基于存储的共识范式

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译者：Evelyn｜W3.Hitchhiker

基于存储的共识范式（缩写为SCP，原名：基于存储的计算范式）是everFinance提出的下一代区块链应用开发范式。SCP是一种开发实践，任何人都可以用它来构建去中心化的应用程序。一个典型的应用是everpay.io，还有其他应用，比如koii.network、kyve.network本质上也都是SCP的一个实现。虽然SCP的理念源于SmartWeave，但SmartWeave也可以被认为是SCP的一个实现。

什么是SCP？

在以太坊的模型中，计算是由所有全节点执行的，然后生成并存储全局状态以供查询。与之不同的是，SCP设法将计算与存储分开。更具体地说，区块链只是用于数据存储，而链外客户端（clients）/服务器（serves）负责执行所有计算并存储生成的所有状态。

SCP使用链外智能合约，可以用任何编程语言来进行编写，所有输入都来自基于存储的区块链。在这种范式下，区块链很像一个硬盘，链外智能合约可以在任何具有计算能力的设备上运行。将区块链作为硬盘，可以确保存储的数据具有不变性和可追溯性，从而保证数据的可信度。因此，链外智能合约可以通过对可信任的数据进行计算来确保状态的最终一致性。

建立在SCP之上的应用程序既具有区块链的透明度和可信度，又具有传统互联网应用程序的高性能和可用性。SCP具有以下优势：

可组合性（Composability）：传统金融服务之间的业务操作需要查账，这很复杂，也很容易出错。使用SCP可以将所有的金融交易记录纳入区块链，从而将传统的金融服务转换为区块链应用。这不仅有利于自动查账，也有利于快速协调和高效组合各种应用。

低开发障碍（Low Development Barriers）：智能合约需要使用EVM在Solidity中编写，而链外计算程序可以用任何编程语言编写。这使得开发人员可以将传统的应用程序转换为区块链应用程序。

没有性能限制（No Performance）：链外计算提供了类似于传统应用的卓越性能，因为链外服务器可以处理大量交易。这样一来，TPS仅仅取决于服务器的机器性能和应用程序的技术架构。

低共识成本（Low Consensus Cost）：处理一百万笔交易只需花费1美元。

在实践中改进SmartWeave

SCP是由Arweave的智能合约SmartWeave和Ethereum的L2扩展方案Rollup的启发而设计的，这提高了它们的可用性。

SmartWeave是一个建立在Arweave网络之上的智能合约平台。它允许用户和开发者建立程序，其执行是可信任的和去中心化的。SmartWeave的独特功能之一是懒惰评估过程（the process of lazy evaluation,），它将处理智能合约的负担从节点上移开，并将其转移到用户身上。这意味着，不是在网络中的每台机器上运行每一段代码，而是请求它们在机器上的本地来计算合同状态。

SmartWeave是一个去中心化的合约平台，对所有人开放。SmartWeave启用的链外计算提供了更高的可扩展性，但代价是引入了一个新问题。这个问题在于，SmartWeave容易受到DDoS攻击，这意味着大量的无效数据通过Arweave传输到所有的计算节点，导致共识的延迟和不可用。当DDoS攻击者恶意向区块链发送大量虚假交易时，节点客户不得不在验证前下载这些交易，因此占用了很大一部分带宽。在这种情况下，有效交易被淹没在虚假交易的洪流中，降低了数据的准确率。在某种程度上，DDoS攻击甚至可能导致客户端状态计算的延迟。

为了防止DDoS攻击，确保应用程序的可用性，everFinance引入了一个协调器，首次计算和验证应用程序的所有数据，然后将成批的数据纳入链中。协调器的作用就像建立在以太坊之上的卷轴，将交易分批打包，然后将其纳入链中。所有打包的数据都可以被验证，SmartWeave的 “懒人评估 （lazy evaluation）”确保了可验证性，Rollups保证了数据的准确性，有助于避免DDoS攻击。

Reference

• SmartWeave: Arweave smart contracts


• A Storage-based Computation Paradigm Enabled by Arweave


• A Speech on IPFSNEWS’s Blockchain Forum: A Storage Application Paradigm


• AMA recap with Chris by SnapFingers about Arweave, storage and more


• Evolution of the Blockchain Application Model along with Changing Consensus