SHDW详解：Solana生态存储未来
Shadow(SHDW)是什么？一文解读与Solana绑定的去中心化存储
最近，Filecoin的势头正猛。Bitmex的创始人Arthur Hayes也在新加坡的Token2049大会上为Filecoin摇旗呐喊，称自己持有FIL。然而，在Solana生态系统中，有一个低调却重要的存储项目——GenesysGo，它是Solana网络上的区块链基础设施提供商，主打去中心化云存储服务。
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当大家的注意力都集中在Solana生态的Meme和流动性质押时，GenesysGo的代币Shadow Token(SHDW)在过去一个月内悄然翻倍了。这让人不禁好奇，在存储赛道如此拥挤的情况下，GenesysGo与成熟的项目如IPFS和Arweave相比，到底有何不同？它能否借着Solana的生态复苏迎来更多的发展潜力？
今天，我们就来详细解读与Solana绑定的去中心化存储Shadow(SHDW)，希望能给有需要的朋友带来一些帮助。
要弄明白这些问题，我们首先需要了解GenesysGo的三块核心业务：
Shadow Drive
Shadow Drive是GenesysGo的核心业务，它是一个去中心化的数据存储层，专门为满足Solana生态系统日益增长的存储需求而设计。过去，在Solana上进行NFT等存储活动，常采用Arweave和Filecoin这种第三方存储解决方案，但它们是独立的存储公链，与Solana不兼容，使用各自的代币支付，而不是SPL标准代币，有时无法跟上Solana的速度。因此，Solana生态原生的存储系统成为了刚需。
Shadow Drive是基于Ceph的开源存储程序的改编版本，Ceph为块存储、文件存储和对象存储提供了统一的软件定义解决方案，经过广泛验证。GenesysGo团队将Ceph的开源方案与Solana的PoH（历史证明）机制集成，诞生了Shadow Drive。它由原生代币$SHDW支持，用户需要支付少量的$SHDW费用来上传数据。根据官方文档，Shadow Drive的存储费用比市场上任何同类项目都要便宜，理论价格是5美分/GiB/年（1GB≈1.07GiB，可近似理解为相等）。
在我们的实测中，创建1GB存储帐户的请求仅仅花费0.25枚$SHDW，相当于约0.42美元。这得益于Solana本身的gas成本低，以及Shadow Drive底层对存储任务的合理分解、调度和安排。这也延伸到另一个话题——该项目的数据分发机制D.A.G.G.E.R。
D.A.G.G.E.R.是directed acyclic gossip graph enabling replication（复制的有向无环图）的缩写，它是项目的数据分发机制和共识引擎，旨在优化快速数据访问和文件处理，提高存储效率。D.A.G.G.E.R的工作机制包括通信模块、处理器模块、共识模块和控制器模块。对于一个交易来说，在D.A.G.G.E.R中会简单遵循如下处理流程：通信模块处理网络层的输入和输出，处理器模块验证交易的正确性和有效性，共识模块让网络中各节点对交易达成一致，最后处理器模块执行交易。总体来看，Shadow在“数据怎么存”这件事上，确实下了不少功夫。
Shadow Operators
Shadow Operators是运行RPC节点的运营商。RPC节点，即远程过程调用，是分布式计算系统中常用的术语，属于一种允许计算机程序相互通信的API。Solana的交易处理能力非常高，因此其RPC网络的工作负载远高于其他网络。如果现有的RPC网络提供商打算迁移到Solana，则需要完全重新设计其架构，这也给了GenesysGo提供Solana原生RPC服务的机会。
GenesysGo提供三种RPC服务，包括一项免费服务和两项付费订阅服务。在付费RPC服务中，费用收入完全支付给Shadow Operators。此外，Shadow Operators也需要质押$SHDW代币才能提供服务，并在服务中断时面临惩罚。截至撰文时，已经有120个RPC运营商在测试网运行，相对于一年前的27个运营商（2022年12月的数据）有了5倍左右的提升。
Shadow Cloud
Shadow Cloud是由GenesysGo推出的一个去中心化的云计算平台，也由DAGGER提供技术支持。在有了上文的节点和存储服务之后，GenesysGO就能够利用其能力提供去中心化的云计算平台，支持不同应用的计算和处理需求。这个平台旨在支持去中心化的存储、计算和网络操作，为Web3和去中心化应用提供更广泛的基础设施。不过，从目前的进展来看，GenesysGo的存储和RPC产品显得更加直观，拥有完善的技术文档和产品设计，而云服务则更像是后期的发展战略，是前两个产品积累到一定程度之后的结果。
竞品比较：唯快不破
关于去中心化或者分布式存储，Web2和Web3领域都有不少成熟的案例。例如Web2领域，有以谷歌BigTable为首的分布式存储系统。在Web3领域，Arweave和Filecoin是最常用的第三方存储解决方案。那么，Shadow Drive与竞品相比，有哪些显著的特点？我们不妨主要以Filecoin为例来进行对比。
首先，如前文所说，Arweave和Filecoin与Solana并不完全兼容，如果只考虑为Solana生态服务，那势必需要一个专门的存储基建。Arweave和Filecoin的代币$AR和$FIL都不是SPL原生代币（SPL是Solana的代币标准），它们的吞吐量也无法跟上Solana，从而容易导致交易失败。其次，Shadow Drive的共识机制带来了更好的存储效率。Filecoin使用Expected Consensus (EC)机制和DAG来实现共识，需要显式的认可和区块权重来进行最终确认，效率上可能会打折扣。D.A.G.G.E.R.采用无领导的异步架构，通过DAG的图形表示实现共识，消除了领导选举的需要，可以立即处理交易。最后，Shadow Drive在数据编码上进行了优化。D.A.G.G.E.R.将纠删码编码集成到架构中，以优化元数据复制和数据事务。Filecoin允许纠删码作为可选的客户端策略，侧重于数据复制和定期存储证明。
我们将二者的关键性能指标进行一个直观的罗列对比：
Filecoin性能指标：
交易速度：每个区块时间约30秒。
确认时间：120个区块的高价值转账约1小时。
数据存储：1MiB文件从交易接受到出现在链上需要5-10分钟。
扇区密封：在最低硬件上，32GB扇区大约需要1.5小时。
数据检索：快速检索方法（数据的未密封副本）可以假设需要不到2分钟；在最少的硬件上，对于32GiB扇区，开封检索可能需要大约3小时。
ShdowDrive/DAGGER性能指标：
峰值TPS：指定机器配置（理想网络）上每秒50,000笔交易。
激增TPS：在实时测试网第一阶段条件下每秒约20,000-38,000笔交易（版本0.2-0.3，具有20-30个节点集群大小的独立运营商）。
现实世界的TPS：在现实世界的压力、流失等情况下每秒约3,000笔交易。
数据存储：上传到DAGGER Hammer Demo的1MiB文件需要2-8秒，该演示模拟shdwDrive v2存储应用程序的部分内容。
擦除编码时间：每核每1MiB 0.018毫秒，水平扩展时可以忽略不计。
快照下载：1MiB文件需要10毫秒到50毫秒。
块同步时间：30ms到300ms之间，具体取决于延迟。
区块验证时间：低于500纳秒至20毫秒，表明延迟最小。
最终确定时间：70毫秒至650毫秒，平均约为273毫秒（在为DAGGER Hammer演示站点提供支持的实时测试网络第1阶段30节点全局集群上）
数据检索：通过DAGGER Hammer演示站点上的URL检索1MiB文件需要1-3秒
总结起来，太长不看版本就是，ShdowDrive最大的特点是快。
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