三大NFT存儲系統介紹:HTTP、IPFS、Arweave

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2022-06-10

在開始介紹 NFT 存儲系統前,若你對 NFT 概念還不清楚,可先參考這篇文章:

什麼是 NFT?完整 NFT 優勢與應用分析

你的NFT圖片不在鏈上,而是存儲在IPFS中

NFT 是基於區塊鏈技術而誕生的數位資產,具備區塊鏈不可篡改、公開透明等特性,但礙於現階段鏈上生態過於壅塞,且手續費過高等情況,NFT 的圖片資料並不會存儲在鏈上,而是存儲在中心化伺服器或者 IPFS 中。

你知道嗎?一張大小約為 500 KB 的圖片,將它存儲到以太鏈上,需要花費約 20,000 美元的 Gas Fee,不過這個成本是浮動的,它還會隨著鏈上擁擠程度而變化。現階段 NFT 為節省成本,多採取圖片鏈下存儲的方式,我們藉由每張 NFT 的智能合約地址來瀏覽這些存儲在鏈下的文件數據。

NFT 三種存儲方式介紹

目前 NFT 存儲方式共有三種方式,分別為HTTP、IPFS、Arweave, HTTP 屬於中心化存儲協議,而 IPFS  則是分佈式網路文件存儲協議,Arweave 則是鏈上去中心化存儲協議,下面帶你認識這三種存儲方式的差異。

HTTP 超文本傳輸協定

透過 HTTP 協議進行 NFT 圖片保存,是三者 NFT 存儲方式中最不安全的選擇。 HTTP 屬於鏈下中心化存儲系統,這類型文件存儲是透過某個大企業或政府機構的中心化伺服器統一保管,然而一旦這些中心化伺服器關閉或者網頁失效時,那麼這些使用 HTTP 協議來存儲數據的 NFT 將無法顯示該文件數據,此時 NFT 就會出現空有合約地址,卻看不到圖片的窘境。

IPFS 星際文件系統

IPFS中文為星際文件系統,是一種基於內容尋址、去中心化、分佈式的網路文件存儲協議。當用戶透過 IPFS 搜索文件檔案時,系統會藉由每個文件背後的哈希值,來搜尋節點中符合的檔案。透過 IPFS 來存儲 NFT 圖片的最大優勢在於,IPFS 是去中心化的文件存儲協議,當你將 NFT 圖片存儲在 IPFS 中,可以避免因為中心化伺服器關閉,導致檔案遺失無法存儲的問題。

不過 IPFS 並非是完美的 NFT 存儲方式,IPFS 無法保證能「持續」提供文件存儲功能。這是因為 IPFS 非常仰賴線上節點共享檔案,一旦所有提供文件數據的節點皆未上線,我們就無法使用存儲在 IPFS 中的數據了。

但朋友們也不用太擔心,隨著 IPFS 成立時間越久,累積的節點和文件愈多,未來所有節點同時不在線上的機率也會愈來愈難發生,因此總體來看,IPFS 是相對 HTTP 更適合作為 NFT 鏈下資料存儲系統。

不知道 IPFS 是怎麼鼓勵礦工持續在線共享文件嗎?可參考:

【新手小白】未來網路協議 IPFS全攻略: IPFS是什麼?它將取代HTTP嗎?

Arweave 鏈上數據存儲系統

Arweave 是一個具備可擴展性與持久性的鏈上數據存儲系統,它和 IPFS 都是去中化數據存儲協議,兩者之間最大差異在於,Arweave 是鏈上存儲,且 Arweave 採一次性買斷的收費模式,用戶只要支付一次就能長年使用鏈上數據存儲服務。至於 Arweave 是如何做到鏈上存儲數據的呢?

其實 Arweave 提供存儲數據的方式與 IPFS 非常類似,他們都藉由設立代幣激勵機制(Arweave 平台獎勵代幣是 AR 幣),來鼓勵各節點的礦工持續備份文件,只不過 Arweave是採用「隨機訪問證明」機制(即 SPoRA 共識機制,全名為 Succinct Proofs of Random Access),礦工要想獲得代幣作為獎勵,必須完成隨機回憶區塊驗證後,才能獲得 AR 代幣作為獎勵,下面我們用例子來說明整個挖礦過程與隨機訪問證明機制是如何運作的。

上個月晚上11點,小美把和家人出遊的照片上鏈,而小明的電腦此時剛好有備份到這張出遊照。今天,小明在挖礦的時候,共識機制隨機要求的回憶區塊剛好是上個月晚上11點小美和家人的出遊照(回憶區塊是指過去某段時間的文件數據),而小明因為已經事先將這張照片備份到電腦中,因此成功通過共識機制的驗證獲得AR幣。反之,若小明存儲的檔案數據不夠多,當共識機制要求提供上個月晚上11點的回憶區塊數據時,他將無法通過驗證,也就無法獲得代幣獎勵。

由此可見,對於Arweave的礦工而言,要完成回憶區塊的驗證,必須事先備份存儲在該回憶區塊內的文件,然而回憶區塊是系統隨機生成的,礦工必須盡量提高存儲的檔案數據量,才能增加回憶區塊的驗證率,否則他們挖礦的效率就會降低。

結語:統整三種NFT存儲方式特點

最後你可能會發現,前面一開始提過「你的 NFT 圖片不在鏈上,而是存儲在 IPFS 中」,既然 Arweave 屬於去中心化鏈上存儲協議,那為什麼說 NFT 圖片不會存儲在鏈上呢?

這是因為由於 Arweave 採一次性收費模式,當沒有大量 NFT 存儲需求時,使用 Arweave 作為存儲方式的成本較高,因此現階段NFT 圖片存儲還是以鏈下 IPFS 為主。

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