Web3 去中心化数据库存储的现状与未来

为什么需要中心化数据库？如何衡量去中心化数据库的好坏？

为什么需要去中心化数据库？

Web2应用的数据存储有两种基本方式，文件系统和数据库。由于Web3缺乏数据库产品，大部分的DApp除了将少量重要数据存储在昂贵的智能合约外，仍然使用的是中心化数据库来存储结构化数据。随着IPFS等去中心化文件系统开始逐渐用于存储Web3应用的NFT数据，去中心化文件系统被Web3所认可和接受，去中心化数据库的技术也经历了一轮迭代，新出了多种产品。

去中心化数据库相比传统中心化数据库有着独特优势，它能降低Web3项目单点失败风险，让Dapp完全去中心化。

去中心化数据库适合用来存储访问频率高的热数据，存Dapp的非财务数据，比如：

接近华为人士：华为国内多个部门在研究和探索Web3:金色财经消息，一位接近华为的人士透露，“华为（国内）多个部门或者团队在探索Web3，其中便包括华为云、鸿蒙、华为钱包等。”在国外，今年5月华为在推特上发布了一个叫做CakedApes的NFT，导致该系列的底价飙升。此外，华为云还为AnkotsofMisteria、Revoland等Web3游戏提供云服务。（虎嗅）[2022/7/18 2:19:52]

NFTmetadata

DAO投票数据

DEX订单薄

去中心化的社交数据，博客数据，邮件。

Dapp需要的复杂的关系型数据库数据。

有哪些类型的去中心化数据库存储系统？

Web3初创公司Naetion从GEM Digital获得1.5亿美元投资:5月10日消息，Naetion是一家总部位于丹麦的web3初创公司，致力于打造世界上最大的链上职业网络，今天宣布已从数字资产投资公司GEM Digital Limited获得总额为1.5亿美元的投资。（Globe News Wire）[2022/5/10 3:04:01]

近两年来，出现了许多去中心化数据库项目，其中一些创新性的项目受到广泛关注。

Ceramic:Ceramic是一个于2019年开始的项目。数据以流的形式存储和管理，并将格式化的事件日志添加到流中。日志将被制成文件并上传到IPFS。提供GraphQLAPI查询。Ceramic没有像IPFS那样的激励模型，并支持数据创建、读取和更新。

RareLink联合创始人：当前从Web2彻底转向Web3的过程中仍有两个绊脚石:3月17日消息，在“New Paradigm”系列活动第一期《Web 3.0的下一代基础设施是什么？》主题分享中，RareLink联合创始人Kai-Tai Chang认为，当前从Web2彻底转向Web3的过程中仍有两个绊脚石。一方面，许多自称去中心化的应用程序远非真正去中心化：所产生的数据依然储存在中心化的企业云上，因此它们的访问仍然依赖于传统的基础设施。另一方面，许多Web3的应用程序仍旧在交易费用昂贵，吞吐量有限和外部设施非常基础的以太坊底层上运行，因此其可扩展性十分有限。[2022/3/17 14:03:00]

OrbitDB：OrbitDB是与Ceramic相比较早的项目，也使用IPFS文件系统进行文件存储。它支持NoSQL数据库和文件的存储。

ERC20 Creator Fabian：通过区块链建立的用户体验会比Web2.0更加简单:金色财经报道，2月23日，新一期《佟掌柜的朋友们》直播在线上举行。直播过程中，ERC20 Creator Fabian对于“未来是否会出现满足多种协议的应用程序”的问题表示，现在区块链发展的态势很好，这种态势会持续很久。现在我们可以看到有很多创意已经变成了实际使用的应用，比如DeFi。我觉得我们只发现了1%的使用案例，智能合约之间可以互相沟通是以太坊真正的优点。在区块链领域，我认为我们仍在一个学习的阶段。接下来，我认为通过区块链技术建立的用户体验会比Web2.0更加简单，即你不再需要给不同的应用设计不同的密码，即使一个平台倒了，你的资料也不会消失，我们需要一个真正去中心化的应用。[2021/2/25 17:49:43]

Tableland：该项目于2022年启动，目前处于公共测试阶段。Tableland的生产版本将于2023年发布。数据存储需要使用智能合约，这些智能合约定义SQL语句并设置使用权限。读取数据是在链下进行的，不需要支付。当前，该合约已部署在ETH和OP等L2上。

Polybase：该项目现已在测试网络上运行。它是一个支持CRUD操作的NoSQL数据库，每个操作都需要支付费用。此外，Polybase还支持各种文件系统来存储数据库文件，包括本地磁盘、IPFS、Filecoin、Polystore，甚至AWSS3。Polybase还利用支付通道进行数据查询支付，降低了链上交易的频率，并避免由于付款引起的查询延迟。

Web3Q：项目于2022年启动，测试网络已经上线。提出了一种新的URL模式Web//accessprotocol用于访问数据。它的收费模型很特别，删除数据是可以退费的。

Kwill：Kwill是基于Arweave的SQL数据库系统，使用智能合约进行支付。

KYVE：KYVE是一个基于Arwave的数据库系统。

技术上

SQL和NoSQL都是可以用来做数据库的，SQL更成熟更高效，NoSQL更丰富更灵活。SQL的数据结构需要高度一致，联合查询能力更强，成熟高效；NoSQL的KV形式更契合以太坊的设计模式，能支持丰富的数据类型，灵活易扩展。

功能上，能支持CRUD是最好的，但支持UD会给系统带来复杂度。如果系统采用本地存储，则可能不支持历史值查询。如果使用IPFS和Arweave，则需要数据库是append-only的，否则一份数据有多个版本，存储成本翻倍上升。

底层文件系统的选择有2种。

文件存在本地是更灵活的，可以自定义检索逻辑，效率更高，且避免了使用Arweave等去中心化文件系统带来的不可靠性和复杂度。比如：用户用TokenA付费给数据库矿工，矿工则需要支付Arweavecoin来存数据，两层网络迭加带来了复杂性。

数据库文件存储在IPFS和Arweave等去中心化文件系统中；

存储在节点本地或S3云上。

和去中心化存储类似，改善存储数据检索速度、激励模型和代币经济学以及用于保证数据可用性的保证算法是决定一个协议是否会被广泛使用的关键因素。

好的激励模型和代币模型不仅能调用节点的参与积极性，也能激励节点做正确的事情。比如：提供有效的检索功能，而不是只存数据获得存储奖励。

数据可用性保证算法会隔一段时间检查了节点对数据的存储，需要节点提供数据可用性证，这个证明与节点的激励相辅相成以防止数据丢失。

数据的检索素的则影响着用户体验，对Dapp的使用便利性和流畅度来讲至关重要。

总结

去中心化数据库领域具有高度的关注价值和紧迫需求，但是目前还没有被广泛接受和使用的产品。

去中心化数据库技术的成熟度低于去中心化文件存储系统。因为去中心化数据库技术是基于分布式文件系统的。许多项目是在2022年启动的。

改善存储数据检索速度、激励模型和代币经济学以及用于保证数据可用性的保障算法是决定一个协议是否会被广泛使用的关键因素。协议的重点将是减少检索时间，这对Dapp的使用便利性和流畅度来讲至关重要。

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