NeoFS - децентрализованная система хранения данных в блокчейне Neo

NeoFS, разработанное NeoSPCC, представляет собой значительный прорыв в сфере децентрализованных решений для хранения данных. Как неотъемлемая часть экосистемы блокчейн Neo, NeoFS предлагает распределенную и децентрализованную систему хранения объектов, созданную для удовлетворения растущего спроса на масштабируемое и безопасное хранение данных в области блокчейна.

Эта статья предоставляет всестороннее обновление состояния NeoFS, анализирует его архитектуру, интеграцию с умными контрактами, работу узлов и имеющиеся ресурсы для разработчиков. Читатели могут переходить к следующим разделам ниже: Архитектура; Интеграция с умными контрактами; Хранение объектов; Ресурсы для разработчиков; Живые приложения.

Архитектура NeoFS

В основе архитектуры NeoFS находится сетевая карта, которую поддерживают внутренние узлы Inner Ring, которые являются валидаторами в боковой цепочке NeoFS. Эти узлы постоянно мониторят состояние хранения NeoFS и обновляют сетевую карту соответственно. Сетевая карта является многомерным графом, где узлы категоризованы по атрибутам и значениям. Эта организация является важной для выполнения конкретной функции размещения данных, которая используется для определения наиболее подходящих узлов для хранения или получения данных в зависимости от потребностей пользователей NeoFS.

Одним из заметных преимуществ этого процесса является отсутствие необходимости в централизованном хранении метаданных, которое часто используется для отслеживания объектов в других распределенных системах. Это также уменьшает потребность в балансировке данных при присоединении новых узлов и выходе их из сети, что часто встречается в системах на основе распределенных хеш-таблиц (DHT). Контейнеры и установки хранения.

В NeoFS объектные данные организованы в контейнеры, как аналогия каталогам в файловой системе. Контейнеры обслуживаются подмножеством узлов хранения в соответствии с требованиями, определенными в сопроводительных политиках хранения. Нет жесткого ограничения на размер объекта, так как большие объекты разбиваются на более крупные части, которые связаны и могут быть повторно собраны, когда нужен исходный объект.

Узлы хранения совместно гарантируют соблюдение политики хранения и сохранность данных от повреждений. Достоверность проверяется с помощью двухэтапной игры аудита, которая может доказать с высокой уверенностью, что узел действительно хранит ожидаемые объекты. Боковая цепочка NeoFS.

Все внутренние операции для NeoFS, такие как банкинг и результаты аудита, регистрируются на специальной боковой цепочке для уменьшения нагрузки на Neo N3 MainNet. Эта боковая цепочка управляется внутренними узлами Inner Ring с помощью набора специфичных для боковой цепочки умных контрактов.

Также на Neo N3 MainNet развертывается умный контракт NeoFS entrypoint, который предоставляет мост для передвижения средств GAS между MainNet и учетной записью боковой цепочки NeoFS. Эта упорядоченность также обеспечивает анонимность внутренних узлов и предотвращает разглашение информации другим сетевым узлам. Протокольные шлюзы

Еще одна отличительная особенность архитектуры NeoFS - это использование протокольных шлюзов. Протокольные шлюзы HTTP и S3 позволяют существующим приложениям легко интегрироваться с данными, сохраненными в NeoFS. Недавно NeoSPCC добавила REST-шлюз с целью упростить процесс включения веб-разработчиков.

Создание REST-шлюза было облегчено благодаря поддержке WalletConnect в API, улучшению, которое предлагает практическое решение для подписи дополнительных программ для разработчиков. Предполагается, что REST-шлюз заменит HTTP-шлюз как основной выбор для тех, кто строит приложения на основе NeoFS.

На данный момент команда уже предоставила два примера приложений, использующих протокольные шлюзы. Send.NeoFS использует HTTP-шлюз для предоставления сервиса загрузки объектов, а Panel.NeoFS предоставляет сервис управления учетной записью и создания контейнеров с помощью REST-шлюза. Интеграция с умными контрактами

Хотя NeoFS и является мощным автономным инструментом, одним из самых важных элементов NeoFS является его тесная интеграция с сетью блокчейна Neo N3. Умные контракты Neo могут напрямую запрашивать данные NeoFS, используя встроенную службу оракулов. Для автора контракта запрос является таким же простым, как любой другой запрос оракула к внешнему веб-сайту. Это может стать путем к полностью децентрализованным приложениям или позволить разработчикам сократить операционные расходы и обеспечить проверку данных бизнеса.

В рамках хакатона Neo APAC команда Neo SPCC провела живой семинар, в котором показала, как приложения могут интегрироваться с NeoFS по-разному. Трансляция в прямом эфире начинается с основных понятий, включая создание контейнеров, проверку баланса NeoFS GAS и загрузку объектов. Далее идет пример умного контракта Go, который использует службу оракулов для запроса ранее загруженного объекта в NeoFS и его перемещения в хранилище контракта.

Следует отметить, что встроенный оракул в настоящее время может использоваться только для получения данных из NeoFS, а не для их загрузки в сеть. Это ограничение остается открытым для обсуждения, и поддержка PUT или POST может появиться в будущем, что может предложить разработчикам большую гибкость.

Хотя демонстрация была направлена на разработчиков Go, строящих контракты с помощью компилятора NeoGo, основные принципы, продемонстрированные в семинаре, могут быть воспроизведены с помощью любого поддерживаемого языка программирования.

Хранилища данных

Данные, сохраненные в NeoFS, размещаются в хранилищах. Соответствующий набор узлов используется для хранения данных для определенного контейнера, и это рассчитывается детерминировано. Это достигается с помощью фильтрации сетевой карты по правилу размещения данных, которое предоставляется пользователем при создании контейнера. Например, пользователь может указать желаемое географическое расположение, тип хранения или требования к емкости. Для эквивалентных узлов, которые удовлетворяют условиям, правило размещения по умолчанию устанавливается на более низкое значение стоимости.

Узлы хранения также отвечают за контроль доступа к определенному фрагменту данных. Пользователи могут использовать основной или расширенный список контроля доступа, чтобы определить права на чтение и запись при необходимости.

Стоимость хранения данных в NeoFS состоит из двух частей. Существует стандартный базовый доход для всей сети, где узлы получают вознаграждение за доступные объекты в соответствии с комитетом, контролирующим базовую ставку дохода. Кроме того, узел может установить собственную плату за аудит данных. Эти платежи взимаются при создании пользователем объекта хранилища в контейнере, обслуживаемого узлом.

На момент публикации базовая ставка дохода установлена на уровне 0.0000001 GAS за ГБ за эпоху. Одна эпоха в настоящее время составляет 240 блоков, или примерно 3600 секунд.

Для предоставления пользователям подсказок по развертыванию узла хранения Neo SPCC предоставила руководство по настройке на основе Docker. Также стали доступны роли Ansible для различных типов узлов NeoFS. Ansible - это инструмент автоматизации, который позволяет легко развернуть и настроить программное обеспечение. Предложенные плейбуки могут использоваться для работы с протокольными шлюзами, Inner Ring и узлами хранения.

Команда исследует дополнительные упрощения, которые направлены на то, чтобы сделать работу с узлами хранения более доступной в будущем.

Ресурсы для разработчиков

Страница GitHub Neo SPCC содержит README, которое служит начальной страницей, представляет основные предложения команды и ресурсы для разработчиков.

Там можно найти ссылки на техническую спецификацию NeoFS, в которой описаны ключевые концепции, а также на инструменты для разработчиков, такие как Go SDK, NeoFS API, все-в-одном решение для частной сети и NeoFS Gateways. Также доступно среда разработки NeoFS, хотя она предназначена для команды разработки NeoFS, интеграторы NeoFS обычно предпочитают использовать все-в-одном решение.

Страницу состояния NeoFS поддерживает команда, она предоставляет полезную информацию для как MainNet, так и TestNet. Разработчики найдут проверку состояния сети с счетчиками эпохи и контейнеров, идентификаторами умных контрактов NeoFS и несколькими общедоступными шлюзами для тестирования. На странице перечислены общедоступные узлы, включая узлы хранения и узлы RPC как для сети Neo, так и для боковой цепочки NeoFS. Расположение узлов хранения также указано на мировой карте.

Для получения помощи в один-на-один режиме различные члены команды Neo SPCC часто посещают официальный канал Neo Discord. Члены с ролью Builder (канал #builder) могут обратиться за поддержкой в отдельный канал NeoFS.

Живые приложения

Несколько практических приложений уже начали использовать преимущества NeoFS. Среди них есть собственные предложения от команды разработки и интеграторов сторонних разработчиков.

Хотя приложения Send и Panel демонстрируют полезность NeoFS обычным пользователям, Neo SPCC поддерживает различные интеграции, сосредоточенные на разработчиках.

Предоставленные версии популярных инструментов для облачного резервного копирования и копирования файлов, таких как restic и rclone, имеют поддержку NeoFS, а команда также размещает свой официальный веб-сайт и поддомен neo.org NeoFS на NeoFS. Весь контент веб-сайта хранится в контейнере NeoFS, предоставляемом через HTTP-шлюз.

Команда также использует NeoFS для хранения отчетов Continuous Integration (CI), которые автоматически загружаются с помощью действий GitHub и используются для последующего тестирования инфраструктуры. Чтобы помочь другим командам использовать NeoFS для похожих целей, был создан репозиторий, который предоставляет пример действия GitHub для передачи данных в NeoFS.

Производственные приложения

Несколько первых пользователей начали использовать NeoFS в реальном мире. Большинство этих интеграций связаны с возможностью хранения данных. Игры, такие как World of Elements и Pixudi, начали использовать NeoFS для размещения и распределения активов игры, а различные коллекции NFT решили хранить данные изображений в NeoFS, что стимулировало усилия платформ, таких как SkyHut и MegaOasis, в облегчении развертывания.

Самой важной интеграцией NeoFS является Greenfinch, который предоставляет удобный интерфейс в стиле Dropbox для платформы. Инструмент обучает пользователей процессу загрузки баланса NeoFS, созданию контейнеров, загрузке объектов и общению через HTTP-шлюзы по общедоступным ссылкам.

Через эти приложения Neo SPCC не только проверяет практическое использование NeoFS, но и демонстрирует широкий спектр возможностей, которые он предлагает для различных отраслей, от хостинга контента до гражданской безопасности, игр и цифрового искусства. Этиживые приложения служат как реальные примеры того, как децентрализованное хранение NeoFS может эффективно использоваться в разных отраслях деятельности, способствуя более широкому принятию и инновационным сценариям в будущем.