去中心化數據庫對Web3而言意味著什么？_EFI

1. 為什么需要去中心化數據庫？

Web2應用的數據存儲有兩種基本方式，文件系統（File System）和數據庫（Database）。由于Web3缺乏數據庫產品，大部分的DApp除了將少量重要數據存儲在昂貴的智能合約外，仍然使用的是中心化數據庫來存儲結構化數據。隨著IPFS等去中心化文件系統開始逐漸用于存儲Web3應用的NFT數據，去中心化文件系統被Web3所認可和接受，去中心化數據庫的技術也經歷了一輪迭代，新出了多種產品。

去中心化數據庫相比傳統中心化數據庫有著獨特優勢，它能降低Web3項目單點失敗風險，讓Dapp完全去中心化。

去中心化數據庫適合用來存儲訪問頻率高的熱數據，存Dapp的非財務數據，比如：

NFT metadata

DAO投票數據

Supra Oracle聯合創始人Joshua：當前去中心化預言機市場存在四大痛點:3月15日19:00，一站式DeFi門戶DeFiBox在線上舉辦DeFi Demo Day第二期——Heco專場， 去中心化預言機Supra Oracle受邀參與了本次圓桌討論環節。

Supra Oracle聯合創始人Joshua認為當前去中心化預言機市場存在四大痛點：數據透明度低；追責難度較高；極端行情下操作系統的魯棒性較低；報價延遲和報價偏差。因為上述問題的出現，去年DeFi協議已經因黑客攻擊預言機損失了至少1.2億美金。

針對以上痛點，Supra Oracle通過加快數據并行處理速度，實時更新鏈上報價數據，數據報價頻率控制在5~10秒，提高報價數據的隨機性及數據源的多樣性，通過用簡單接口來實現DeFi項目部署及企業數據安全保障。[2021/3/16 18:47:15]

DEX訂單薄

去中心化資管協議Melon將集成合成資產平臺Synthetix:去中心化資產管理協議Melon宣布批準關于集成合成資產平臺Synthetix的提案。根據提案內容，Melon將添加對Synthetix資產的支持，以及創建Synthetix交易所適配器和價格流。Melon表示，在集成Synthetix之后，在v2版本上擁有Melon基金的任何人都可使用Synth代幣，并能夠制定更復雜的交易策略。[2020/12/1 22:42:20]

去中心化的社交數據，博客數據，郵件。

Dapp需要的復雜的關系型數據庫數據。

近兩年來，出現了許多去中心化數據庫項目，其中一些創新性的項目受到廣泛關注。

AlphaWallet Victor：H系列資產是中心化信任錨點的方便高效的去中心化資產:9月29日，在以“DeFi再去中心化新基建”為主題的直播活動中，AlphaWallet CEO Victor Zhang 表示CoFiX協議本身是去中心化的，無需可的。各種優秀的H系列資產都可以通過NEST預言機在鏈上生成無套利機會的價格，然后用戶就可以基于CoFiX協議進行做市和資產交易。

Victor Zhang認為，DeFi不會是對CeFi的替代，會是各自做自己擅長的部分，雙方將完整覆蓋不同用戶的不同需求，比如價格發現需要計算系統對于市場信息作出無限高的快速反應，這個是CeFi最擅長的；去中心化資產，需要中心化信任錨點（方便高效如H系列資產）或者去中心化跨鏈技術。[2020/9/29]

Ceramic:Ceramic 是一個于 2019 年開始的項目。數據以流的形式存儲和管理，并將格式化的事件日志添加到流中。日志將被制成文件并上傳到 IPFS。提供 GraphQL API 查詢。Ceramic 沒有像 IPFS 那樣的激勵模型，并支持數據創建、讀取和更新（CRU）。

分析 | 去中心化交易所上存在機器人利用提高 gas 費獲得優先訂單的模式進行套利:美國康奈爾大學的研究人員通過對去中心化交易所上套利機器人的研究發現，這些套利機器人可以像傳統交易市場上的高頻交易者一樣，利用去中心化交易所部分弱點，獲得套利收益。康奈爾大學的研究人員在一篇論文中指出，這些套利機器人通過抬高交易 gas 費的方式獲得優先的區塊位置和訂單的優先執行，從而使得當普通交易者在于機器人進行對手交易時處于劣勢。該研究同時指出，這種提高交易費獲得優先交易訂單的做法也會給區塊鏈共識層的安全性帶來系統風險。[2019/4/13]

OrbitDB：OrbitDB 是與 Ceramic 相比較早的項目，也使用 IPFS 文件系統進行文件存儲。它支持 NoSQL 數據庫和文件的存儲。

Tableland：該項目于 2022 年啟動，目前處于公共測試階段。Tableland 的生產版本將于 2023 年發布。數據存儲需要使用智能合約，這些智能合約定義 SQL 語句并設置使用權限。讀取數據是在鏈下進行的，不需要支付。當前，該合約已部署在 ETH 和 OP 等 L2 上。

Polybase：該項目現已在測試網絡上運行。它是一個支持 CRUD 操作的 NoSQL 數據庫，每個操作都需要支付費用。此外，Polybase 還支持各種文件系統來存儲數據庫文件，包括本地磁盤、IPFS、Filecoin、Polystore，甚至 AWS S3。Polybase 還利用支付通道進行數據查詢支付，降低了鏈上交易的頻率，并避免由于付款引起的查詢延遲。

Web3Q：項目于 2022 年啟動，測試網絡已經上線。提出了一種新的 URL 模式 Web//access protocol 用于訪問數據。它的收費模型很特別，刪除數據是可以退費的。

Kwill：Kwill 是基于 Arweave 的 SQL 數據庫系統，使用智能合約進行支付。

KYVE：KYVE 是一個基于 Arwave 的數據庫系統。

SQL和NoSQL都是可以用來做數據庫的，SQL更成熟更高效，NoSQL更豐富更靈活。SQL的數據結構需要高度一致，聯合查詢能力更強，成熟高效；NoSQL的KV形式更契合以太坊的設計模式，能支持豐富的數據類型，靈活易擴展。

功能上，能支持CRUD是最好的，但支持UD會給系統帶來復雜度。如果系統采用本地存儲，則可能不支持歷史值查詢。如果使用IPFS和Arweave，則需要數據庫是append-only的，否則一份數據有多個版本，存儲成本翻倍上升。

底層文件系統的選擇有2種。

文件存在本地是更靈活的，可以自定義檢索邏輯，效率更高，且避免了使用Arweave等去中心化文件系統帶來的不可靠性和復雜度。比如：用戶用TokenA付費給數據庫礦工，礦工則需要支付Arweave coin來存數據，兩層網絡疊加帶來了復雜性。

數據庫文件存儲在IPFS和Arweave等去中心化文件系統中；

存儲在節點本地或S3云上。

和去中心化存儲類似，改善存儲數據檢索速度、激勵模型和代幣經濟學以及用于保證數據可用性的保證算法是決定一個協議是否會被廣泛使用的關鍵因素。

好的激勵模型和代幣模型不僅能調用節點的參與積極性，也能激勵節點做正確的事情。比如：提供有效的檢索功能，而不是只存數據獲得存儲獎勵。

數據可用性保證算法會隔一段時間檢查了節點對數據的存儲，需要節點提供數據可用性證，這個證明與節點的激勵相輔相成以防止數據丟失。

數據的檢索素的則影響著用戶體驗，對Dapp的使用便利性和流暢度來講至關重要。

去中心化數據庫領域具有高度的關注價值和緊迫需求，但是目前還沒有被廣泛接受和使用的產品。

去中心化數據庫技術的成熟度低于去中心化文件存儲系統。因為去中心化數據庫技術是基于分布式文件系統的。許多項目是在2022年啟動的。

改善存儲數據檢索速度、激勵模型和代幣經濟學以及用于保證數據可用性的保障算法是決定一個協議是否會被廣泛使用的關鍵因素。協議的重點將是減少檢索時間，這對Dapp的使用便利性和流暢度來講至關重要。

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