Arweave（AR）－为永存网络（Permaweb）提供动力的区块链

Arweave 概览

Arweave 是一种去中心化的数据存储协议，可提供永久、可拓展的链上储存。如果说以太坊是世界计算机，那么Arweave 就是永久不会忘记的硬盘。Arweave 结合了多种新颖的区块链技术，巧妙地通过设计一个博弈论场，来创建健康、可持续的网络。

激励矿工永久存储数据的机制

Arweave 使用一种名为区块纺(blockweave)的新型数据结构，改变了区块链存储的工作方式。矿工无需存储整条区块链– 在该数据结构中，每个新区块都只需要连接到两个先前的区块：

链中的前一个区块（和比特币等传统区块链一样）
来自区块链先前历史的区块(“回忆区块”)

该协议采用「随机访问的简洁证明」(Succinct Proofs of Random Access，简称SPoRA)机制。所有的矿工在添加新区块之前，必须访问一个「回忆区块」，才能够获得奖励。由于回忆区块是随机选择的，无法预测，因此矿工存储的数据越多，访问到正确的回忆区块、获得奖励的机率就越大。这种机制还鼓励矿工存储稀有区块，避免了只有一部分数据被广泛复制的情况，因为存储了稀有区块的矿工，更有希望在未来该区块被选择为回忆区块时，获得奖励。

Arweave 区块建设

矿工获得奖励的概率= 拥有回忆区块（历史数据）的概率x 第一个找到hash 的概率Arweave 通过博弈论的原理，激励矿工优先存储稀有区块，使得丢失区块的可能性几乎为零，从而确保了数据的可复制性，实现永久储存。同时，与PoA 不同的是，Arweave 的SPoRA 机制提高了数据检索速度的权重，以给用本地硬体的矿工更多奖励的方式，实现去中心化。

丢块概率敏感度表，来源：Amber group

蓝色高亮接近当前的网络状态。请注意，以上的数字为假设的矿工随机储存区块，因为矿工会被激励去存储更稀有的区块，所以掉落区块的实际概率将低于所反映的。

一次付款，永久保存

用户仅支付一次费用，就能将数据永久存储在Arweave 上(至少200 年)。这与Web2 或Web3 上的一些存储平台（例如Amazon Web Services、Google Cloud 或Filecoin）形成鲜明对比。在这些平台中，用户常常会被重复计费。并且，使用即用即付订阅的客户可能会受价格上涨和条款变化的影响，而Arweave 的用户支付完存储费，后续访问数据都是免费的。我们相信Arweave 的模型，可以为客户提供一种完全不同的、更适合Web3 的体验。

所有的用户都必须支付交易费，但是最多只有14% 的交易费用才会立即转给矿工。其中，约86% 会进入捐赠池。捐赠池的资金会随着时间的推移，逐渐发送给矿工，用来覆盖挖矿成本，以确保可持续的矿工经济（以及永久存储）。目前，捐赠池仍在积累资金。预计在Arweave 的永存网络扩张几倍之前，都不会发放补贴给矿工。

Arweave 的价格机制和经济学中的禀赋模型类似。用户在购买永久存储服务的时候，必须支付一笔AR 币。随着时间的推移，这笔AR 币会不断地积累利息，并用来支付给那些提供硬盘空间的矿工。由于存储价格一直在不断下降（在过去的50 年里，存储成本的年下降率高达30.6%）， AR 币的购买力相较而言就会上升，并确保用户的数据能够保存200 年以上。此外，Arweave 的定价模型对于存储价格的估计相当保守（预估存储成本每年仅下降 0.5%），更使得捐赠池模型的长期可持续性得到了保障。

数据密度和存储价格成反比– 数据密度越高，存储成本越低。事实上，数据密度从50 年前开始就一直在以15% 至50%（年均30%）的速度增长，而这意味着arweave 仅追加的硬体容量就将增长15% 至50%。因此，即使是以当前的速度，理论上，Arweave 至少也需要400 多年才会达到理论极限。也就是说，Arweave 有几个世纪的时间，用科技进步来解决这一问题。

借鉴经过市场验证的的博弈论策略

于2001 年问世的BitTorrent，是世界上最大的P2P 文件共享协议，一度占全球互联网流量的60%以上。它的成功很大程度上归功于一种称为「以牙还牙」(Tit-for-Tat) 的博弈论策略：在多轮囚徒困境的情况下，BitTorrent 节点在初始时，会乐观地与其他节点合作，但是也会报复连续多轮不合作的节点。同时，为了避免陷入彼此永无止境互相报复的怪圈，随机地选择一个之前不合作的节点，释放友好讯号。

Arweave 借鉴了这个经过验证的框架，其网络中的每个矿工都会根据一个专有算法对其他节点进行排名，并根据这个排名来决定稀缺资源的分配方式。为了获得更好的资源，节点们就会有动力以友好的方式来对待其他节点，使得自己的排名靠前。因此，Arweave 具有很强的弹性和适应新环境的能力。

例如，今年3 月，Arweave 侦测到有一部分矿工使用不利于数据复制最大化的池化软件(pooling software)。其他矿工对此修改了他们的排名算法，降低这部分矿工的优先级，阻止了只收钱不办事的行为，从俄日改善整体网络的健康状况。

捆绑销售带来的快速增长，来源：Viewblock

市场格局

Arweave 常常被拿来与著名的去中心化存储平台Filecoin 比较。

Filecoin 由 Protocol Labs 于 2014 年创立。而Protocol Labs 也是星际文件系统(IPFS) 的幕后团队。IPFS 是基于内容寻址的去中心化存储技术协议。与中心化网络根据服务器位置来定位不同，IPFS 通过数据内容寻址。通过一些内容标识符，用户可以彼此之间共享文件。Filecoin 则充当IPFS 的经济层，用来激励节点托管IPFS 数据。

Arweave 和Filecoin 之间的经济模型在很多方面都不同。Filecoin 采用即用即付模式，与AWS 和Google Cloud 非常相似。并且与Arweave 不同的是，Filecoin 主要提供临时存储解决方案而不是永久解决方案。

此外，在Filecoin 的协议中，用户和节点之间有数千种不同的合约，每一种都有不同的存储条款(例如价格、持续时间、复制次数等)。相比之下，Arweave 就只有一种合约：数据永久保存。

Arweave 与Filecoin 经济模型的差异

因此，我们不认为Arweave 会直接与Filecoin（以及其它类似的协议）竞争。甚至，我们还认为他们的解决方案可能还可以互补。在某些情况下，一次性付费来永久存储会更划算；而在其他情况下，为短期存储付费更有意义。

事实上，很难找到另一个与Arweave 价值主张类似的平台。IPFS 最接近，但如果没有经济激励，文件就会从IPFS 的网络中删除。例如，Infura 的IPFS 固定服务会删除六个月内未访问的用户的数据。

Arweave, Filecoin 与Sia 三者的对比，来源：Web3 Index, Viewblock, Siastats, Filecoin, Chronobot, CoinGecko网站的新闻稿

Web3 堆栈中的用例

Arweave 在主网刚启动时增长缓慢，但今年却凭借着web3 应用程序，获得了显著的市场吸引力。下面，我们会概述一些例子，来展示Arweave 是如何找到市场契合点，并介绍Permaweb 带来的独特机遇。

为NFT 提供安全性

NFT 的购买者常以为NFT 是永久且不可变的。然而，由于基本上没有NFT 是完全储存在区块链上的– 大多数NFT 都只是将实际内容存储在一个简单的令牌URI 中，再指向数字对象实际所在的互联网地址。因为对于大多数NFT 项目来说，链上存储的成本高得令人望而却步。

这其中有一个重要的问题：大多数URI 不能保证永久性或不变性。例如，World of Women NFT 项目将图像文件存储在 Amazon Web Services 上，以便将来更改和删除这些文件。然而，@pencilflip 在对前 22 个 NFT 项目调查时发现，50%的项目将他们的文件存储在中央服务器上。

50% 的顶级NFT 项目托管在中央服务器上，来源：Pencilflip

即使是 IPFS 也不能保证永久性。比如，CheckMyNFT 就发现过一些託管在 IPFS 上的蓝筹艺术家的资产发生过短暂离线的情况（涉及包括 Grimes、Deadmau5 和 Steve Aoki）。再比如， nft.storage 曾宣称可以将数据「无限期地存在于 IPFS 网络中」。但是，其服务条款又规定，「数据将无限期地继续存留，直到 Protocol Labs 决定结束 NFT.storage 项目为止。」

由于这个问题越来越突出，包括Beeple 和Jay-Z 在内的艺术家们开始更多地使用Arweave 的NFT 存储平台。

这个NFT 的持久性被评为优秀。与此NFT 相关联的元数据高于当前的行业标准。它的元数据存储在智能合约中，并且符合被各个NFT 平台采用的以太坊改进提案(EIP) 中的所有标准。与此NFT 相关的媒体数据存储在最强大的分布式文件存储系统Arweave 上。

来自苏富比关于 Jay-Z 的第一个 NFT《王位继承人》的状况报告。

除图像之外，Mirror（文本型NFT）和Pianity（音频NFT）等媒体平台也将文件托管在Arweave 上。由于Arweave 可以提供去中心化的永久性和不变性，我们预计它将在NFT 和创作者经济中继续增长。

用户界面– 中心化的隐藏点

DeFi 的爆炸式增长说明，可以通过为用户提供自由自主访问、且透明的平台，来解锁创新的数量密码。然而，这些平台面临着一个隐藏的中心化风险：前端用户界面。云服务提供商具有停止和审查DApp 的权利，即使大多数用户更喜欢旧版本，开发人员也可以强制前端「更新」。

这已经是发生过的事了。今年7 月，Uniswap 出于对美国监管的担忧，从其前端删除了代币化股票。尽管用户的智能合约存还在，开发人员仍然想把它隐藏起来。作为回应，用户在 Arweave 上上传了 Uniswap 审查之前、允许用户访问的 UI。而其他平台，诸如 Sushiswap、Compound 和 1inch 也可以在永久网上使用，从而最大限度地减少了审查的威胁。

区块链存储

区块链是不断增长的电子记录列表。这些电子记录列表应该被永远保存，但很少有人愿意存储旧链数据。而随着区块链的发展，这个问题只会越来越严峻– 尤其对于像Solana 这样的高性能区块链来说。

目前，Solana 的区块数量是以太坊、比特币、Polkadot、Algorand 和Cosmos 的区块数量总和的两倍多。

有趣的是，Solana 的开发人员并没有通过设计内部方案来解决这个问题，却转而寻求Arweave 的技术支持。

构建高性能智能合约平台的挑战之一是，确保账本数据具有高度容错、分散的存储解决方案……在多链未来，区块链应该变得越来越专业化，且可以互相操作。当一个完美的解决方案已经存在，并且比我们可以构建的任何东西在经济上更合理时，构建一个专用的存储网络、强加给验证者的负担，是没有意义的。

– Anatoly Yakovenko，Solana Labs 的联合创始人。

除了 Solana 外，Arweave 还已经与 Cosmos、Polkadot、Avalanche、NEAR 和 Skale 合作。并且，区块链索引协议 Graph，也将支持 Arweave，从而允许用户更有效地访问存档的区块链数据。

其他用例

我们在上面只展示了几个例子，但Arweave 的技术解决了几个Web3 和现实世界的问题，例如财务审计、媒体发布和讯息存档。此外，我们相信通过创造新的特性和功能，Arweave 的技术将创造新的市场和用例，扩大可用市场的总量。

代币经济学

Arweave 以5500 万个AR 币的创世供应量发布，其最大供应总量为6,600 万AR。新AR 币的发行模型与比特币类似：发行的代币将定期减半。区别只是Arweave 在持续不断地将发行率减半，而比特币是不定时地减半。

目前，Arweave 总共发行了约6,400 万个AR 币，其中，约22%由其顾问和项目团队持有，用于将来的使用和开发。这表明，当前公众最多只能持有其中24%的稀释（22%已释放的代币+ 2%剩余生命周期的通货膨胀）。

Arweave 代币供应计划，来源：Arweave 黄皮书，Amber Group 预测

随着永存需求的增加，AR 币的价格预计会上涨。另外，由于大部分的交易费用被发送到捐赠池，AR 币也在不断退出公共流通。举个简单的例子，如果Arweave 的总网络增长到10 PB，每TB 的费用约为200AR（当前成本约为480AR/TB），那么将约有170 万个代币退出公共流通。而这些代币最终还是会被重新引入流通（毕竟矿工需要将它们卖掉来支付存储成本），但这个重新流通的过程是随着时间的推移渐进发生的。

因此，AR 币的价格升值潜力来源于固定AR 币产量下的永存需求增加，以及进入到捐赠池部分的交易费用。

结语

Arweave 团队通过全方位的思考，平地打造起一个永存网络。它引入了利润分享机制，使得应用程序开发者们可以在应用构建完成并启动时，通过出售代币来获取他们未来的部分利润。同时，Arweave 还定期举办Open Web Foundry。这一项为期六周的计划，旨在帮助企业家将他们的想法在Arweave 的平台上推向市场。所有这些都有助于Arweave 生态系统的蓬勃发展。