IOTA:去中心化數據庫對Web3而言意味著什么？

1. 為什么需要去中心化數據庫？

Web2應用的數據存儲有兩種基本方式，文件系統（File System）和數據庫（Database）。由于Web3缺乏數據庫產品，大部分的DApp除了將少量重要數據存儲在昂貴的智能合約外，仍然使用的是中心化數據庫來存儲結構化數據。隨著IPFS等去中心化文件系統開始逐漸用于存儲Web3應用的NFT數據，去中心化文件系統被Web3所認可和接受，去中心化數據庫的技術也經歷了一輪迭代，新出了多種產品。

去中心化數據庫相比傳統中心化數據庫有著獨特優勢，它能降低Web3項目單點失敗風險，讓Dapp完全去中心化。

去中心化數據庫適合用來存儲訪問頻率高的熱數據，存Dapp的非財務數據，比如：

NFT metadata

DAO投票數據

去中心化投資平臺Syndicate Protocol發布新產品測試版:1月25日消息，去中心化投資平臺Syndicate Protocol發布一款加密投資工具的測試版：Web3 Investment Clubs 。該工具將幫助實現一鍵式建立 DAO 形式的投資社區。

此前報道，Syndicate曾于9月宣布完成2000萬美金A輪融資，a16z領投。[2022/1/26 9:12:52]

DEX訂單薄

去中心化的社交數據，博客數據，郵件。

Dapp需要的復雜的關系型數據庫數據。

近兩年來，出現了許多去中心化數據庫項目，其中一些創新性的項目受到廣泛關注。

IOTA基金會發布去中心化預言機解決方案:2月8日，IOTA基金會（IOTA）發文介紹其去中心化預言機解決方案。根據官方博客文章，將外部“鏈外”世界與鏈上機制聯系起來是IOTA發布IOTA Oracles的主要理由。同時，通常情況下，區塊鏈預言機系統會遭遇自身的瓶頸，因此IOTA致力于解決該問題。

在現實世界的采用方面，IOTA基金會已確認其協議已被批準用于德國的一個全國性項目。它將為智能城市基礎設施提供動力，重點是安全自動駕駛。ALFRIED項目由德國聯邦交通和數字基礎設施部（BMVI）資助。該項目試圖創建一個傳感器驅動的交通管理系統，以防止智能城市的道路擁堵。

此外，IOTA工程總監雅Jakub Cech在推特發布IOTA基金會的一些空缺職位。其團隊正在招聘研究工程師、技術寫作人員和軟件開發人員。（U.Today）[2021/2/9 19:21:04]

Ceramic:Ceramic 是一個于 2019 年開始的項目。數據以流的形式存儲和管理，并將格式化的事件日志添加到流中。日志將被制成文件并上傳到 IPFS。提供 GraphQL API 查詢。Ceramic 沒有像 IPFS 那樣的激勵模型，并支持數據創建、讀取和更新（CRU）。

SpaceChain等獲44萬英鎊資金，以合作開發去中心化衛星基礎設施:EUREKA與新加坡企業發展局（Enterprise Singapore）和英國創新局（Innovate UK）共同向SpaceChain UK Limited（SpaceChain）、聯盟合作伙伴Addvalue Innovation Pte Ltd（“Addvalue”）和Alba Orbital提供了44萬英鎊的資金，以及獲得研發設施和資源的機會。受資助公司將聯合開發一種去中心化的衛星基礎設施（DSI），為區塊鏈核心有效載荷提供動力，使衛星能夠直接實時執行任務。（Prnewswire）[2020/12/10 14:49:14]

OrbitDB：OrbitDB 是與 Ceramic 相比較早的項目，也使用 IPFS 文件系統進行文件存儲。它支持 NoSQL 數據庫和文件的存儲。

去中心化電商平臺Permission.io已籌集超5000萬美元:在過去的12個月中，去中心化電商平臺Permission.io已通過代幣預售籌集了500萬美元，最近其又完成了另一輪融資，使該公司通過股權融資籌集了4700萬美元。該公司稱，自幾周前發布該平臺的Beta版以來，已有超過45萬用戶。其模式是廣告商能夠直接通過加密貨幣向個人付款。（coindesk）[2020/9/30]

Tableland：該項目于 2022 年啟動，目前處于公共測試階段。Tableland 的生產版本將于 2023 年發布。數據存儲需要使用智能合約，這些智能合約定義 SQL 語句并設置使用權限。讀取數據是在鏈下進行的，不需要支付。當前，該合約已部署在 ETH 和 OP 等 L2 上。

Polybase：該項目現已在測試網絡上運行。它是一個支持 CRUD 操作的 NoSQL 數據庫，每個操作都需要支付費用。此外，Polybase 還支持各種文件系統來存儲數據庫文件，包括本地磁盤、IPFS、Filecoin、Polystore，甚至 AWS S3。Polybase 還利用支付通道進行數據查詢支付，降低了鏈上交易的頻率，并避免由于付款引起的查詢延遲。

Web3Q：項目于 2022 年啟動，測試網絡已經上線。提出了一種新的 URL 模式 Web//access protocol 用于訪問數據。它的收費模型很特別，刪除數據是可以退費的。

Kwill：Kwill 是基于 Arweave 的 SQL 數據庫系統，使用智能合約進行支付。

KYVE：KYVE 是一個基于 Arwave 的數據庫系統。

SQL和NoSQL都是可以用來做數據庫的，SQL更成熟更高效，NoSQL更豐富更靈活。SQL的數據結構需要高度一致，聯合查詢能力更強，成熟高效；NoSQL的KV形式更契合以太坊的設計模式，能支持豐富的數據類型，靈活易擴展。

功能上，能支持CRUD是最好的，但支持UD會給系統帶來復雜度。如果系統采用本地存儲，則可能不支持歷史值查詢。如果使用IPFS和Arweave，則需要數據庫是append-only的，否則一份數據有多個版本，存儲成本翻倍上升。

底層文件系統的選擇有2種。

文件存在本地是更靈活的，可以自定義檢索邏輯，效率更高，且避免了使用Arweave等去中心化文件系統帶來的不可靠性和復雜度。比如：用戶用TokenA付費給數據庫礦工，礦工則需要支付Arweave coin來存數據，兩層網絡疊加帶來了復雜性。

數據庫文件存儲在IPFS和Arweave等去中心化文件系統中；

存儲在節點本地或S3云上。

和去中心化存儲類似，改善存儲數據檢索速度、激勵模型和代幣經濟學以及用于保證數據可用性的保證算法是決定一個協議是否會被廣泛使用的關鍵因素。

好的激勵模型和代幣模型不僅能調用節點的參與積極性，也能激勵節點做正確的事情。比如：提供有效的檢索功能，而不是只存數據獲得存儲獎勵。

數據可用性保證算法會隔一段時間檢查了節點對數據的存儲，需要節點提供數據可用性證，這個證明與節點的激勵相輔相成以防止數據丟失。

數據的檢索素的則影響著用戶體驗，對Dapp的使用便利性和流暢度來講至關重要。

去中心化數據庫領域具有高度的關注價值和緊迫需求，但是目前還沒有被廣泛接受和使用的產品。

去中心化數據庫技術的成熟度低于去中心化文件存儲系統。因為去中心化數據庫技術是基于分布式文件系統的。許多項目是在2022年啟動的。

改善存儲數據檢索速度、激勵模型和代幣經濟學以及用于保證數據可用性的保障算法是決定一個協議是否會被廣泛使用的關鍵因素。協議的重點將是減少檢索時間，這對Dapp的使用便利性和流暢度來講至關重要。

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