Arweave가 게임 디자인을 활용하여 영구 네트워크 저장소를 구현하는 방법 이해하기

撰文：Amber Group

作者：Perry Wang

Arweave 프로토콜의 비전은 분산형, 확장 가능하며 영구적인 체인 상 데이터 저장소를 제공하는 것입니다. 이더리움이 세계 컴퓨터로 여겨지는 것처럼, Arweave는 결코 잊혀지지 않는 세계 하드 드라이브로 간주될 수 있습니다. 이 프로토콜은 혁신적인 블록체인 기술과 기발한 게임 이론 설계 메커니즘을 결합하여 건강하고 지속 가능한 네트워크를 구축합니다.

인센티브를 통한 영구 저장 구현

Arweave는 blockweaves라는 새로운 데이터 구조를 사용하며, 이는 블록체인 원래 설계의 반복 업데이트입니다. 각 블록은 두 개의 이전 블록에 연결됩니다:

• 체인(비트코인과 같은 전통적인 블록체인)의 이전 블록;

• 블록체인의 이전 역사에서 온 블록(「recall 블록」)

채굴자는 새로운 블록을 채굴하고 보상을 받기 위해 recall 블록에 접근할 수 있는 권한이 있어야 합니다(무작위 접근의 간결한 증명, 약칭 SPoRA). recall 블록의 선택은 예측할 수 없기 때문에, 채굴자는 많은 데이터를 저장하도록 유도되어 올바른 recall 블록에 접근할 확률을 높이고, 이를 통해 새로운 블록을 채굴하고 보상을 받을 수 있습니다. 인센티브 메커니즘은 또한 채굴자가 좋은 블록을 복사하는 대신 희귀 블록을 저장하도록 장려합니다. 왜냐하면 전자는 경쟁하는 채굴자의 수가 적어 같은 수준의 보상을 의미하기 때문입니다.

Arweave 블록 구성, 출처 : Arweave 황서

따라서 Arweave는 확률과 인센티브 기반 접근 방식을 채택하여 데이터의 복제 가능성과 영구 저장을 보장합니다. 이러한 인센티브의 순 효과는 네트워크에서 블록이 버려질 가능성이 거의 제로에 가깝다는 것입니다.

블록 버림 확률 민감도 표, 출처: Amber Group. 파란색 강조는 추정된 현재 상태

위의 그림은 채굴자가 무작위로 블록을 저장한다고 가정합니다. 채굴자가 희귀 블록을 저장하도록 유도되기 때문에, 실제 블록 버림 확률은 반영된 확률보다 낮습니다.

한 번의 지불로 영구 저장

Arweave 사용자는 자신의 데이터를 영구적으로 저장하기 위해 일회성 선불 비용을 지불합니다. 이는 아마존 클라우드/AWS, 구글 클라우드 또는 Filecoin과 같은 일부 Web2 또는 Web3 저장 플랫폼과 뚜렷한 대조를 이룹니다. 위의 플랫폼에서는 사용자가 일반적으로 반복 거래를 수행해야 합니다. 우리는 Arweave 모델이 완전히 다른 경험을 제공한다고 믿습니다—Web3에 더 적합한 경험입니다. 구독 기반의 현금 지불 플랫폼의 고객은 미래 가격 상승이나 조건 변화로 인해 "고기 표"가 될 수 있지만, Arweave 사용자는 저장된 데이터에 무료로 반복적으로 접근할 수 있습니다.

사용자가 지불한 모든 거래 수수료는 즉시 채굴자에게 전달되지 않습니다. 대신, 약 86%는 기부 기금에 귀속되며, 시간이 지남에 따라 기부 기금은 채굴자에게 수수료를 분배하여 지속 가능한 채굴자 경제(및 영구 저장)를 보장합니다. 기부 기금은 현재 그 준비금을 축적하고 있으며, Arweave의 permaweb(영구 네트워크)가 현재의 표면 네트워크보다 몇 배 커질 때까지 채굴자에게 지급하기 시작할 것으로 예상됩니다.

기부 기금 모델의 지속 가능성은 저장 가격이 시간이 지남에 따라 하락한다는 가정에 의해 뒷받침됩니다. 지난 50년 동안 저장 비용은 연평균 30.6% 하락했습니다. Arweave의 거래 가격 모델은 이 비용이 매년 0.5%만 하락할 것이라고 보수적으로 추정합니다。

CPU 분야의 무어의 법칙 업그레이드 속도가 둔화되고 있지만, 현재 소비 저장 하드웨어 분야의 최대 데이터 밀도는 연구에서 달성된 밀도나 이론적 최대 한계보다 훨씬 낮습니다. 상당히 낙관적인 30%의 데이터 밀도 연간 성장률을 가정하더라도, 이론적 한계에 도달하는 데는 400년 이상이 걸립니다. 다시 말해, Arweave의 기부 기금 모델의 비전은 채굴자 경제를 수세기 동안 유지하는 것입니다.

효과적인 게임 이론 설계 활용

P2P 다운로드 프로토콜 BitTorrent는 2001년에 출시되어 가장 큰 P2P 파일 공유 프로토콜이 되었으며, 한때 전 세계 인터넷 트래픽의 60% 이상을 차지했습니다. 그 성공은 크게 "낙관적인 보복" 전략으로 알려진 우아한 게임 이론 설계 덕분입니다. BitTorrent 노드는 다른 노드와 협력하는 데 낙관적이지만, 비협조적인 행동에 대해 처벌하여 네트워크의 대부분 참여자가 선의의 행동을 취하도록 유도합니다.

Arweave는 이 효과적인 프레임워크 설계를 차용했습니다. Arweave 네트워크의 각 채굴자는 다른 노드를 평가하기 위한 고유한 알고리즘을 가지고 있으며, 자신이 가장 효용이 높다고 생각하는 노드를 기준으로 순위를 매기고 그에 따라 자신의 희소 자원을 할당합니다. 따라서 Arweave의 네트워크는 매우 강한 탄력성과 새로운 환경에 적응하는 능력을 가지고 있습니다.

예를 들어, 올해 3월 Arweave 네트워크의 일부 노드는 일부 채굴자가 풀링 소프트웨어를 사용하고 있음을 인식했습니다. 이러한 채굴자의 행동은 Arweave가 데이터 복제 가능성을 극대화하는 목표에 해를 끼쳤습니다. 이후, 다른 그룹의 채굴자는 그들의 순위 알고리즘을 수정하여 이러한 채굴자의 우선 순위를 낮추고 무료 로딩 행동을 방지하며 네트워크의 전반적인 건강 상태를 개선했습니다.

구축: 확장성 잠금 해제

올해 9월, Arweave는 효과적인 2층(L2) 확장 솔루션인 Bundles를 발표했습니다. Bundles를 통해 각 Arweave 거래는 체인 외부로 이동되어 다른 거래와 함께 그룹화된 후, 하나의 큰 거래로 메인 체인에 다시 제출됩니다. 이 방식을 활용하면 대용량 데이터 파일을 Arweave 네트워크에 쉽게 업로드할 수 있습니다. 9월에는 단일 블록에 47GB의 데이터가 업로드되었습니다. Bundles는 거래 확정성과 개발자 경험을 개선할 수 있습니다. Bundles의 출시는 blockweave 크기의 단계적 성장을 촉진하여 사용자와 개발자 간의 강한 공명을 나타냅니다.

Bundling이 가져온 단계적 성장, 출처 : Viewblock

시장 경쟁 구도

Arweave는 일반적으로 Filecoin과 비교되며, 후자는 가장 유명한 분산 저장 플랫폼일 수 있습니다.

Filecoin은 Protocol Labs에 의해 2014년에 설립되었으며, Protocol Labs 팀은 인터플래닛 파일 시스템(IPFS)을 만든 배후 팀입니다. IPFS는 분산형 데이터 저장의 기본 기술 프로토콜로, 콘텐츠 주소 지정을 사용하여 파일을 식별합니다. 대부분의 파일은 현재 위치(예: 저장된 서버)를 통해 찾아지지만, IPFS는 데이터가 무엇인지에 따라 파일을 식별합니다. 사용자는 이러한 식별자를 사용하여 서로 간에 파일을 공유하고 다운로드할 수 있습니다. Filecoin은 IPFS 위에 경제적 층으로 작용하여 노드가 IPFS 데이터를 호스팅하도록 유도합니다.

Arweave와 Filecoin 간의 경제 모델에는 많은 차이점이 있습니다. Filecoin은 현금 지불 모델로 운영되며, AWS 및 구글 클라우드의 비용 메커니즘과 매우 유사합니다. Arweave와는 달리, Filecoin은 주로 영구 저장 솔루션이 아닌 임시 저장 솔루션을 제공합니다.

또한 Filecoin 프로토콜에서는 사용자와 노드 간에 수천 가지의 서로 다른 계약이 있으며, 각 계약은 서로 다른 저장 조건(예: 가격, 지속 시간, 복제 횟수 등)을 가지고 있습니다. 반면, Arweave 플랫폼에서는 실제로 하나의 계약만 제공합니다: 데이터 영구 저장.

Arweave와 Filecoin 모델의 차이

따라서 우리는 Arweave가 Filecoin(및 유사한 변형)과 직접 경쟁하지 않을 것이라고 생각합니다. 두 솔루션은 실제로 상호 보완적일 수 있습니다. 특정 경우에는 영구 저장 데이터가 더 경제적일 수 있으며, 다른 경우에는 단기 저장에 대한 비용 지불이 더 의미가 있을 수 있습니다.
사실, Arweave와 유사한 가치 제안을 가진 다른 플랫폼을 찾는 것은 어렵습니다—IPFS가 가장 가깝지만, 후자는 경제적 인센티브가 없으며, 파일은 여전히 IPFS 네트워크에서 삭제될 수 있습니다. 예를 들어, Infura의 IPFS 고정 서비스는 6개월 동안 접근하지 않은 사용자의 데이터를 삭제합니다。

Arweave, Filecoin 및 Sia의 비교, 출처: Web3 Index, Viewblock, Siastats, Filecoin, Chronobot, CoinGecko, 보도 자료

Web3 스택 내의 사용 사례

Arweave는 초기 메인넷 출시 후 성장 속도가 느렸지만, 올해 많은 Web3 애플리케이션을 수용하면서 상당한 시장 매력을 얻었습니다. 아래에서는 Arweave가 시장 적합점을 찾는 방법을 보여주기 위해 몇 가지 사용 사례를 개요합니다. 또한 permaweb이 제공하는 독특한 기회를 더 명확하게 보여줍니다.

NFT에 대한 보안 제공

NFT 구매자는 이론적으로 불변의 영구 객체를 구매합니다. 그러나 이러한 파일은 거의 체인에 저장되지 않습니다—대부분의 NFT 프로젝트에 대해 체인 저장 비용이 너무 비쌉니다. 반대로, NFT의 스마트 계약은 일반적으로 실제 콘텐츠를 간단한 토큰 URI에 저장하며, 이 URI는 디지털 객체가 실제로 위치한 인터넷 주소를 가리킵니다.

이로 인해 문제가 발생합니다: 대부분의 URI는 영구성이나 불변성을 보장할 수 없습니다. 예를 들어, World of Women NFT 프로젝트는 AWS에 이미지 파일을 저장합니다, 이는 이러한 파일이 미래에 변경되거나 삭제될 수 있음을 의미합니다. @pencilflip이 22개의 주요 NFT 프로젝트를 조사한 결과, 50%의 프로젝트가 파일을 중앙화된 서버에 저장하고 있음을 발견했습니다.

50%의 프로젝트가 파일을 중앙화된 서버에 저장, 출처: Pencilflip

IPFS조차도 영구성을 보장할 수 없습니다. CheckMyNFT는 블루칩 아티스트의 자산을 발견했으며, Grimes, Deadmau5 및 Steve Aoki를 포함하여 IPFS에 호스팅되었음에도 불구하고 이러한 자산이 일시적으로 오프라인 상태임을 보여주었습니다. 또 다른 예로, nft.storage는 제공하는 데이터가 "IPFS에서 무기한 사용할 수 있다"고 주장합니다. 그러나 그들의 이용 약관은 "데이터는 Protocol Labs가 NFT.storage 프로젝트를 종료하기로 결정할 때까지 무기한 지속됩니다."라고 경고합니다.

이 문제가 점점 더 두드러짐에 따라, 아티스트와 창작자들은 유명 NFT 아티스트 Beeple과 힙합 스타 Jay-Z를 포함하여 Arweave의 NFT 저장 플랫폼을 점점 더 많이 사용하고 있습니다.

이 NFT의 지속성 평가는 우수로 평가되었습니다. 이 NFT와 관련된 메타데이터의 품질은 현재 업계 표준보다 높습니다. 메타데이터는 스마트 계약에 저장되며, 모든 NFT 플랫폼에서 채택한 이더리움 개선 제안(EIP)의 모든 표준을 준수합니다. 이 NFT와 관련된 미디어 데이터는 가장 강력한 분산 파일 저장 시스템인 Arweave에 저장됩니다.

------ 소더비 경매 하우스의 Jay-Z 첫 번째 NFT Heir to the Throne 감정 보고서

이미지 NFT 프로젝트 외에도 Mirror(텍스트 기사를 NFT로 변환) 및 Pianity(오디오 NFT)와 같은 미디어 플랫폼도 파일을 Arweave에 호스팅합니다. Arweave는 분산형 영구성과 불변성을 제공하는 독특한 이점을 가지고 있기 때문에, 우리는 NFT 및 창작자 경제에서 Arweave의 채택률이 계속 증가할 것으로 예상합니다.

사용자 인터페이스--- 숨겨진 중앙화 접점

DeFi의 폭발적인 성장은 사용자에게 자유롭게 접근할 수 있고 자율적이며 투명한 플랫폼을 제공함으로써 무한한 혁신을 잠금 해제할 수 있음을 보여줍니다. 그러나 이러한 플랫폼은 숨겨진 중앙화 위험에 직면해 있습니다: 프론트엔드 사용자 인터페이스. 클라우드 제공자는 여전히 dApp을 중단하고 검열할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 대부분의 사용자가 이전 버전을 선호하더라도 개발자는 프론트엔드를 강제로 변경하고 "업데이트"할 수 있습니다.

이런 일이 발생했습니다. 올해 7월, Uniswap은 미국 규제 정책에 대한 우려로 프론트엔드에서 토큰화된 주식을 제거했습니다. 사용자 인터페이스 아래의 스마트 계약은 여전히 존재하지만, 개발자는 이를 숨기고 싶어했습니다. 이에 대한 응답으로, 사용자는 Arweave에 Uniswap 이전 사용자 인터페이스(UI)를 업로드했습니다, 사용자가 검열 이전의 Uniswap 버전에 접근할 수 있도록 했습니다. permaweb에는 Sushiswap, Compound 및 1inch의 검열되지 않은 버전과 같은 다른 플랫폼도 있어 검열의 위협을 최소화합니다.

블록체인 저장

블록체인은 지속적으로 성장하는 분류 장부입니다. 이러한 분류 장부는 영원히 존재해야 하지만, 구식 체인 데이터를 저장하려는 사람은 거의 없습니다. 블록체인 네트워크의 급속한 발전으로 이 문제가 더욱 복잡해졌습니다.

블록체인 네트워크 규모(단위: GB), 출처: Blockchain.info

Solana와 같은 고성능 블록체인에 대해 이 문제는 특히 심각합니다. Solana에서 생성된 블록은 이더리움, 비트코인, 폴카닷(Polkadot), Algorand 및 Cosmos에서 생성된 블록의 총합의 두 배가 넘습니다.

개발자는 내부 솔루션을 설계하지 않고 Arweave 기술로 전환했습니다.

고성능 스마트 계약 플랫폼을 구축하는 데 있어 도전 과제 중 하나는 장부 데이터가 높은 내결함성과 분산 저장 솔루션을 갖추도록 보장하는 것입니다… 다중 체인의 미래에 진입할 때, 블록체인은 전문화되고 상호 운용 가능해야 합니다. 완벽한 솔루션이 이미 존재하고 우리가 구축할 수 있는 어떤 것보다 경제적으로 더 합리적일 때, 전용 저장 네트워크를 구축하고 검증자에게 강요하는 것은 말이 되지 않습니다.

------ Anatoly Yakovenko, Solana Labs 공동 창립자

Arweave는 Solana, Cosmos, Polkadot, Avalanche, NEAR 및 Skale와 협력하고 있습니다. 블록체인 인덱스 프로토콜 the Graph도 Arweave를 지원할 것입니다, 아카이브된 블록체인 데이터에 더 효율적으로 접근할 수 있도록 합니다.

기타 사용 사례

우리는 위에서 몇 가지 사용 사례만을 보여주었지만, Arweave의 기술은 Web3 및 현실 세계의 여러 문제를 해결합니다. 예를 들어 재무 감사, 미디어 게시 및 정보 아카이브. 또한, 우리는 Arweave의 기술이 새로운 기능과 특성을 창출함으로써 새로운 시장과 사용 사례를 창출하고, 사용 가능한 시장의 총 규모를 더욱 확대할 것이라고 믿습니다.

토큰 경제학

Arweave의 네이티브 토큰 AR의 창세 공급량은 5500만 개입니다. 최대 토큰 유통 총량은 6600만 개 AR 토큰이 될 것입니다. 새로운 AR 토큰의 발행은 비트코인 모델과 유사하며, 발행된 토큰은 정기적으로 반으로 줄어들지만, Arweave의 발행 속도는 연속적으로 반으로 줄어들고 비트코인은 이산적인 반감기 이벤트를 가집니다.

현재 약 6400만 개의 AR 토큰이 발행되었습니다. 발행된 토큰의 약 22%는 자문, 프로젝트 팀이 보유하고 있거나 미래 사용 및 개발을 위해 보유하고 있습니다. 이는 현재의 공공 보유자가 최대 24%의 희석을 겪을 수 있음을 나타냅니다(22%는 내부자가 현재 토큰을 방출 + 2%의 남은 생애 주기 인플레이션율).

Arweave 토큰 공급 일정, 출처: Arweave 황서, Amber Group 추정치

Arweave 프로토콜 저장 수요가 증가함에 따라 AR 토큰의 가치는 상승할 것으로 예상됩니다. 또한, 대부분의 거래 수수료가 Arweave의 기부 기금으로 전송됨에 따라 토큰이 지속적으로 공공 유통에서 퇴출됩니다. 예를 들어, 만약 Arweave 네트워크의 총 규모가 10PB로 증가하고, TB당 비용이 약 200 AR(현재 비용은 TB당 약 480 AR)이라면, 약 170만 개의 토큰이 공공 유통에서 퇴출될 것입니다. 이러한 토큰은 결국 다시 유통될 것이며—채굴자는 저장 비용을 지불하기 위해 이를 판매해야 합니다—하지만 재진입 속도는 점진적일 수 있으며 시간이 지남에 따라 발생할 것입니다.

따라서 Arweave 사용자는 고정 공급에 대한 수요 증가와 거래 수수료가 기부 기금으로 들어가면서 토큰이 유통에서 퇴출되는 두 가지 경로를 통해 자신이 보유한 토큰의 가치 상승을 기대할 수 있습니다.

요약

Arweave의 배후 팀은 이 네트워크를 신중하게 시작했습니다. Arweave는 이익 공유 토큰을 도입하여 개발자가 Arweave에서 구축된 애플리케이션에서 "미세 배당금"을 받을 수 있도록 하여 창립자가 Arweave에서 애플리케이션을 구축하도록 유도합니다. 또한, 그들은 Open Web Foundry라는 6주 프로그램을 정기적으로 개최하여 기업가가 Arweave 플랫폼에서 자신의 아이디어를 시장에 출시하도록 돕습니다. 이러한 모든 조치는 Arweave 생태계의 번영에 기여하고 있습니다.

출처: Verto Protocol

Arweave는 이제 막 시작했으며; 실행 및 채택 위험이 도처에 존재합니다. 그럼에도 불구하고 Arweave의 미래 목표는 매우 원대합니다. 성공한다면, Web3 애플리케이션의 기본 분산 데이터 플랫폼이 될 수 있습니다. 더 큰 관점에서, Arweave는 우리가 진정으로 영구적인 인류 지식 도서관을 구축하는 데 더 가까워지도록 할 수 있습니다.

출처 링크: medium.com