ArFleet之爭：Arweave自建IPFS，是創新還是背離永存初心？

ArFleet 一推出，市場上眾說紛紜。有人認為它是Arweave 理念上的妥協與墮落，也有人視其為技術上的重大突破，是去中心化儲存生態的演化。然而，要避免盲目跟隨這些觀點，我們首先需要全面理解ArFleet 是什麼。

本文將詳細剖析ArFleet 的工作原理、評估其機制的有效性，並探討其對Arweave 生態的影響。

ArFleet 協議簡述

ArFleet 是一個去中心化暫存協議，它建構了一個無中介的儲存市場。簡單來說，它允許用戶按需購買限時儲存服務。同時，ArFleet 依託於去中心化的AO 運算環境，實現多節點間的自動交易和儲存驗證，整個流程無需第三方或中心化伺服器介入。

在這個去中心化「儲存租賃市場」中，存在著兩類參與者：

• 提供者（Provider） ：提供儲存空間並承諾在特定時間內儲存資料的節點，即出租自家硬碟空間的人。
• 客戶端（Client） ：有資料儲存需求並願意為服務付費的實體，即付錢購買儲存服務的人或公司。

雙方可以自由協商選擇付款方式，不限於任何特定代幣。支付款項存入ArFleet 協議中，提供者則需要繳納押金，並定期提交儲存證明（Proof），以確保資料的完整性。這套機制無須任何第三方參與，從而保障系統的信任度，確保提供者和客戶端的利益得到公平保護。

此外，ArFleet 協定的運作細節較為複雜，包括如何保證資料的冗餘性以及驗證儲存證明的機制。接下來將深入探討這些細節，以幫助讀者更全面地理解ArFleet 的運作流程。

詳解ArFleet 協定運作過程

ArFleet 協議的運作過程涉及多個步驟，它就像是一個自動化儲存服務合同，從需求匹配到資料驗證，確保資料安全可靠儲存。我們來一步步拆解它的流程。

1. 客戶發單：完成任務分配

當使用者需要儲存資料時，他們會透過ArFleet 用戶端軟體建立一個儲存任務（Storage Assignment），並設定具體需求：

• 願意支付的金額。
• 儲存的時長（例如30 天）。
• 冗餘等級（希望存幾份資料副本）。

用戶端軟體會在網路中找到符合這些需求的儲存提供者。當找到合適的提供者並匹配成功時，就稱為「儲存匹配（Storage Placement）」。客戶端會根據使用者的冗餘需求，完成N 次配對（例如要求3 份冗餘，就需要配對3 個提供者）。

2. 市集查詢：配對提供者

ArFleet 網路中有一個名為「市場」（Marketplace）的全域AO 進程，供客戶端查詢提供者及其提供的服務。提供者可以在市場上發布、更新和刪除服務廣告（Announcement），每個廣告至少包含以下關鍵資訊：

• 協定版本：列出提供者使用的ArFleet 協定版本，確保相容性。
• 聯絡資訊：Arweave 錢包位址（作為提供者的ID）、IP 位址和連接埠對。
• 儲存價格：提供者每單位儲存的費用。
• 儲存期限：提供者設定的儲存時間期限。
• 驗證挑戰週期：提供者能處理的最頻繁驗證週期（例如每24 小時驗證一次）。

換而言之，客戶端在使用Marketplace 查詢和篩選提供者時，查詢條件可以包括價格範圍、儲存時長以及驗證頻率要求等。此外，Marketplace 只負責列出符合條件的提供者及其服務訊息，不能完全擔保以下情況：

• 提供者是否在線。
• 是否還有可用的儲存空間。
• 廣告內容是否最新。

因此，客戶端還是需要直接聯絡提供者，確認他們的服務狀態。如果提供者在線上且符合要求，用戶端就會啟動儲存匹配（Storage Placement）流程。

3. 執行交易：儲存匹配

在理想情況下，儲存配對的狀態會依照下列步驟推進：

• 建立與初始化：配對開始後，客戶端連線提供者，發送請求並獲得確認。
• 資料加密與進程創建：資料被拆分、加密，並產生Merkle 樹來驗證資料完整性。同時，網路會啟動專門的AO 進程，記錄合約資訊。
• 資金注入與接受交易：客戶端將支付費用存入名為「Deal」的AO 進程中，提供者確認交易後，交易正式啟動。
• 資料傳輸與完成交易：加密資料區塊傳輸至提供者，提供者完成交易設定。同時，按照約定將押金抵押到名為「Deal」的AO 進程中，交易正式結束。

當上述流程順利完成後，儲存配對階段結束，系統進入資料驗證階段。但在深入討論驗證機制之前，我們需要先解決ArFleet 系統面臨的安全問題——女巫攻擊。

ArFleet 作為一個開放的去中心化網絡，在儲存匹配的過程中存在女巫攻擊風險的。如果因此被“攻陷”，ArFleet 系統將無法確保資料的高冗餘性，從而增加資料遺失的風險。這不僅威脅系統的整體信譽，也可能導致用戶信任度下降。為了解決這個問題，ArFleet 採用了RSA 加密技術，防止提供者偽裝成多個節點，從而避免掉女巫攻擊。

RSA 加密複製方案

RSA 是一種非對稱加密演算法，它使用公鑰和私鑰配對來運作：公鑰用於加密資料或驗證簽名，私鑰用於解密資料或產生簽名。然而，ArFleet 採用的是反向RSA 操作：以私鑰加密（類似簽章），以公鑰解密（類似驗證）。這也意味著，每個副本都由客戶使用不同的私鑰進行加密，最後由提供者使用公鑰解密副本並提供給使用者。

由此一來，ArFleet 形成了強大的防禦機制：

• 產生「合法」副本需要客戶的私鑰，即使提供者擁有加密副本、原始資料和公鑰，也無法偽造新副本。
• 客戶為每份副本使用不同的私鑰加密，確保每個副本都是獨一無二的。提供者唯一的選擇是妥善儲存每個副本，否則在驗證​​環節無法提交正確的資料區塊，將損失押金。

4. 驗證挑戰：防止作弊

在交易啟動後，網路會定期發起驗證挑戰**，**提供者需要在整個交易期間不斷提交儲存證明，以證明他們確實在儲存資料。系統會產生一串隨機的“0”和“1”，這串數字指引提供者在Merkle 樹中找到指定的資料區塊。 「0」 表示從目前分支向左走，「1」表示從目前分支向右走。提供者按照指引一直走，直到找到葉子節點（也就是具體的資料塊）。

為了完成驗證，提供者需要提交兩部分內容：

• Merkle 路徑：包含從樹的根節點到目標葉子節點之間的每一層雜湊。
• 資料塊內容：葉節點對應的具體資料。

這些證明用於表明資料區塊確實存在，並且與系統記錄的根雜湊保持一致。因此，提供者在資料驗證階段可能會面臨三種情況：

• 如果儲存證明有效：網路會把獎勵發給提供者。
• 如果儲存證明無效或逾期未提交：提供者的押金會被扣一部分。
• 如果連續多次提交失敗：押金全部被罰沒。

在ArFleet 協定中，驗證機制主要是透過持續對小塊資料的隨機驗證，以防止儲存提供者透過刪除資料來作弊。具體來看，這套機制其實是利用博弈論原理，讓提供者在每次挑戰中面臨高風險，確保他們有足夠動力不敢刪除資料。所以隨之問題也來了：如果用戶存了20 TB 的數據，而係統每隔1-2 小時只檢查一個4 KB 的小塊數據，真的可以發現提供者作弊行為？

驗證機制為什麼會有效？

透過一個簡單的例子就可以解釋這種驗證機制的有效性。假設一個提供者試圖從20 TB 資料中刪除1/4 的資料（5 TB）來釋放儲存空間，那麼他們被系統抓到的機率如下：

可以看出，隨著驗證次數的積累，作弊者的風險越來越大，最終幾乎一定會被發現。為什麼這套驗證機制可以有效防作弊，大致可以歸結為以下幾點：

• 隨機性：每次驗證時，系統都會隨機挑選資料區塊進行檢查，提供者無法預測哪些區塊會被檢查到。
• 累積風險：隨著挑戰次數增加，發現的機率迅速提高，即使只刪除少量資料也會面臨高風險。
• 經濟後果嚴重：一旦驗證失敗，押金會被扣除，多次失敗可能導致押金全部沒收。押金的損失將遠大於釋放儲存空間帶來的收益，提供者會更願意按照協議儲存所有數據，而不是冒險作弊。

ArFleet 如何補充Arweave 生態？

ArFleet 與Arweave 結合，建構了雙重儲存系統，為使用者提供臨時和永久儲存選擇。使用者可根據資料的重要性及使用場景靈活調整儲存策略，以實現高效率管理。

對於開發者而言，ArFleet 提供的臨時儲存方案大大降低了儲存成本，特別適用於不需要長期保存的資料。這種靈活性能夠有效減少儲存壓力和相關費用。而對於一般用戶，則可依個人需求靈活管理資料。無論是哪一類用戶，當需要長期保存時，可以一鍵將臨時資料儲存到Arweave，確保長期存取。

ArFleet 的暫存具有更快的存取速度和資料交換效率，適合高頻資料流轉的場景。透過雙重儲存系統，ArFleet 在現有的Arweave 生態中起到了補充作用，尤其在以下應用場景中表現突出：

• 協作文件編輯：當多人即時編輯文件時，只需要儲存最終版本，編輯過程的臨時資料可以放在ArFleet 上，不必永久儲存。
• GameFi ：Arweave 可以儲存遊戲資產、程式碼和玩家資料等關鍵訊息，而ArFleet 可以儲存遊戲過程中的臨時狀態、玩家互動資料等，提高遊戲效能和反應速度。
• 去中心化影片平台：Arweave 負責長期保存影片內容，確保其永久可用。 ArFleet 則類似CDN，用於快取熱門視頻，減少重複存取的頻寬消耗。
• 大型資料遷移：ArFleet 的臨時儲存功能適合在將大量資料逐步遷移到Arweave 時作為中轉存儲，尤其在需要短期保存大檔案的場景中表現出色，確保遷移過程的順暢性。
• 應用程式設定同步：使用者的設定（例如應用偏好）儲存在ArFleet 上，可以在多個裝置之間同步，不必永久保存每次修改。
• 去中心化身分管理系統（DID） ：Arweave 可以儲存使用者的身分資訊、憑證和憑證等重要數據，而ArFleet 可以儲存使用者的存取權杖、會話資訊等臨時資料。

ArFleet 與Arweave 的結合不僅大大增強了儲存的靈活性和效率，也為建構各類應用程式提供了強大的支持，助力開發者創造出更加多樣化和高效的應用。

總結

ArFleet 的推出並非意味著Arweave 的妥協或倒退，而是對市場儲存需求的正面回應。 ArFleet 不僅與Arweave 形成互補關係，還與AO 協同合作，共同建構了一個真正的全端去中心化網路。

在這個體系中，ArFleet 提供靈活的短期存儲，Arweave 專注於永久存儲，而AO 負責去中心化運算。三者相輔相成，形成了一套高效且具備擴展性的解決方案，打造出一個兼具永久與短期存儲的完整生態，可以為未來的去中心化互聯網奠定堅實基礎。