Web2.0 式的，即販賣流量；要么帶有加密協(xié)議的特色，即發(fā)行通證。一旦貨幣化失敗，開發(fā)者可能放棄運(yùn)行 DApp，用戶只能轉(zhuǎn)而尋找替代品。而即便僥幸存在替代品，還是面臨同樣的問題。可以維持運(yùn)行的 DApp 也常會(huì)遇到「強(qiáng)制升級(jí)」的問題，即新版本不一定不比老版本更受用戶歡迎，但用戶不能阻止其升級(jí)，也不能繼續(xù)使用老版本。

綜上所述，去中心化應(yīng)用的表現(xiàn)層仍然是中心化的，仍然能夠被個(gè)別或者少數(shù)人控制。

阿維協(xié)議的應(yīng)用層被稱為永在網(wǎng)（permaweb），其主要（不是唯一）的應(yīng)用程序架構(gòu)是無服務(wù)器（Serverless）式的。無服務(wù)器 DApp 的開發(fā)類似于傳統(tǒng) Web 的前端開發(fā)，開發(fā)者使用 HTML、 Javascript 和 CSS 開發(fā) DApp 的表現(xiàn)層。不同之處是，表現(xiàn)層的部署不是上傳到云服務(wù)器，而是打包存儲(chǔ)在阿維網(wǎng)絡(luò)，保存的費(fèi)用很低，而且是一次付費(fèi)永久服務(wù)。用戶仍然使用原有方式訪問 DApp，阿維 DNS 和 TLS 與普通瀏覽器兼容，不需要用戶安裝和學(xué)習(xí)使用新客戶端。無論 DApp 用戶如何增長，都不會(huì)再給開發(fā)者帶來開銷。

由于阿維是去中心化網(wǎng)絡(luò)，無論是開發(fā)者還是阿維礦工，都不能阻止或者審查用戶使用 DApp。開發(fā)者可以開發(fā) DApp 的新版本，但是新版本不能覆蓋舊版本，使用哪個(gè)版本的選擇權(quán)在用戶手中。可見阿維實(shí)現(xiàn)了 DApp 表現(xiàn)層的去中心化，因此有越來越多的 DApp 把表現(xiàn)層移植到阿維，包括：Synthetix Exchange、Tokenlon、KyberSwap、UniSwap、Oasis App、 Curve.fi 等等 [10]。

需要說明的是，使用去中心化存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn) DApp 表現(xiàn)層的去中心化，這個(gè)概念并不是阿維協(xié)議的創(chuàng)造。早在 2014 年，Gavin Wood 博士在描述 Web3.0 網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的論文 [11] 中就把「靜態(tài)內(nèi)容出版」列為 Web3.0 的四個(gè)基礎(chǔ)組件之一。這一思考的實(shí)踐結(jié)果是 Swarm 項(xiàng)目 [12]。Swarm 和 IPFS 都曾被寄予厚望，以解決 DApp 表現(xiàn)層的去中心化問題。但是由于多種原因，這一愿望至今尚未實(shí)現(xiàn)。直到阿維協(xié)議出現(xiàn)，DApp 表現(xiàn)層的去中心化才有了切實(shí)可行的方案。

以太坊等智能合約公鏈實(shí)現(xiàn)了 DApp 業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層的去中心化，但是眾所周知存在擴(kuò)展性瓶頸。擴(kuò)展性和價(jià)格是一體兩面的問題，擴(kuò)展性限制源自計(jì)算和存儲(chǔ)資源稀缺，在去中心化網(wǎng)絡(luò)中，競爭使用稀缺資源的結(jié)果就是價(jià)格高企。由于價(jià)格更加容易量化，本文選擇從價(jià)格角度進(jìn)行分析。

先看數(shù)據(jù)層。以太坊存儲(chǔ) 256 位整型數(shù)據(jù)要消耗 20,000 gas [13]，存儲(chǔ) 1MB 數(shù)據(jù)需要 6.25 億 gas。按 gas 價(jià)格 20gwei （本文寫作時(shí)恰逢 DeFi 熱潮，gas 價(jià)格常高達(dá) 100gwei 以上），ETH 單價(jià) 400 美元計(jì)算，在以太坊鏈上存儲(chǔ) 1MB 數(shù)據(jù)的花費(fèi)高達(dá) 5000 美元，顯然是難以負(fù)擔(dān)的高價(jià)。有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的 DApp 大都采用混合存儲(chǔ)方案，即加密資產(chǎn)等高值數(shù)據(jù)和附件的哈希存儲(chǔ)在鏈上，詳細(xì)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)在鏈下。如果采用中心化的鏈下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，例如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或者 NoSQL 數(shù)據(jù)庫，則 DApp 仍然是部分中心化的，仍然會(huì)被個(gè)別或少數(shù)人（云服務(wù)廠商和開發(fā)者）控制。因此，很多 DApp 更傾向于選擇去中心化存儲(chǔ)，如 IPFS 等。

在這個(gè)環(huán)節(jié)上，阿維提供完全去中心化的、低成本、高可靠性的永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從而成為以太坊的得力助手。不必犧牲去中心化，目前阿維存儲(chǔ) 1MB 數(shù)據(jù)僅需 0.1 美分。你沒有看錯(cuò)，是以太坊的五百萬分之一。按當(dāng)前價(jià)格計(jì)算，在阿里云存儲(chǔ) 1MB 數(shù)據(jù) 100 年的開支是 2.6 美分。而且僅支持同城冗余復(fù)制，數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)訪問的網(wǎng)絡(luò)開銷另行計(jì)費(fèi)。而阿維網(wǎng)絡(luò)是全球五大洲數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)冗余復(fù)制，數(shù)據(jù)同步和訪問全免費(fèi)。你還是沒有看錯(cuò)，去中心化的阿維網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)比中心化云存儲(chǔ)的價(jià)格更低。無怪乎有 Solana [14]、SKALE [15]、Prometeus [16] 等 Layer 1、Layer 2、DApp 協(xié)議選擇阿維作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。還有 InfiNFT、Mintbase.io 和 Machi X 等 NFT 項(xiàng)目使用阿維存儲(chǔ) NFT 媒體資源、元數(shù)據(jù)和代碼 [17]。

智能合約是 DApp 的業(yè)務(wù)邏輯層。與數(shù)據(jù)層類似，智能合約的瓶頸是擴(kuò)展性 / 計(jì)算成本問題。根據(jù) Vitalik Buterin 的估計(jì)，以太坊的計(jì)算和存儲(chǔ)成本是亞馬遜云服務(wù)的大約 100 萬倍 [18]，前文對(duì) DApp 數(shù)據(jù)層成本的估算也能印證此估計(jì)。公鏈計(jì)算和存儲(chǔ)成本高昂的根本原因是其全冗余架構(gòu)，即所有的鏈上數(shù)據(jù)都被每一個(gè)全節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，所有的計(jì)算都在每一個(gè)全節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。實(shí)現(xiàn)公鏈擴(kuò)容的思路有代議制、分層和分片三種。

阿維的 Smartweave 智能合約 [19] 則完全另辟蹊徑。Smartweave 智能合約是 Javascript 開發(fā)的程序，存儲(chǔ)在阿維網(wǎng)絡(luò)上，因此具有不變性。與合約代碼同時(shí)提交給網(wǎng)絡(luò)保存的，還有合約的創(chuàng)世狀態(tài)。與以太坊（以及其他公鏈）的智能合約不同，Smartweave 不是由礦工節(jié)點(diǎn)執(zhí)行，而是下載到合約調(diào)用者的計(jì)算機(jī)執(zhí)行。執(zhí)行的過程是從合約的創(chuàng)世狀態(tài)開始，按確定的順序執(zhí)行合約歷史上的全部交易，最后執(zhí)行合約調(diào)用者的交易。完成后，合約調(diào)用者將自己交易的輸入和執(zhí)行后的合約狀態(tài)提交到阿維網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入永久存儲(chǔ)。后續(xù)的合約調(diào)用重復(fù)以上過程。

也就是說，對(duì)于一筆智能合約交易，阿維網(wǎng)絡(luò)只需一個(gè)節(jié)點(diǎn)——調(diào)用者自己的節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行（注意阿維網(wǎng)絡(luò)不區(qū)分全節(jié)點(diǎn)和輕客戶端）。由于調(diào)用者節(jié)點(diǎn)執(zhí)行（同時(shí)驗(yàn)證了）了合約歷史上的全部交易，因此他無需信任或依賴任何節(jié)點(diǎn)，就能得到可信的計(jì)算結(jié)果（即智能合約的新狀態(tài)）。因此，可以把每個(gè) Smartweave 合約都看成阿維的二層鏈，執(zhí)行智能合約就是對(duì)二層鏈的全量同步和驗(yàn)證。這一設(shè)計(jì)使得 DApp 業(yè)務(wù)邏輯層的可擴(kuò)展性 / 計(jì)算成本難題迎刃而解。智能合約幾乎可以不受限制地包含任何復(fù)雜計(jì)算，只需付出很低的邊際成本，因?yàn)橥ǔＧ闆r下調(diào)用者的計(jì)算設(shè)備已經(jīng)被購買或者長期租用了。

有朋友可能會(huì)問：隨著交易數(shù)量增長，智能合約執(zhí)行豈不是越來越慢？確實(shí)如此，但是有辦法可想。例如，由調(diào)用者對(duì)合約的結(jié)果狀態(tài)進(jìn)行命名，從而形成合約狀態(tài)快照。如果該調(diào)用者值得信任（例如調(diào)用者是智能合約開發(fā)者的情況），后續(xù)的調(diào)用者可以指定狀態(tài)快照作為初始狀態(tài)，就只需執(zhí)行快照之后的交易。狀態(tài)快照不一定導(dǎo)致信任集合擴(kuò)大，畢竟智能合約可靠的前提已經(jīng)包含了對(duì)初始狀態(tài)的信任。

當(dāng)然，Smartweave 仍然處于開發(fā)之中，當(dāng)前版本是 V0.3。以上內(nèi)容應(yīng)該視為對(duì) Smartweave 潛力的探討。要達(dá)到商業(yè)使用，Smartweave 還需要解決很多問題，例如可組合性。

從我對(duì) Smartweave 運(yùn)行機(jī)制的理解，實(shí)現(xiàn)可組合性沒有特別的技術(shù)障礙。但是，我一直認(rèn)為以太坊智能合約的可組合性「太過強(qiáng)大」，以至于很難限制合約系統(tǒng)復(fù)雜度的指數(shù)式增長。期待 Smartweave 團(tuán)隊(duì)有更令人驚喜的創(chuàng)新，用好可組合性這柄雙刃劍。

綜上所述，阿維協(xié)議支持 DApp 真正實(shí)現(xiàn)全面的去中心化，并且解決困擾公鏈領(lǐng)域多年的計(jì)算和存儲(chǔ)的可擴(kuò)展性 / 成本問題。從這個(gè)意義上說，阿維更應(yīng)該歸為 Blockstack [20] 所倡導(dǎo)的「Web3.0 全棧協(xié)議」，而不僅僅是去中心化存儲(chǔ)。

阿維與比特幣之比較

比特幣是加密協(xié)議的開創(chuàng)者，也是加密貨幣之王。一直以來，業(yè)內(nèi)都有一個(gè)爭論不休的話題：比特幣的王者地位是否可能被取代？即便是比特幣?；逝?/strong>，也承認(rèn)經(jīng)過 10 年發(fā)展，比特幣早已不是技術(shù)最先進(jìn)的加密貨幣。但是他們認(rèn)為：超主權(quán)價(jià)值存儲(chǔ)型貨幣是加密貨幣最大的用例。比特幣協(xié)議運(yùn)行時(shí)間最長、知名度最高、安全性最好。而且加密貨幣的競爭壁壘不是技術(shù)，是流動(dòng)性。流動(dòng)性有網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，即產(chǎn)品或服務(wù)的效用隨著用戶增長而增加的機(jī)制。比特幣協(xié)議已經(jīng)建立起流動(dòng)性優(yōu)勢，這一優(yōu)勢只會(huì)隨著加密貨幣普及持續(xù)加大。因此，比特幣的王者地位無可撼動(dòng)。