Walrus tồn tại vì các blockchain, ngay cả những blockchain tiên tiến nhất, chưa bao giờ được thiết kế để lưu trữ loại dữ liệu mà internet hiện đại thực sự vận hành. Các blockchain được tối ưu hóa cho tính toán được sao chép: các nút xác thực sao chép cùng một trạng thái để đồng thuận về sự thật. Sự đánh đổi này hợp lý trong bối cảnh đạt được sự đồng thuận, nhưng lại trở nên cực kỳ kém hiệu quả khi áp dụng cho các tập tin lớn như nội dung đa phương tiện, kho lưu trữ hoặc bộ dữ liệu học máy. Việc sao chép các khối dữ liệu này trên mọi nút là an toàn – nhưng rất tốn kém.
Nghiên cứu về Walrus bắt đầu từ sự mâu thuẫn này. Việc sao chép toàn bộ tạo ra chi phí lớn, trong khi mã hóa xóa bỏ đơn giản thường thất bại trong các mạng thực tế nơi các nút liên tục kết nối và ngắt kết nối, khiến việc khôi phục trở nên tốn kém. Walrus cố gắng đi theo một hướng khác: giữ dữ liệu lớn ở ngoài chuỗi khối trong một mạng lưu trữ chuyên dụng, trong khi sử dụng blockchain như nơi công khai và có thể thực thi trách nhiệm, danh tính và tính minh bạch.
Ở trung tâm của Walrus là một bước chuyển tinh tế nhưng quan trọng trong cách lưu trữ được xử lý. Thay vì sao chép cùng một tập tin lặp đi lặp lại, Walrus chuyển đổi mỗi khối dữ liệu thành nhiều mảnh nhỏ hơn—gọi là mảnh nhỏ (slivers)—bằng mã hóa lỗi hai chiều. Những mảnh này được phân bố trên các nút lưu trữ độc lập theo cách mà dữ liệu gốc có thể được khôi phục ngay cả khi nhiều mảnh bị mất. Việc mất mát không còn là điều bất ngờ hay thảm họa; nó được mong đợi và thiết kế từ trước. Sự khác biệt này là điều phân biệt giữa lưu trữ mang lại cảm giác an tâm và lưu trữ chỉ hoạt động tốt vào những ngày thuận lợi.
Hệ thống cụ thể mà Walrus sử dụng, gọi là Red Stuff, không phải là chi tiết tiếp thị—đó là cốt lõi của thiết kế. Red Stuff là một phương pháp mã hóa lỗi hai chiều nhằm cung cấp bảo mật mạnh với chi phí thấp tương đối, khoảng bằng 4,5 lần sao chép. Điều quan trọng hơn, nó cho phép sửa chữa tự phục hồi, trong đó băng thông phục hồi tỷ lệ thuận với lượng dữ liệu thực sự bị mất, chứ không phải với kích thước toàn bộ tập tin. Điều này quan trọng vì trong các mạng mở, sự thay đổi liên tục là điều bình thường, và thường chính chi phí sửa chữa—không phải chi phí lưu trữ ban đầu—là yếu tố lặng lẽ khiến các hệ thống phi tập trung thất bại sau khi cơn hào hứng ban đầu qua đi.
Red Stuff cũng được thiết kế để xử lý một mối đe dọa ít rõ ràng hơn: hành vi gian lận dựa trên độ trễ trong các mạng bất đồng bộ. Trong các hệ thống phân tán thực tế, độ trễ không thể đoán trước là điều phổ biến, và các kẻ tấn công có thể lợi dụng chúng để xuất hiện như trung thực mà không cần lưu trữ đầy đủ dữ liệu. Walrus đặt Red Stuff là giao thức đầu tiên hỗ trợ các thử thách lưu trữ trong điều kiện bất đồng bộ như vậy, ngăn chặn các đối thủ che giấu mình phía sau độ trễ mạng. Mục tiêu không phải là trông mạnh mẽ khi mọi thứ diễn ra suôn sẻ, mà là duy trì độ tin cậy vào những ngày tệ nhất của mạng lưới.
Walrus kết nối lớp lưu trữ này với trách nhiệm trên chuỗi thông qua một khái niệm gọi là Điểm sẵn có. Khi dữ liệu được ghi, hệ thống mã hóa khối dữ liệu, phân phối các mảnh nhỏ, thu thập các xác nhận có chữ ký từ các nút lưu trữ, và công bố một chứng chỉ trên chuỗi. Thời điểm này đánh dấu khi nghĩa vụ lưu trữ trở nên công khai. Từ đó về sau, trách nhiệm về khả năng sẵn có không còn là điều ngầm hiểu hay dựa trên niềm tin—mà là điều hiển thị và có thể thi hành.
Điều này không chỉ mang tính lý thuyết. Walrus làm cho khả năng sẵn có trở nên có thể chứng minh thông qua các sự kiện trên chuỗi, xác định thời gian mà một khối dữ liệu phải được duy trì khả dụng. Một client nhẹ có thể xác minh các sự kiện này và tự mình xác nhận rằng dữ liệu có thể truy xuất được. Điều này quan trọng vì các hệ thống lưu trữ thường thất bại về mặt xã hội trước khi thất bại về mặt kỹ thuật—người dùng ngừng tin tưởng chúng khi không thể biết được điều gì thực sự được đảm bảo. Walrus cố gắng biến "dữ liệu đang ở đó" thành điều có thể xác minh, chứ không phải điều phải tin tưởng.
Việc truy xuất dữ liệu cũng được xử lý một cách nghiêm túc. Các client không chỉ tải dữ liệu mà còn xác minh nó. Bằng cách khôi phục các khối từ các mảnh nhỏ và kiểm tra danh tính được xác thực, Walrus bảo vệ chống lại các ghi dữ liệu bị lỗi, các client độc hại hoặc các khôi phục không nhất quán. Giao thức được thiết kế để mạng lưới không rơi vào tình trạng mà các người dùng khác nhau thầm lặng nhìn thấy các phiên bản khác nhau của cùng một dữ liệu.
Đằng sau tất cả những điều này, token WAL hoạt động như một lớp động lực—không phải thay thế cho kỹ thuật. WAL được dùng để trả phí lưu trữ, phân phối khoản bồi hoàn theo thời gian, và điều chỉnh hành vi của các nhà cung cấp lưu trữ và người nắm giữ token. Khả năng sẵn có không được duy trì bằng sự lạc quan; nó được duy trì bằng các phần thưởng và hình phạt khiến việc duy trì độ tin cậy lâu dài trở thành lựa chọn hợp lý.
Thử thách thực sự đối với Walrus không phải là nó có nghe thuyết phục trong những thời điểm bình yên, mà là nó hành xử như thế nào khi chịu áp lực. Chi phí sửa chữa, thời gian phục hồi, độ tin cậy của bằng chứng và khả năng chống lại sự thay đổi liên tục là những chỉ số quan trọng. Niềm tin được xây dựng khi các nút thất bại, các hội đồng thay đổi, nhưng người dùng vẫn nhận được đúng tập tin họ cần.
Các rủi ro là thật sự. Walrus phụ thuộc vào sự tham gia trung thực kéo dài, công cụ xác minh sử dụng được, và sự đồng thuận về động lực hoạt động vẫn vững chắc ngay cả khi sự chú ý đã chuyển sang nơi khác. Những điều này không phải là những lỗi xảy ra ngay từ đầu—chúng là những thách thức chậm chạp xuất hiện vài tháng sau đó, khi chỉ còn những người dùng thực sự phụ thuộc vào dữ liệu mới còn ở lại.
Walrus đối phó với những rủi ro này bằng các lớp phòng thủ chồng chéo: Red Stuff để duy trì hiệu quả phục hồi, các điểm sẵn có trên chuỗi để làm rõ nghĩa vụ, dữ liệu được xác thực để ngăn chặn sự hư hỏng âm thầm, và các động lực kinh tế để đảm bảo các nhà vận hành hành xử như cơ sở hạ tầng chứ không phải như một thử nghiệm. Không có cơ chế nào được tin tưởng một cách đơn lẻ.
Khi các hệ thống phi tập trung tiến xa khỏi dữ liệu biểu tượng để hướng đến nội dung đa phương tiện, mô hình, tập dữ liệu và kho lưu trữ, việc lưu trữ không còn mang tính lý tưởng mà trở nên thực tế. Walrus đang cố gắng trở thành nơi mà các nhà phát triển có thể đặt dữ liệu lớn, có ý nghĩa với đủ sự tự tin để các ứng dụng có thể coi nó là logic cốt lõi thay vì một phụ thuộc mong manh.
Nếu Walrus thành công, việc lưu trữ sẽ trở nên nhàm chán một lần nữa—nhưng theo cách tốt nhất. Các tập tin vẫn có thể truy cập được. Quyền sở hữu cảm giác thật sự. Người sáng tạo và cộng đồng không còn sống trong nỗi sợ hãi về sự biến mất âm thầm. Và phần mềm phi tập trung cuối cùng có thể ngừng giao phó dữ liệu quan trọng nhất của mình cho các hệ thống có thể thu hồi quyền truy cập chỉ trong một đêm.
Calm là mục tiêu thực sự của cơ sở hạ tầng. Walrus đang cố gắng giành lấy nó.
