Arweave，存储新时代

本文将从技术、经济模型、应用前景三个方面，谈谈Arweave如何通过独特的技术优势和有效的经济激励，完成一个永久可持续的存储解决方案。

21世纪，互联网进入了新的繁荣时代。 然而，随着保护主义和地缘政治冲突的抬头，万物互联成为“毁灭”人类的新武器。 政府审查和科技巨头的数据垄断使得互联网逐渐偏离蒂姆·伯纳斯-李创建万维网时的平等和自由的初衷。

在信息通信之初，Cypherpunk 就意识到个人隐私保护和数据通信封装加密的重要性。 在极客精神的推动下，互联网加密传输协议SSL等新兴技术，万维网、BitTorrent、比特币等数字货币如雨后春笋般涌现，开始反击垄断信息的寡头企业。 数据存储需要解决的问题，除了要保证数据的完整性和不丢失外，还要保证数据的私密性和不泄露。 2001年，Bram Cohen提出了BitTorrent（BT，BT下载），一种基于TCP/IP协议的去中心化传输方案。 它将协议传输过程从点对点更改为现在所谓的点对点。 BT 作为一种开源的内容分发协议，本身使用点对点技术来共享大容量文件，例如电影/电视节目。 它的应用场景可以说是去中心化存储模型的雏形。 2008年，中本聪发布的比特币白皮书，开启了另一个由密码朋克精神主宰的时代。 比特币精神中的去中心化和匿名结算的概念结合了密码朋克所提倡和追求的匿名和隐私。 比特币精神开启了另一个时代，一个全新的数字货币时代，一个通往web3.0的探索。 其中，去中心化存储成为Web3基础的重要组成部分，是推动数据赋能个人、从企业手中夺回个人数字主权的下一个未来。

正如 Ryan Selkis 在 Messari 2022 报告中所写，“在 Web3 硬件堆栈的各种组件中，去中心化存储可以说是最强大的。” 其中，Arweave协议基于互联网的HTTP协议，有望解决目前互联网言论自由受限、审查过度、易篡改等问题，打造一次性支付但永久可持续的存储解决方案. 不可否认，Arweave 的叙事核心一直是实现知识开放和隐私自由的新型存储范式。 与成功的Web3商业帝国相比，Arweave宣扬的是cypherpunk精神，这也是Arweave narrative一直在阐述的理念，从其适合的应用方向可以发现。 接下来，文章将从技术、经济模型、应用前景三个方面，谈谈Arweave如何通过独特的技术优势和有效的经济激励，完成一个永久可持续的存储解决方案。 篡改的特性，将内容写入区块，如何以去中心化、隐私、匿名的特性抵抗审查，解决互联网隐私和数据安全，构建一个平等、自由、民主的未来。 TL;DR ●从技术角度来看，Blockweave和简单随机访问证明（SPoRA）解决了信息的永久存储，Wildfire鼓励矿工读取数据； permaweb 和第二层解决方案 Bundlr 提供类似 web2 的用户体验。

●在Arweave中，用户支付的存储费用为矿机永久存储费用； 矿工的收入来自网络手续费和区块奖励； 捐赠池将确保矿工的收入能够覆盖成本。 ●AR代币类似于ETH，是一种实用型代币； 但与BTC类似，AR采用了连续减半的模式，使其“对持币者友好”。 ●具有永久经济价值的Arweave与商业化的Filecoin是一种互补的良性竞争关系​​。 Arweave 的各项数据指标在 21 年 NFT 大爆发之际迎来爆发式增长。 ●虽然Arweave目前原生Dapp少，用户匮乏； 其内部存储共识迎来了包括公链、web3创作者经济、DeFi在内的加密生态需求，以及极具潜力的社会和商业需求。 ●Arweave的优势不仅仅在于解决了数据存储的持久化和不可变性； 从抽象层面看，它是信息存在和流动的必然，是密码朋克精神下个人主权意识的技术体现。 01Arweave的技术浪潮

Arweave技术的核心是解决如何完成“永久可持续”的存储方式。 本文围绕以下三点展开： 1. Blockweave和Succinct Proof of Random Access (SPoRA)是永久信息存储的底层模块； 2. Wildfire节点评分系统鼓励数据阅读； 3. Permaweb 和 Bundles 提供 web2 风格的用户体验。 Blockweave和SPoRA共识 Arweave数据网络的底层是基于Bockweave的区块生成模型，可以说是一个“高级”的比特币网络。 典型的区块链，例如比特币，是单链结构，即每个区块都将链接到链中的前一个区块。 在blockweave的网络结构中，每个区块还会在前一个区块的基础上链接到区块链上一个历史中的随机召回区块（recall block）。 召回区块是由区块历史中前一个区块的哈希值和前一个区块的高度决定的，具有确定性但不可预测。 当矿工想要挖掘或验证新区块时，矿工需要能够访问被召回区块的信息。 从表面上看，Arweave 与比特币的相似之处在于：将一系列区块加密在一起； 矿工从通货膨胀和交易费用中得到补偿； 共识机制依赖于工作量证明（PoW）。 Arweave 的共识——访问证明（PoA）是 PoW（工作量证明）的扩展。 PoA采用RandomX hash算法，矿工的出块概率=随机召回块的概率*最先找到hash的概率。 矿工需要通过 PoW 机制找到一个合适的哈希值来生成一个新的区块，但是随机数（Nounce）取决于前一个区块和任何随机存储的区块信息。 召回区块的随机性促使矿工存储更多的区块，从而获得较高的计算成功率和区块奖励。 PoA 还鼓励矿工存储“稀缺区块”，即没有被其他人存储的区块，以获得更大的区块生成概率和奖励。

21年2月24日，Arweave将PoA共识升级为SPoRA（Succinct Proofs of Random Access，SPoRA）。 与PoA相比，SPoRA在区块奖励中加强了数据检索速度的权重，降低了矿工出块概率的权重。 为了提高数据访问速度，矿工会选择将数据存储在本地，而不是低成本的数据中心，例如集中式云存储服务提供商。 PoW 区块重量的降低会降低能源消耗，更符合“碳中和”的理念。 在SPoRA的架构下，是更加去中心化和高效的区块分发。 根据相关计算，Arweave 网络块丢失的概率小于私钥碰撞的概率。 Wildfire 是一次性收费的，也就是说后续的数据读取是免费服务。 可持续性意味着用户可以随时访问数据。 那么如何长期激励矿工提供零收益的数据读取服务呢？ 在BitTorrent的博弈策略“乐观针锋相对算法”设计中，节点是乐观的，会与其他节点合作，不合作的行为会受到惩罚。 基于此，Arweave 设计了 ​​Wildfire，一种具有隐性激励的节点评分系统。 Arweave 网络中的每个节点都会根据接收到的数据量和响应速度对相邻节点进行评分，该节点会优先向排名靠前的节点发送请求。

节点排名越高，其信用越高，产生区块的概率越大，获得稀缺区块的可能性就越大。 与 BitTorrent 类似，节点偶尔会“乐观”，选择与节点等级无关的交互。 在纳什均衡策略下，节点从简单的带宽共享扩展为自由共享资源的亲社会行为跟比特币类似的新出的，合作大于竞争，节点间数据共享效率也得到提升。 野火实际上是一个游戏，一个高度可扩展的游戏。 节点之间没有“排名”共识，也没有义务报告排名的产生和确定，节点之间的“善恶”通过自适应机制来调整，以确定对新行为的奖惩。 2021 年 3 月，Arweave 网络中的节点发现另一组节点使用了不利于最大化数据复制的池化软件； 随后，另一批矿工修改并降低了这些矿工的排名分数，以防止他们继续作恶，维护网络稳定。 Permaweb 和 Bundles 从协议架构来看，底层的数据存储协议——arweave 网络层——负责通用的数据共识和共享层，permaweb 在其之上。 Always in the network是一个通信协议集群（a cluster of communication protocols），核心功能是低成本、零维护、永久存储信息，包括文本、视频，甚至dApp。 就像互联网使用的HTTP协议是基于TCP/IP一样，基于arweave的永远在线的网络可以理解为基于HTTP协议。

从用户的角度来看，用户只需要通过dApp上传数据即可。 例如，Dropbox 的永久版本 ArDrive 将数据上传到 Always On。 桌面端的 Evermore 允许用户配置本地文件夹，文件夹中的内容会自动备份到 Arweave。 这些dApp使用在网能够提供类似于传统互联网的用户体验，但用户发布的内容可以永久访问和使用跟比特币类似的新出的，不会出现404。

Arweave 自己的智能合约标准 SmartWeave 使用 Javascript 构建智能合约应用程序。 SmartWeave 不同于其他智能合约，SmartWeave 采用了一种“惰性评估”系统（lazy evaluation）。 它让区块链免去gas费用，智能合约的交易验证被下载到本地客户端，由合约调用者（即用户）在信任的基础上执行，而不是网络中的矿工节点。 由于合约执行的负担从网络中的节点转移到客户端/用户，网络的部署和交互成本更低。 2021 年 9 月，Arweave 发布了 layer-2 解决方案——Bundlr。 Bundlr 更像是一个 L2 兼容层。 简单地说，如果协议需要一次性上传大量数据，可能会达到 Arweave 网络当前的吞吐量限制。 而Bundlr将多个layer 2交易捆绑/打包成一个Arweave（layer 1）交易（即Bundle）并上传，从而有效缓解Arweave网络拥堵，提升用户体验。 Bundlr 节点不压缩数据，它只是减少 Arweave 上的交易计数。 Bundlr给予用户的收款凭证将作为权益证明，确保交易的有效性和安全性。 这解决了在 Arweave 上存储大文件的需要。 Bundlr还支持用户使用ETH、SOL、MATIC等多种代币支付存储费用。 用户不再需要获取 AR 代币和链接到 Arweave 钱包。 降低交易复杂度后，提升用户体验。 可以说，Bundlr 在不牺牲安全性的前提下，提供了类 Web2 高速高效的用户体验。 目前，Bundlr 已处理超过 2 亿笔交易，超过 90% 的数据上传到 Arweave，上传速度提升约 3000%。 直观的数据表明，Bundles提供了更可靠、性价比更高的永久存储，也吸引了更多的开发者和用户进入AR生态。 02 Arweave的经济效益

协议的成功通常是由参与者带来的流动性驱动的。 在有效代币模型下，参与者与协议利益绑定，可持续收益吸引参与者进入。 一般来说，参与者可以分为两类：矿工/质押者和用户。 在 Arweave 经济模型中，原生代币 AR 有两个主要用途： 1）交易费用：希望将数据放入存储网络的用户用 AR 代币支付存储费用； 2）矿工奖励：矿工挖矿，即存储数据并提供数据检索等服务的奖励。 Arweave永久存储的声明依赖于经济保障，因此Arweave的奖励机制是持续激励矿工参与Arweave生态建设的重要一环。 Arweave 生态系统的供需模型如下： 需求 = 用户存储 Arweave 需求的价格弹性很难确定，但 Arweave 实际上是一个“自由”的市场。 随着时间的推移，用户支付的存储费用/成本趋于接近矿工的成本及其产生的利润。 Supply = Miner Profitability ◆Miner Profitability 由三个要素构成：用户对大宗交易的预付款 + 大宗通货膨胀奖励 + 捐赠基金补贴 存储成本 Arweave 上任何数据的存储成本取决于三个因素： ● 存储什么 存储的大小数据 ●今天永久存储1GB数据的法律成本 ●AR（Arweave的原生代币）的法律价格 这一切的前提是基于互联网网络存储成本下降的趋势。 存储成本主要由数据密度和数据可靠性驱动。 与拖慢 CPU 速度的摩尔定律不同，当前硬件数据存储的最大密度远低于理论计算值。 因此Arweave的计算假设比较保守，从市场上1GB/小时的硬盘存储价格开始，假设存储价格以每年0.5%的速度下降趋势，而不是数据平均每年下降30.5%过去 50 年的存储成本。 需要注意的是，用户支付的存储费也设置为矿工永久存储的成本。 Arweave 目前的费用足以支付存储数据 200 年的成本。 根据 Arweavefees 的数据，目前存储数据的成本约为 2.927 美元/GB。

存储价格由 AR 代币支付。 随着 Arweave 协议上存储需求的增加，AR 代币的价值也会增加。 当 AR 代币波动时，Arweave 会自动调用动态存储价格稳定机制，确保 Arweave 上的数据成本以法币计价稳定。 在这种机制下，矿工挖矿的AR奖励与挖矿难度（Network Difficulty）成正比，通货膨胀奖励（Inflation Rewards）成反比。 虽然这种机制不能阻止 AR 价格的波动，但从长远来看是一种极好的抗波动机制。

动态存储价格调整模型公式 矿工收益 Arweave 网络的核心贡献者是自愿加入的矿工。 矿工永久存储数据的动机是收入。 矿工的收入来源主要有两个，一个是网络手续费，一个是区块奖励/区块通胀。 网络手续费收入来自用户手续费的14%，这些代币也将直接进入流通。 其余 86% 将进入捐赠池。 当无法覆盖矿工的成本时，捐赠池中的资金将作为补贴发放给矿工。

捐赠基金类似于银行存款，会在短时间内降低代币二级市场的流动性，并会持续产生收益。 Arweave 网络存储容量（编织大小）与捐赠池资金高度正相关。 此外，在Arweave中，区块奖励遵循算法设计，采用连续减半模式（连续减半其发行率），不受外界因素影响。 随着时间的推移，Arweave 的存储成本逐年下降，区块奖励也逐年下降； 但随着 weave size 的增加，捐赠池中 AR 的积累将足以补贴矿工成本，保证收益。 这也是 Arweave 保证数据保存至少 200 年的经济后盾。

综上所述，区块通胀是大多数加密协议最基本的收入来源。 例如，比特币和以太坊以原生代币的形式为矿工提供区块验证补偿。 AR 总量为 6600 万，2018 年 6 月 8 日在创世块中产生了 5500 万。与比特币类似，AR 代币发行/区块奖励设计呈下降趋势。 与比特币每 4 年减半的离散减半模式不同，AR 代币是连续减半模式。 根据 Delphi Digital 的报告，2021 年区块奖励约占 972,000 AR，即平均 3.7 AR/2 分钟区块； 随着区块通胀最终达到0，AR代币最终将完成6600万个代币的发行。 另一方面，AR 是一种类似于 ETH 的实用代币。 主要用于两个方面，一是供用户支付仓储费； 另一个是作为对矿工的整体奖励。 随着对 Arweave 存储需求的增加，AR 代币的“效用”价值增加，并且由于交易手续费中很大比例的 AR 代币将存入捐赠池，AR 的流通量反而会减少。 正如刘毅先生在文中所言，增发量小，增发速度衰减迅速，使得AR代币具有与BTC相同的典型特征，是稳健币种中高度稀缺的，因此也是最受关注的。货币友好的代币。 Arweave 生态投资者（即 AR 持有者）不是生态的推动者，而是被动持有者。 持有人不能通过支付货币供应量，即通过质押获得一定的奖励。 Arweave 目前推出了 Wrapped AR（wAR），为 Arweave 代币持有者和生态建设者提供了更多的可能性。 wAR 与 AR 1:1 挂钩，是一种 ERC20 代币。 用户在 Arweave 的 DEX 上将 AR 提取到以太坊网络——everpay 以获得 WAR，然后可以在以太坊 dApp 生态系统中进行交易。 比如12月21日，Uniswap V3推出了wAR/ETH流动性池，提供了一种持有AR被动赚钱的方式。 03 Arweave，现在和未来

一、去中心化存储赛道定位 从去中心化存储赛道来看，Filecoin和Arweave是该赛道的两大核心竞争者。 比较两者区别的文章很多； 本文不详述两者的区别。 简单来说，Filecoin 更“商业化”。 FIlecoin，更像是IPFS经济层，允许个人使用闲置的硬盘和带宽容量进行数据存储； 按量付费的收费模式，更像是去中心化版的AWS和谷歌云。 Arweave 的经济价值在于永久性，博弈论设计、一次性收费模型等激励措施为永久存储带来溢价。 Filecoin根据价格、期限、份数等需求，以数千个合约满足用户需求； 而 Arweave 平台实际上只提供一个合约：数据的永久存储。 与 Arweave 最相似的价值主张是 IPFS，但存储在 IPFS 上的文件仍然可以删除。 例如，如果用户数据在六个月内未被访问，Infura 的 IPFS pinning 服务就会删除用户数据。 Arweave 和 Filecoin 类协议不是“非此即彼”，而是有益和互补的良性竞争。 虽然永久存储数据更具成本效益，但短期存储对用户来说可能更有意义。

图片来源：Arweave：启用 Permaweb2。 Arweave 数据性能 本文以交易量、数据使用量、总存储量、协议收益四项数据作为评估 Arweave 存储需求的核心指标。 总体而言，自2018年6月主网上线以来，Arweave逐渐被公链和NFT接受为Web3世界数据存储的解决方案之一。 各项数据指标逐渐回升，但始终小幅波动，缓慢攀升。 在该州。 直到2021年，NFT火爆出圈。 受益于NFT赛道的井喷需求，Arweave的各项数据指标开始爆发式增长，这也说明在某种意义上，现阶段Web3的存储需求决定了Arweave的发展可能性。 受市场行情等因素影响，Arweave 的交易量和数据使用量目前呈现出较大的波动。 但在过去一个月中，每周仍有大约 800 万笔交易和 1-2TB 的数据使用量。 ●交易量