심층 분석: Arweave는 장기 블록체인 저장의 핵심 참여자입니다

원문 제목：《Arweave------Web3.0 저장 파괴자》

저자：Nicole Cheng (OFR 투자 매니저), Mstone (OFR 분석가)

새해가 시작되면서 Ryan Selkis는 Messari 2022 논문에서 "Web3 하드웨어 스택의 다양한 구성 요소 중에서, 분산 저장은 가장 강력하다고 할 수 있다."고 썼습니다. IPFS와 Sia가 제공하는 단기 서비스와 비교할 때, 이 보고서는 Arweave가 장기 블록체인 저장의 핵심 참여자임을 인정합니다.

영구 저장

Arweave는 데이터를 위해 분산된 영구 저장을 실현하는 것을 목표로 하는 블록 네트워크입니다. 한 번의 지불로 평생 사용할 수 있어 사용자가 지속적으로 구독해야 하는 번거로운 과정을 해결했습니다. Arweave는 사용자에게 최소 200년의 저장 서비스를 제공할 것을 약속하며, 매년 저장 비용이 감소함에 따라 이 목표는 점점 더 명확해지고 있습니다.

1) 왜 영구 저장이 필요할까요?

Web3.0 이전부터 사람들은 데이터의 영구 저장이 매우 중요하다는 것을 탐구해왔습니다. 현재 사용자가 10년 전의 특정 URL 주소에 접근할 수 있을까요? 또는 중앙화된 서버에 저장된 데이터를 탐색하고 다운로드할 수 있을까요? 암호화 세계에서 수천만 달러에 달하는 NFT 작품이 전통적인 중앙화 서버에 저장되어 있는 것은 피할 수 없는 큰 위험을 초래합니다.

중앙화 저장에 의존하는 인터넷은 취약하고 단절되어 있으며, 한쪽에서는 데이터가 기하급수적으로 증가하고, 다른 쪽에서는 오래된 데이터의 손실이나 도난 사건이 빈번하게 발생합니다. 지난 20년 동안 98.4%의 웹 링크가 부패하여 우리가 익숙한 "404 Not Found"를 초래했습니다. 시간을 늘려보면 블록체인上的 데이터의 영구성은 새로운 가치 제안이 될 것이며, 데이터의 영구 저장을 실현하는 것은 미래 인터넷 발전과 Web3.0 시대의 흥미로운 혁신이 될 것입니다.

2) 왜 Arweave는 영구 저장이 가능한가요?

Arweave는 BlockWeave 데이터 구조와 SPoRA의 합의 메커니즘을 활용하여 영구 저장 문제에 대한 새로운 해결책을 제공합니다. Blockweave의 섬유 구조는 샤딩 속성과 높은 확장성을 내장하고 있으며, SPoRA의 합의 메커니즘은 광부들이 희귀 데이터를 저장하기 위한 충분한 인센티브를 받도록 보장하여 데이터의 영구 저장을 실현합니다.

그렇다면 광부는 어떻게 영구 저장을 실현할까요? 합의 수준의 SPoRA 메커니즘은 세 가지 개념의 집합으로 이해할 수 있습니다:

1. PoW

2. PoA

3. 데이터 접근 속도.

Arweave의 블록 생성은 이전의 무작위 블록(회상 블록)의 참여가 필요하며, 이 합의 메커니즘은 Proof of Access (PoA)입니다. 또한, PoA를 기반으로 모든 광부가 모든 데이터를 저장하여 장부 권한을 결정할 수 없는 상황을 방지하기 위해 PoW 메커니즘이 도입되어 무작위 수를 가장 빨리 계산한 광부가 장부 권한을 갖도록 보장합니다. 그러나 많은 광부가 비용을 줄이기 위해 저렴한 지역에서 노드를 운영하기로 선택하면 이러한 지역 중앙화 저장 구조는 특정 사용자의 데이터 접근 속도를 증가시킬 수 있습니다. 따라서 데이터 접근 속도는 광부 보상의 결정 요소 중 하나입니다.

PoA 메커니즘 하에서도 광부의 저장 의지를 자극하는 또 다른 특징이 숨겨져 있습니다 - 회상 블록의 확률이 일관되기 때문입니다. 따라서 희귀 블록을 저장하는 광부는 보상을 경쟁할 확률이 더 높습니다. 이렇게 하면 모든 데이터가 Arweave에 고르게 저장됩니다.

광부의 주관적인 저장 의지는 영구 저장을 충족할 수 있지만, 객관적인 데이터 손실이 영구 저장의 실행 가능성에 영향을 미칠까요? 즉, 특정 블록이 광부에 의해 저장되지 않아 영구적으로 손실되는 경우입니다.

위의 복제율 50%, 노드 수 100을 예로 들면, 광부가 전체 데이터의 절반만 저장할 때 손실된 블록의 확률이 이미 매우 작다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 실제 상황은 Arweave 네트워크의 노드 수가 1000개 이상이며, 복제율은 90%에 이를 수 있습니다. 영구 손실의 확률은 미미하다고 할 수 있습니다.

그 외에도, 저장 비용은 Arweave의 영구 저장을 유지하는 중요한 요소입니다. 사람들은 거의 모든 분야에서 가격 상승에 익숙해졌지만, 데이터 저장은 이 추세와 반대되는 몇 안 되는 분야 중 하나입니다. 지난 50년 동안 데이터 저장 비용은 평균적으로 매년 30.5% 이상 감소했습니다. Arweave의 영구 저장 경제의 실행 가능성에 대한 가정은 매우 보수적입니다: Arweave는 데이터 저장 비용이 매년 단 0.5%만 감소한다고 가정합니다. 사용자가 데이터를 Arweave 네트워크에 업로드하는 초기 비용은 처음 200년의 저장을 포함합니다. 데이터 저장량이 매년 0.5% 이상 감소하면 데이터의 저장 연한이 증가합니다.

동시에 Arweave는 자체 기부 재단을 설립했습니다 - 사용자가 저장 비용을 지불할 때 비용의 86%가 기부 재단으로 들어갑니다. 시간이 지남에 따라 이 기부금의 비용은 가치 수익을 얻게 되며, 이는 은행 계좌의 현금이 이자를 축적하는 것과 유사합니다. 저장 데이터를 유지하기 위한 보상을 저장 비용보다 높게 유지하기 위해 필요에 따라 지출을 제공하는 것을 목표로 합니다.

최근 업데이트된 하드 포크에서 v2.5 하드 포크는 Arweave 네트워크 사용자에게 직접적인 긍정적 영향을 미쳤으며, 영구 네트워크에서 데이터를 저장하는 AR 비용이 거의 절반으로 줄어들었습니다. 이번 포크는 초기 저장 비용을 낮추기 위해 SSD 저장을 대체하여 HDD 저장을 점진적으로 구현할 것입니다.

출처: Ardrive

출처: Wikibon, 2021

Arweave 생태계

데이터 측면에서 Arweave가 출시된 후 3년이 지나야 최대 600M의 거래량을 기록했으며, 반면 Solana와 Avalanche는 출시된 지 1년 만에 같은 양의 거래를 기록했습니다.

출처: CoinMarketCap

공공 블록체인 발전사를 살펴보면, 공공 블록체인의 발전은 종종 위에서 아래로 이루어집니다. 응용 계층의 번영은 하위 기반 시설의 구축을 촉진하고, 그 결과 공공 블록체인 생태계 발전의 선순환을 이끌어냅니다. Uniswap과 Opensea는 이더리움을 가장 많이 소모하는 두 개의 주요 응용 프로그램으로, 이더리움에 많은 거래와 활성 주소 수를 추가하여 이더리움의 이번 상승장을 지탱했습니다. Serum과 Raydium을 선두로 하는 DEX는 Solana의 초기 발전을 촉진했으며, GameFi의 부상은 BSC의 활발함을 이끌었고, Anchor, Mirror와 같은 독특한 DeFi 자산 프로토콜은 Terra에 자금과 성장 동력을 가져왔습니다.

반면 Arweave는 현재 많은 우수한 응용 프로그램이 생겨났지만, 위에서 언급한 방어선 수준의 존재는 아직 폭발하지 않았습니다. 아래는 인프라와 응용 프로그램에 따라 Arweave에서 현재 진행 중인 일부 생태 프로젝트를 나열한 것입니다:

Bundlr： Bundlr를 언급할 때 Arweave의 새로운 기술인 Bundles를 언급하지 않을 수 없습니다. Bundles는 Arweave의 확장성을 한 차원 높여 임의의 수의 데이터를 L2로 압축하여 L1에서 처리할 수 있는 단일 블록 기술로 변환합니다. 이 기술의 출현으로 Arweave의 거래 용량은 선형적으로 증가할 수 있습니다. 사용자는 대량의 단일 데이터를 업로드할 수 있으며 데이터가 효과적으로 업로드되지 않을 문제를 걱정할 필요가 없습니다 - 이는 다른 사람이 제출한 거래가 광부 보상을 더 많이 받을 경우 거래가 거부될 수 있는 문제를 해결합니다.

Bundlr는 첫 달에 10,000,000건 이상의 거래를 처리했으며, Arweave는 1,000,000건만 처리했습니다. Bundlr의 확장에 따라 네트워크는 여러 수치의 데이터를 처리할 수 있게 될 것입니다. 통계에 따르면 현재 70%의 거래가 번들 데이터에 해당합니다.

RedStone（중간 계층）： Arweave의 오라클 솔루션입니다. 동시에 RedStone은 Web3 분야의 Chainlink가 되는 것을 목표로 하며, 검증된 데이터를 Arweave에 업로드(스테이킹 토큰)하여 누구나 올바른 데이터를 얻을 수 있도록 합니다. 또한 SCP를 통해 구축된 모든 응용 프로그램은 오프체인 계산입니다. 사용자는 오라클을 사용할 때 저장소 블록체인上的 데이터를 직접 읽을 수 있습니다. 이러한 데이터는 RedStone의 경제 메커니즘을 통해 정확성을 보장합니다.

Kyve Network（응용 계층/중간 계층）： Arweave의 저장 기능을 활용하여 KYVE는 다양한 블록체인에 구조화된 데이터 저장, 검증 및 접근 서비스를 제공하여 서로 다른 체인 간의 데이터 크로스 체인 저장을 돕습니다. 데이터 업로더는 출처에서 데이터를 가져와 Arweave에 저장하며, 검증자는 일련의 인센티브와 처벌 메커니즘을 통해 Arweave上的 데이터의 유효성과 신뢰성을 보장하여 응용 계층의 가용성을 보장합니다. 데이터가 저장된 후 사용자는 KYVE의 쿼리 인터페이스를 사용하여 데이터를 검색하거나 Arweave에서 직접 접근할 수 있습니다. KYVE의 검증과 Arweave의 영구 저장을 통해 하류 사용자에게 데이터의 완전성을 보장합니다.

ArDrive： Arweave 네트워크의 우수한 프론트엔드 응용 프로그램으로, ArDrive는 사용자가 Arweave 네트워크를 사용하는 난이도를 크게 줄였습니다. ArDrive가 등장하기 전에는 사용자가 CLI(명령줄 인터페이스)를 사용하여 Arweave 네트워크와 상호작용하여 콘텐츠를 업로드해야 했습니다. 그러나 ArDrive의 출현으로 사용자는 마우스를 클릭하기만 하면 자신의 콘텐츠를 업로드할 수 있습니다.

AR I/O： AR I/O는 ArDrive와 같은 팀의 제품으로 정보 중심 역할을 합니다. Ardrive를 통해 Arweave에 업로드된 작품은 먼저 AR I/O를 거쳐 Arweave 네트워크로 전송되며, 그 반대도 마찬가지입니다. AR I/O의 존재는 사용자가 ArDrive를 사용하는 효율성과 경험을 크게 향상시킬 것입니다.

everPay（중간 계층）： Arweave를 기반으로 개발된 온체인 결제 정산 프로토콜로, 사용자는 everPay를 통해 이더리움과 Arweave上的 실시간 토큰 전송을 수행할 수 있으며, 가스 비용이 필요 없습니다. everPay의 목적은 모든 사람에게 신뢰할 수 있는 분산 결제 응용 프로그램을 제공하고, 개발자에게 SDK를 제공하여 DEX를 더 쉽게 구축할 수 있도록 하는 것입니다.

Pianity (응용 계층）： NFT 발행 및 거래 플랫폼으로, Pianity는 Arweave를 기반으로 구축된 새로운 NFT 표준을 사용하여 NFT 메타데이터의 체외 저장 문제를 근본적으로 해결합니다. NFT를 발행하는 과정은 Arweave에서 NFT 계약에 거래를 전송하고, 새로운 NFT를 발행하는 동시에 노래의 오디오 파일을 체인에 저장합니다. 저렴한 비용의 체인 저장을 즐기면서 NFT 거래 과정에서 사용자의 신뢰 비용을 더욱 낮추었습니다. 사용자는 메타데이터 및 다양한 저장 방식과 같은 복잡한 개념을 이해할 필요가 없으며, 거래 과정에서 실시간으로 거래를 실현하여 진정한 거래의 비신뢰화를 달성했습니다.

결론

Arweave는 인프라 수준의 프로토콜로서, 그 서사, 논리 및 가치 지지 모두 다른 공공 블록체인과 큰 차이를 보입니다. 그렇기 때문에 대부분의 공공 블록체인이 위에서 아래로 발전하는 과정과는 달리, Arweave 생태계는 지난 3년 이상 대부분의 노력을 하위 기반 시설에 쏟아부으며 독특한 아래에서 위로의 발전 경로를 모색하고 있는 것 같습니다. 현재 생태계에는 400개 이상의 프로젝트가 있으며, 이는 지난해 동기 대비 거의 두 배로 증가했습니다. Web3.0의 서사 아래, 많은 원주율 블록체인 dApp이 체인 저장을 사용하려는 경향이 있습니다. 하위 기반 시설이 점차 성숙해짐에 따라 더 많은 응용 계층 프로젝트가 등장하여 Arweave 생태계에 사용자와 자금을 유입할 것입니다.

Arweave는 저장 분야에서 독특한 영구 저장을 통해 이 분야의 선두주자가 되었습니다. 사용자는 데이터 영구 저장을 실현하고, 한 번의 지불로 영구적으로 사용할 수 있습니다. 동시에 자신의 저장 서비스를 기반으로 SmartWeave 계약과 PermaWeb이 상호 협력하는 생태 환경을 점진적으로 실현하고 있습니다. 그러나 미래 Web3 탐색에서 데이터 소유권이라는 중요한 특징은 단순히 영구성을 통해 나타나는 것이 아니라, Arweave가 이야기를 계속 전할 수 있도록 돕는 더 많은 권한 부여가 필요합니다.

마지막으로 우리가 주목하는 몇 가지 응용 시나리오를 참고하시기 바랍니다:

1. NFT 메타데이터 저장, 현재 사용 정도가 가장 높은 사례로, 미래 오디오 및 비디오 NFT의 부상 후에도 지속적으로 수요가 증가할 것입니다.

2. 위에서 언급한 Kyve Network와 유사하게, 다른 공공 블록체인 데이터를 Arweave에 백업하여 공공 블록체인 역사 데이터를 영구 저장하고, 검색 및 접근이 용이한 인터페이스를 제공하여 공공 블록체인의 Layer 0 역할을 합니다.

3. Web3.0 기술 스택 및 코드 저장, 예를 들어 Uniswap과 Compound는 이미 그들의 프론트엔드 프로그램을 Arweave에 저장했습니다.

4. 분산형 소셜 플랫폼은 대량의 데이터를 수용할 수 있으며, Arweave는 본질적으로 높은 확장성을 가지고 있습니다.