SHDW详解：Solana生态去中心化存储未来

Shadow(SHDW)：解读与Solana绑定的去中心化存储

最近，Filecoin的势头非常强劲，甚至连Bitmex的创始人Arthur Hayes也在新加坡的Token2049大会上为它站台，声称持有FIL。但在Solana生态中，有一个低调却重要的存储项目——GenesysGo，这是一家为Solana网络提供区块链基础设施的公司，主打去中心化云存储服务。

尽管大家之前对Solana生态的关注点主要集中在Meme和流动性质押上，但GenesysGo的代币Shadow Token(SHDW)在最近一个月内悄然翻倍了。

存储赛道已经相当拥挤，成熟的项目如IPFS和Arweave已经存在，那GenesysGo有什么独特之处呢？它能否借助Solana生态的复苏获得更多的发展潜力？

今天我们就来详细解读一下与Solana绑定的去中心化存储Shadow(SHDW)，有兴趣的朋友可以继续往下看！

要理解这些问题，我们首先需要了解GenesysGo的三大核心业务：

Shadow Drive

Shadow Drive是GenesysGo的核心业务之一，是一个去中心化数据存储层，专门为满足Solana生态系统日益增长的存储需求而设计。

之前在Solana上存储NFT等数据，通常使用的是Arweave和Filecoin这样的第三方存储解决方案，但它们都是独立的存储公链，与Solana不兼容，存储活动需要使用各自的代币支付，而不是SPL标准代币，有时无法跟上Solana的速度。因此，Solana生态需要一个原生的存储系统。

Shadow Drive是基于开源软件Ceph的改编版本，Ceph为块存储、文件存储和对象存储提供了统一的软件定义解决方案，效果已经得到广泛验证。

GenesysGo团队将Ceph的开源方案与Solana的PoH（历史证明）机制整合，创建了Shadow Drive。

Shadow Drive由原生代币$SHDW支持，用户需要支付少量的$SHDW费用来上传数据。

根据官方文档，Shadow Drive的存储费用比市场上的任何同类项目都要便宜，理论价格为5美分/GiB/年。（注：1GB和1GiB是计算机数据存储的术语，表示数据量大小但采用不同的计量单位，1GiB ≈ 1.07GB，此处可近似理解为相等）

在我们的测试中，创建1GB存储账户的请求仅需0.25枚$SHDW，撰写本文时约相当于0.42美元。

费用的便宜一方面得益于Solana本身的gas成本低，另一方面是因为Shadow Drive底层对存储任务的合理分解、调度和安排。

这也引出了另一个话题，该项目的数据分发机制——D.A.G.G.E.R。

D.A.G.G.E.R.是directed acyclic gossip graph enabling replication（复制的有向无环图）的缩写。由于其解释过于技术化，我们可以简化理解为项目的数据分发机制和共识引擎，旨在优化快速数据访问和文件处理，从而提高存储效率。

D.A.G.G.E.R.的工作机制包括几个核心组件：通信模块、处理器模块、共识模块和控制器模块。

对于一个交易来说，在D.A.G.G.E.R.中会简单遵循如下处理流程，在此不做过多展开：

通信模块：处理网络层的输入和输出（交易的进出）

处理器模块：对交易进行验证，确认其正确性和有效性

共识模块：网络中各节点对交易达成一致

处理器模块：交易被执行

总体来看，Shadow在“数据怎么存”这件事上，确实下了不少功夫。

Shadow Operators

Shadow Operators是运行RPC节点的运营商。

RPC节点，即远程过程调用，是分布式计算系统中使用的术语。RPC可以归类为一种允许计算机程序相互通信的API（应用程序编程接口）。

与其他公链相比，Solana有非常高的交易处理能力，因此Solana区块链上的RPC网络的工作负载远高于其他网络。这意味着，如果现有的RPC网络提供商打算迁移到Solana，则需要完全重新设计其架构。

这也为GenesysGo提供了在Solana上提供原生RPC服务的机会。

GenesysGo提供三种RPC服务，包括一项免费服务和两项付费订阅服务。在付费RPC服务中，费用收入完全支付给Shadow Operators。此外，Shadow Operators还需要质押$SHDW代币才能提供服务，并在服务中断时面临惩罚。

截至撰文时，已经有120个RPC运营商在测试网运行，相对于一年前的27个运营商（2022年12月的数据）有了5倍左右的提升。

Shadow Cloud

Shadow Cloud是由GenesysGo推出的一个去中心化的云计算平台，也由有向无环图（DAGGER）提供技术支持。

有了上文提到的节点和存储服务后，GenesysGO就能利用其能力提供去中心化的云计算平台，支持不同应用的计算和处理需求。

这个平台旨在支持去中心化的存储、计算和网络操作，为Web3和去中心化应用提供更广泛的基础设施。

不过从目前的进展来看，GenesysGo的存储和RPC产品显得更加直观，拥有完善的技术文档和产品设计，而云服务则更像是后期的发展战略，是前两个产品积累到一定程度之后的结果。

竞品比较：唯快不破

总体来看，关于去中心化或者分布式存储，Web2和Web3领域都有不少成熟的案例。例如Web2领域，有以谷歌BigTable为首的分布式存储系统。在Web3领域，Arweave和Filecoin是区块链中最常用的第三方存储解决方案。

那么Shadow Drive与竞品相比，有哪些显著的特点？我们不妨主要以Filecoin为例来进行对比。

首先，如前文所说，Arweave和Filecoin与Solana并不完全兼容，如果只考虑为Solana生态服务，那势必需要一个专门的存储基建：

Arweave和Filecoin的代币$AR和$Fil都不是SPL原生代币（SPL是Solana的代币标准）

Arweave和Filecoin的吞吐量都无法跟上Solana，从而容易导致交易失败

其次，Shadow Drive的共识机制带来了更好的存储效率：

Filecoin使用Expected Consensus (EC)机制和DAG来实现共识，需要显式的认可和区块权重来进行最终确认，效率上可能会打折扣。

D.A.G.G.E.R.采用无领导的异步架构，通过DAG的图形表示实现共识，消除了领导选举的需要，可以立即处理交易。

最后，Shadow Drive在数据编码上进行了优化：

D.A.G.G.E.R.将纠删码编码集成到架构中，以优化元数据复制和数据事务。Filecoin允许纠删码作为可选的客户端策略，侧重于数据复制和定期存储证明。

我们将二者的关键性能指标进行一个直观的罗列对比：

Filecoin性能指标：

交易速度：每个区块时间约30秒。

确认时间：120个区块的高价值转账约1小时。

数据存储：1MiB文件从交易接受到出现在链上需要5-10分钟。

扇区密封：在最低硬件上，32GB扇区大约需要1.5小时。

数据检索：快速检索方法（数据的未密封副本）可以假设需要不到2分钟；在最少的硬件上，对于32GiB扇区，开封检索可能需要大约3小时。

ShdowDrive/DAGGER性能指标：

峰值TPS：指定机器配置（理想网络）上每秒50,000笔交易。

激增TPS：在实时测试网第一阶段条件下每秒约20,000-38,000笔交易（版本0.2-0.3，具有20-30个节点集群大小的独立运营商）。

现实世界的TPS：在现实世界的压力、流失等情况下每秒约3,000笔交易。

数据存储：上传到DAGGER Hammer Demo的1MiB文件需要2-8秒，该演示模拟shdwDrive v2存储应用程序的部分内容。

擦除编码时间：每核每1MiB 0.018毫秒，水平扩展时可以忽略不计。

快照下载：1MiB文件需要10毫秒到50毫秒。

块同步时间：30ms到300ms之间，具体取决于延迟。

区块验证时间：低于500纳秒至20毫秒，表明延迟最小。

最终确定时间：70毫秒至650毫秒，平均约为273毫秒（在为DAGGER Hammer演示站点提供支持的实时测试网络第1阶段30节点全局集群上）

数据检索：通过DAGGER Hammer演示站点上的URL检索1MiB文件需要1-3秒

总结起来，ShdowDrive最大的特点就是快。