Resumen:

Una aplicación descentralizada consta de múltiples partes, pero actualmente solo la lógica central de backend se ejecuta en Ethereum, y otras partes como el código frontend aún se implementan fuera de Ethereum. Al mismo tiempo, también contiene una gran cantidad de datos que no están en la cadena, por lo que la mayoría de las DAPPs no pueden heredar completamente la seguridad de Ethereum y están lejos del estado ideal.

· Hay dos razones principales para los problemas mencionados: una es que Ethereum no proporciona a los desarrolladores los estándares y herramientas front-end correspondientes, y la otra es que el costo de almacenar datos en la cadena es demasiado alto.

· Con el fin de proporcionar un estándar frontal descentralizado, el equipo de EthStorage propuso el protocolo de acceso web3://, proporcionando a los desarrolladores un conjunto completo de estándares y herramientas para implementar y acceder al código frontal a través de contratos inteligentes, e incluso sistemas de archivos, que ahora se ha convertido en el estándar oficial de Ethereum.

· Con el fin de reducir el costo de almacenamiento de datos en la cadena de Ethereum, el equipo de EthStorage desarrolló el protocolo de almacenamiento de segunda capa EthStorage, que utiliza PoRA (Prueba de Acceso Aleatorio) y pruebas de conocimiento cero para reducir en gran medida la sobrecarga de almacenamiento mientras hereda la seguridad de la primera capa de Ethereum.

Reconocimientos: Gracias a Faust de GeekWeb3, Zhixiong Pan de ChainFeeds, Bruce de LXDAO, Qi Zhou y Lun Deng de EthStorage por sus comentarios sobre este artículo.

Antecedentes y problemas de DAPP descentralizados

La visión de Ethereum es convertirse en el ordenador del mundo, y se espera que las aplicaciones construidas en ella hereden su seguridad. Los desarrolladores solo necesitan desplegarla una vez, y la aplicación se ejecutará en Ethereum para siempre, y ninguna entidad puede censurarla o manipularla maliciosamente.

Pero ¿han logrado las aplicaciones descentralizadas DAPP actuales los objetivos mencionados? Para responder a esta pregunta de manera más clara, necesitamos desglosar una aplicación DAPP para ver qué partes incluye, y luego analizar el grado de falta de confianza de cada parte para llegar a una conclusión final.

En general, un DAPP descentralizado incluirá una interfaz frontal, un servidor backend y una base de datos. Cuando los usuarios acceden a la interfaz frontal, cargarán el contenido frontal a través de un navegador y un servicio de nombres de dominio. Entre ellos:

· Servicios de front-end y nombre de dominio: la mayoría de ellos no están desplegados y accedidos a través de contratos inteligentes. Las características proporcionadas por la cadena de bloques, como evitar fallas de un solo punto, inmutabilidad del código, anti-censura y gobernanza comunitaria, no se reflejan en esta parte del front end.

· Servidores de back-end: Parcialmente implementados por contratos inteligentes, algunas tareas computacionalmente intensivas no pueden realizarse completamente en cadena.

· Base de datos: Parcialmente implementada por contratos inteligentes. Debido a los altos costos de almacenamiento en la cadena, DAPP aún utiliza soluciones de almacenamiento fuera de la cadena cuando la cantidad de datos es grande.

A través del análisis anterior, podemos ver que solo algunos componentes del actual DAPP descentralizado han sido protegidos por Ethereum a través de contratos inteligentes, y el sistema de Ethereum está lejos de realizar la visión original de un “ordenador mundial descentralizado”.

A finales de 2023, Vitalik revisó el desarrollo de Ethereum y escribió un artículo altamente receptivo "Haz que Ethereum sea ciberpunk de nuevo", discutiendo cómo la comunidad de Ethereum debería volver al concepto de ciberpunk. En el artículo, resumió los valores a los que Ethereum e incluso la comunidad más amplia de Web3 deberían adherirse, y mencionó un punto muy importante:

Las aplicaciones descentralizadas deben minimizar su dependencia de cualquier entidad única, de modo que incluso si los desarrolladores principales de DAPP desaparecen para siempre, la aplicación pueda seguir funcionando.

Se puede ver que Vitalik tiene expectativas similares sobre cómo deberían construirse las aplicaciones descentralizadas. A continuación, analizaremos en detalle los problemas a los que se enfrenta cada componente en la DAPP descentralizada y exploraremos cómo mejorarlos.

Servicios de front-end y nombre de dominio

Entre los varios componentes de las aplicaciones descentralizadas, el front-end y los servicios de nombres de dominio son los más centralizados. Actualmente, la mayoría de los front-ends de las dApp utilizan servidores centralizados. Los propietarios del proyecto pueden modificar el código del front-end en cualquier momento sin gobernanza comunitaria o bloqueos de tiempo. La seguridad de esta parte está lejos de la de los contratos inteligentes desplegados en Ethereum.

Los hackers pueden hackear el servidor para modificar el código front-end, y los usuarios de dApp perderán activos debido al uso del front-end malicioso. Este problema ha aparecido repetidamente en el último DeFi Summer, y no podemos evitar preguntarnos: ¿Por qué el front-end no se puede implementar en Ethereum al igual que el back-end, de modo que el comportamiento de modificación solo pueda tener efecto a través de la gobernanza de la comunidad y los bloqueos temporales?

Además, por favor, imagina, si el equipo de desarrollo de Uniswap deja de pagar un día por sus servidores de front-end y servicios de nombre de dominio, ¿cómo usarán los usuarios y los LPs de Uniswap Uniswap?

La mayoría de los usuarios no saben cómo evitar el front-end e interactuar con contratos inteligentes. Aunque Uniswap ha intentado cargar su front-end a IPFS, IPFS y Ethereum son redes diferentes, y su confiabilidad y falta de confianza son completamente diferentes. Cabe mencionar que la velocidad de acceso al contenido de IPFS es muy lenta, y la mayoría de los usuarios siguen interactuando con el front-end de Uniswap desplegado en servidores centralizados.

Además, debido a que el operador de la interfaz de Uniswap es Uniswap Labs, han aumentado la revisión de la lista de tokens para adaptarse a la supervisión, lo cual contrasta con los contratos inteligentes que desplegaron en Ethereum, ya que nadie puede modificar los contratos inteligentes a voluntad. Por lo tanto, los tokens que se revisan en la interfaz aún pueden interactuar a nivel de contrato, lo que muestra la importancia del código en cadena para resistir la censura.

Servidor de backend

Debido a que EVM puede proporcionar un entorno de ejecución Turing completo, la mayor parte de la lógica del backend puede ejecutarse en la cadena de Ethereum. Podemos decir que las aplicaciones de contratos inteligentes pueden heredar completamente la seguridad de Ethereum. Es solo debido a razones de costo que algunas tareas intensivas en cálculos no se pueden realizar directamente en la cadena.

Para abordar este problema, la exploración actual es usar ZK u OP para transferir el cálculo al fuera de la cadena, y la cadena de Ethereum solo confirma los resultados del cálculo, con el fin de expandir la capacidad a nivel de computación. Algunos proyectos relacionados con la inteligencia artificial han llevado este método al extremo, con la esperanza de vincular tareas de supercomputación intensivas como grandes modelos de IA con blockchains, lo cual merece nuestra atención cercana.

Base de datos

Para las bases de datos, EVM originalmente soporta pares de clave-valor/almacenamiento KV (Key Value Store), que puede cubrir una amplia gama de escenarios de uso, pero el problema principal es: el costo del almacenamiento en cadena es demasiado alto.

¿Qué tan caro es? Cuando el Precio del Gas es de 10Gwei, se necesitan más de 6,200 ETH para almacenar 1GB de datos en la cadena, ¡lo que equivale a más de 20 millones de dólares estadounidenses! Obviamente, los costos de almacenamiento se han convertido en el problema central de la descentralización de la base de datos.

Podríamos preguntarnos si podemos usar un método similar a la expansión de cómputo mencionada anteriormente para expandir el almacenamiento, es decir, almacenamiento fuera de la cadena y verificación en la cadena de los efectos de almacenamiento. Más adelante, ampliaremos esta idea.

Después de analizar los componentes de DAPP mencionados anteriormente, descubrimos que solo cuando cada parte de DAPP es lo suficientemente segura y sin confianza, puede convertirse verdaderamente en un DAPP descentralizado como un todo sin confianza. Ethereum, como la plataforma de operación y alojamiento de dApp, necesita proporcionar a los desarrolladores soluciones correspondientes para criar un ecosistema de aplicaciones que cumpla con la visión de Ethereum.

Solución sin confianza para DAPP

Alrededor de cómo hacer DAPP completamente basado en Ethereum para implementar y acceder, el equipo de EthStorage propuso dos soluciones:

• web3:// protocolo de acceso: resolver el problema de cómo usar contratos inteligentes para implementar y acceder al código frontend e incluso a los sistemas de archivos.
• Protocolo de almacenamiento EthStorage de capa 2: Al heredar la seguridad de Ethereum, reduce en gran medida la sobrecarga de almacenamiento.

Protocolo de acceso web3://

web3:// se puede entender como una versión descentralizada de http://. Similar al URL de http que accede a recursos centralizados mediante la especificación de una dirección IP de servidor o nombre de dominio, el URL de web3 necesita especificar una dirección de contrato inteligente o nombre de dominio ENS para acceder a los recursos almacenados en él.

Podemos implementar todo el frontend de un sitio web en un contrato inteligente y acceder a él a través de web3://! Puedes comparar la diferencia entre los dos:

Actualmente web3:// se ha convertido en el estándar oficial de Ethereum (ERC-4804). Si deseas obtener más información sobre el contenido del protocolo de acceso web3://, puedes visitar su sitio web oficial. Con el fin de gestionar mejor los archivos en contratos inteligentes, hemos propuesto ERC-5018, que simula un conjunto de interfaces de sistema de archivos en contratos inteligentes, para que puedas cargar la carpeta de código front-end empaquetado en un contrato inteligente a través de ethfs-cli, y acceder a este sitio web a través de web3://.

Si estás interesado, puedes seguir el tutorial para completar la implementación de una aplicación descentralizada simple y acceder.

Con el protocolo de acceso web3://, realmente podemos hacer que el front-end de la dApp tenga la atribución de 'El código es ley'. Para los desarrolladores, una vez desplegado, este front-end se ejecutará para siempre. Imagina si Uniswap labs también desplegara su front-end en Ethereum, entonces, incluso si el equipo quisiera censurar y restringir a los usuarios a nivel de front-end, no podría evitar que la gente usara su front-end desplegado en Ethereum.

Por supuesto, después de resolver el problema de viabilidad, también nos dimos cuenta de que el costo de almacenar grandes cantidades de datos en la cadena sería muy alto, lo que causó problemas a los desarrolladores al implementar el front-end en la cadena. Además, desarrollamos el protocolo de almacenamiento de segunda capa EthStorage, que reduce en gran medida los costos de almacenamiento mientras hereda la seguridad de Ethereum.

Protocolo de almacenamiento de capa 2 de EthStorage

El protocolo EthStorage consiste en contratos inteligentes desplegados en Ethereum y nodos de almacenamiento en la red de Capa2, donde los contratos inteligentes proporcionan almacenamiento de clave-valor, mientras que los nodos de almacenamiento de segunda capa son responsables de almacenar los datos en sí.

Los usuarios cargan los datos a almacenar en Ethereum a través del BLOB de EIP-4844. El contrato inteligente EthStorage solo registra el hash de los datos en el BLOB, reduciendo así efectivamente los costos de almacenamiento.

Al mismo tiempo, el nodo de almacenamiento de segunda capa descargará los datos BLOB correspondientes al disco local, y utilizará PoRA (Prueba de Acceso Aleatorio) y ZK para enviar la prueba de almacenamiento al contrato en Ethereum para su verificación. El contrato necesita utilizar el hash de Blob previamente registrado para confirmar si la prueba ZK cargada por el nodo de almacenamiento coincide, para confirmar que el nodo de almacenamiento en la red de segunda capa realmente almacena estos datos.

El proceso específico es el siguiente:

Para los desarrolladores, la interfaz para subir y obtener datos es muy simple:

Los desarrolladores de aplicaciones pueden leer y escribir directamente grandes bloques de datos a través de la interfaz de contrato proporcionada por EthStorage, y el costo de escritura es aproximadamente una milésima parte de almacenar directamente los datos en la cadena. Por lo tanto, EthStorage no solo admite el despliegue en cadena del front-end, sino que también proporciona una solución de menor costo para una amplia gama de operaciones de base de datos de almacenamiento de clave-valor.

Actualmente, EthStorage ha obtenido las Subvenciones oficiales de Ethereum y ha desplegado una red de prueba pública en Sepolia. Todos son bienvenidos a unirse.

Resumen y Perspectivas

Los componentes más importantes de DAPP, como el front-end y la base de datos, no se implementan en Ethereum y no pueden heredar la seguridad de Ethereum, lo que resulta en la incapacidad de que la aplicación en su conjunto se ejecute de forma permanente, sea resistente a la censura y gobernable.

EthStorage ha propuesto dos soluciones a este problema: el protocolo de acceso web3:// resuelve el problema de usar contratos inteligentes para implementar y acceder al front-end; el protocolo de almacenamiento de segunda capa de EthStorage resuelve el problema de los altos costos de almacenamiento.

Para lograr la visión original de Ethereum, creemos que evolucionará hacia un servidor web descentralizado, y las aplicaciones descentralizadas en el ecosistema desplegarán todos sus componentes en Ethereum. Ya sea el código backend, el frontend o los datos, una vez desplegados, el código puede ejecutarse de forma permanente y los datos pueden ser accesibles permanentemente, convirtiéndose en una Dapp verdaderamente imparable.

La red de prueba pública de EthStorage actualmente está llevando a cabo su segunda campaña de incentivos. Los miembros de la comunidad interesados pueden seguir la Guía para completar su primera implementación de Dapp Imparable y acceder.

Declaración:

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