Walrus协议的存在,是因为去中心化世界长期以来被迫接受一种矛盾:应用程序声称自己是无需信任且抗审查的,但其最重要的数据却悄悄地存储在可能失效、消失或被控制的中心化服务器上。随着应用程序的发展,这种矛盾变得愈发痛苦,因为图像、视频、数据集、AI模型以及丰富的应用资产根本不应被塞进那些从未设计用于承载大规模数据的区块链中。Walrus从一个假设出发:如果没有去中心化的数据,去中心化就是不完整的。它构建了一个协议,将大文件不是作为事后考虑,而是作为核心重点,使现代应用程序能够持续发展,同时不牺牲可靠性、可用性或独立性。
Walrus所解决的根本挑战是,在去中心化环境中安全且经济地存储大量数据极为困难,因为对多个节点进行完整复制很快就会变得昂贵,而简单的纠删码系统在现实世界条件(如节点频繁更替、网络不稳定和验证开销)下往往不堪重负。Walrus通过结合先进的纠删码、协议级协调和强有力的激励机制来应对这一问题,使网络即使在个别参与者失败或退出时也能维持可用性,而无需每个节点都存储每个文件的完整副本。这一设计选择立即将去中心化存储从一个实验性概念转变为一种更接近可长期依赖的基础设施。
Walrus的技术核心是其称为Red Stuff的纠删码系统,该系统专为高效处理超大数据块而设计,通过将数据块分割为编码片段,并以结构化的方式分布到存储节点网络中。这一系统之所以强大,不仅在于它降低了存储开销,更在于它显著提升了恢复效率:当因节点故障导致数据丢失时,网络只需修复缺失的部分,而无需重新整理整个文件。这使得系统即使在节点频繁进出的情况下也能保持稳定,这对于权限自由的环境中节点频繁更换是常态而非例外的情况至关重要。
数据完整性被视为核心要求,而非次要功能,因为如果用户无法验证所获取的数据与原始存储的数据完全一致,那么存储就毫无意义。Walrus使用密码学承诺和认证数据结构,确保每个存储的数据块在检索时均可验证,这意味着存储节点无法悄悄提供损坏或伪造的数据而不被发现。这强化了去中心化系统应依赖验证而非信任的原则,确保可用性和正确性同时得到保障,而非彼此妥协。
时间和连续性在Walrus网络的运作中起着关键作用,因为系统被组织为多个时期,在这些时期内,存储节点组成的委员会负责维护数据的可用性。委员会的变更在去中心化存储中是最难解决的问题之一,因为数据必须在参与者责任转换期间仍然可访问,而Walrus的设计明确确保了在这些过渡期间读写操作可以持续进行而不会中断。这种对连续性的关注反映了对现实应用的务实理解:真实的应用程序不能因基础设施重组而暂停,去中心化存储必须表现得像一个持久的服务,而非脆弱的实验。
在大规模去中心化存储中,最具挑战性的方面之一是验证,因为简单的方案需要对每个文件进行持续的挑战,随着存储对象数量的增长,成本会不断上升。Walrus通过引入存储证明机制来解决这一问题,该机制验证节点的整体存储责任,而不是单独挑战每个文件,从而让验证成本能够更高效地扩展,同时仍然保持强大的安全保证。这种方法确保了随着网络的增长,执行仍然具有可行性,并且激励机制保持实际意义,而非象征性。
Walrus通过使用基于区块链的控制平面来分离协调与存储,该控制平面管理规则、激励机制和生命周期,同时将大容量数据保留在链外,使系统能够享受透明且可验证的协调,而不会因承载大量数据而给区块链带来负担。控制平面跟踪哪些数据块存在、应存储多久、哪些节点负责它们,以及如何应用奖励和惩罚,从而构建一个清晰的框架来管理整个存储网络。这种分离尊重了区块链的优势,同时避免了将其用于本非设计用途时产生的低效问题。
WAL是支撑协议经济结构的代币,用于按时间支付存储费用,而不是一次性上传费用,这反映了可用性是一项持续服务的现实。用户在存储数据时需预先支付一段明确的时间,这些费用将随着时间逐步分配给存储节点,只要它们持续提供可用性,从而将激励机制与长期可靠性对齐,而非短期攫取。协议还特别考虑了定价的稳定性,旨在即使代币价格波动,也能使存储成本保持可预测,这对需要有信心规划基础设施支出的开发者和组织至关重要。
在Walrus中,激励机制与问责机制紧密相连,通过质押和惩罚机制为失败或不当行为带来实际后果,因为缺乏执行机制的去中心化系统很快就会退化为薄弱的承诺。存储节点需质押代币才能参与,若未能满足可用性或验证要求,其质押将被扣除,从而确保参与既带来收益也承担相应责任。这种平衡创造了经济上支持诚实行为的系统,使长期承诺得到真正重视。
隐私问题通过分层方法解决,数据通过纠删码分散存储在多个节点上,并可与客户端加密结合,为需要保密性的用户提供保护,从而在保持可用性的同时降低暴露风险。这使得Walrus适用于广泛的应用场景,包括具有丰富媒体的去中心化应用、依赖大型数据集的AI工作流,以及需要抗审查存储但又不牺牲性能或成本效率的系统。在每种情况下,该协议都提供了一个基础,使开发者能够专注于创造价值,而无需担忧其数据是否能够存活。



