去中心化數據庫對Web3而言意味著什么？_APP:Chain Estate DAO

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

開源藥物去中心化自治組織LabDAO完成360萬美元融資:金色財經報道，專注于開源藥物發現的去中心化自治組織LabDAO完成360萬美元融資，Inflection.xyz和 Village Global 共同領投，North Island Ventures、Seed Club Ventures、ID Theory、Road Capital、Curve Labs、gmjp.lol、Molecule、Gnosis DAO、The LAO、Orange DAO、Beaker DAO、Spaceship DAO，以及前Coinbase首席技術官Balaji Srinivasan等參投。[2023/5/23 15:21:19]

DEX訂單薄

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。

去中心化無線通信網絡Helium將推出MOBILE代幣作為5G熱點的獎勵:7月7日消息，Helium基金會在Twitter上表示，去中心化無線通信網絡Helium將于本月推出MOBILE代幣作為5G熱點的獎勵，用以擴展Helium 5G覆蓋范圍。[2022/7/7 1:57:14]

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。

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）。

去中心化協議Swivel完成350萬美元融資，IOSG Ventures、Multicoin Capital等參投:10月26日消息，支持固定利率貸款和利率衍生工具的去中心化協議Swivel完成350萬美元戰略輪融資，IOSG Ventures、Multicoin Capital、OKEx Ventures、CMT Digital、Ambergroup、GSR Markets、SCC Investments (Genesis Trading)、 Fenbushi Capital、和SevenX Ventures參投。此前，Swivel還進行了115萬美元種子輪融資，總融資金額為465萬美元。

Swivel V2在原來的模式上增加了Token定價機制和市場定制化訂單簿功能，優化了zcToken和nToken之間的隱含定價，在兩個不同的AMM之間提升了資本效率，也進一步提升了機構和散戶投資者的用戶體驗。（decrypt）[2021/10/26 20:59:40]

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。

V神：特朗普與Twitter等社交媒體巨頭之爭將凸顯去中心化替代方案需求:周四，特朗普在Oval Office發表講話稱，他在Twitter上發布推文的事實核查標簽正在干擾2020年總統大選，并扼殺言論自由。他指出，Twitter、Facebook、Instagram和YouTube等巨頭權力過大。特朗普簽署的關于在網絡審查（Online Censorship）的行政命令將剝奪廣泛的法律保護，以為監管機構對社交媒體巨頭處理網絡內容的行為采取法律行動打開了大門，而這些法律保護曾使這些巨頭受益。

盡管特朗普的命令將引發一場法律風暴，但由于難以過濾內容，集中化的科技巨頭越來越多地卷入了斗爭。以太坊聯合創始人Vitalik Buterin（V神）表示，這種情況凸顯了去中心化替代方案的需求。盡管V神認為，對具有潛在危險的內容貼上警告標簽是比完全禁止它更好的選擇，但他擔心“選擇性憤怒”會被用來威脅Twitter的獨立性。（The Daily Hodl）[2020/5/29]

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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