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【深入】Chia DataLayer:彻底改变去中心化数据存储和应用程序

河马/HemaDAO HemaDAO
2024-10-22

【编者按:有不少朋友对Chia的认知是硬盘Farmer,并且将Chia的硬盘存储和FileCoin的数据存储进行对比,认为Chia硬盘是否可以存储有效文件。实际上,硬盘Farmer构成了Chia区块链节点,是维护和保障区块链本身安全与去中心化为主。而数据文件的存储,在Chia有单独的、创新的解决方案,那就是DataLayer

DataLayer不仅解决了去中心化数据文件存储问题,同时,它拥有更加广阔和丰富的应用场景,包括供应链管理等,Chia DataLayer 的潜在影响远远超出了区块链和加密货币领域。

本文详细论述了DataLayer的各个方面,对于想深入研究的小伙伴是不可多得的好文章,就是有点长,需要耐心阅读。】

作者:nftr.pro    2024年5月14日

欢迎,Chia爱好者和区块链开拓者!今天,我们将开始深入研究 Chia 生态系统最具突破性的功能之一:DataLayer。Chia DataLayer 是一个革命性的去中心化数据库,可以在 Chia 区块链上安全、可审计地存储链下数据。这项强大的技术为开发人员和企业打开了一个充满可能性的世界,为创新的去中心化应用程序和数据驱动的解决方案奠定了基础。

在这篇综合文章中,我们将探讨 Chia DataLayer 的基础知识,深入研究其独特的架构、核心组件以及包含证明在实现去信任数据共享和计算方面的重要性。我们还将研究 DataLayer 的许可系统,该系统使数据所有者能够对其数据访问保持精细控制,促进安全协作并开辟新的货币化途径。

当我们浏览 DataLayer 的复杂性时,我们将展示其为各种去中心化应用程序提供支持的潜力,从数据市场和身份系统到供应链跟踪和数据驱动的智能合约。在本次深入研究结束后,您将彻底了解 Chia DataLayer 如何彻底改变去中心化数据存储和应用程序开发。

因此,请系好安全带,准备好发现 Chia DataLayer 在塑造去中心化数据经济的未来方面的无限潜力!

了解 Chia DataLayer 的架构

Chia DataLayer 的核心是一个去中心化数据库,它利用 Chia 区块链的力量为链下数据提供安全、透明和可审计的存储解决方案。DataLayer 的架构旨在确保数据完整性、实现高效数据共享并促进数据驱动的去中心化应用程序的开发。

单例(Singleton):数据层的构建块

DataLayer 架构的关键组件之一是单例的概念。单例是一种具有唯一 ID 的代币,可以多次使用和重新创建,每次重新创建时都会更新属性。在 DataLayer 的环境中,单例充当存储和管理数据的主要机制。

当用户想要在 DataLayer 中存储数据时,他们会创建数据的本地副本,然后生成该数据的哈希值。然后,该哈希值与任何相关元数据一起保存在 Chia 区块链上的单例中。通过将数据哈希锚定到区块链,DataLayer 确保存储数据的不变性和可审计性。

Merkle 树和数据完整性

为了进一步增强数据完整性并实现高效的数据检索,DataLayer 使用 Merkle 树组织存储的数据。Merkle 树是一种加密数据结构,可以有效验证大型数据集的内容。

在 DataLayer 中,每个键值对(key-value pair)都经过哈希处理并作为叶节点存储在 Merkle 树中。然后,这些叶节点被递归地散列在一起以形成中间节点,最终形成代表整个数据集的单个根散列。通过将链上存储的根哈希与本地数据计算出的根哈希进行比较,用户可以验证数据的完整性并检测任何未经授权的修改。

包容证明:实现无需信任的数据共享

DataLayer 最强大的功能之一是它能够生成包容证明,允许用户证明特定的键值对存储在 DataLayer 中,而无需透露整个数据集。这是通过默克尔证明和加密承诺的结合来实现的。

为了创建包容证明,用户通过从与所需键值对对应的叶节点到根节点遍历 Merkle 树来构建 Merkle 证明。该证明由路径上的兄弟哈希组成,可用于重建根哈希。通过将重建的根哈希与链上存储的根哈希进行比较,任何人都可以验证键值对的包容情况,而无需访问完整的数据集。

包容证明在实现无需信任的数据共享和计算方面发挥着至关重要的作用。它们允许应用程序安全地访问和操作 DataLayer 中存储的特定数据子集,而不会损害整个数据集的隐私或完整性。这为构建依赖共享、防篡改数据的去中心化应用程序提供了广泛的可能性。

双方承诺(two-party commit):一个简单的例子

包容证明最简单的例子之一是“双方承诺”。这是一个提议,当且仅当另一个 DataLayer 表的所有者进行指定的更新时,一个 DataLayer 表的所有者提出进行更新。

双方承诺使用包含六个断言和支出的 Offer:

  1. 使用提供者的 DataLayer 单例来更新制造商的表。
  2. 使用提供者的 DataLayer 单例来宣布包含所做更新的证明。
  3. 包含所需更新的证明的接受者声明的证明。
  4. 花费接受者的 DataLayer 单例来进行更新。
  5. 花费接受者的 DataLayer 单例来宣布包含更新数据的证明。
  6. 来自提供者的包含证明的断言。

仅当满足所有必要的断言时,Offer的支出包才会通过。此示例展示了 DataLayer 在支持各方之间复杂的条件交易方面的强大功能和灵活性。

数据层权限:精细访问控制

虽然 DataLayer 的开放和无需许可的性质是其核心优势之一,但在某些情况下,数据所有者可能希望限制对其数据的访问。为了满足这一需求,DataLayer 引入了灵活且可定制的权限系统,允许数据所有者为其数据定义精细的访问控制。

用于访问控制的可定制插件

DataLayer 的权限系统是围绕可定制插件的概念构建的。这些插件充当看门人,确定谁可以访问特定数据存储并与之交互。数据所有者可以配置这些插件来实施各种访问控制机制,例如基于角色的访问控制、基于属性的访问控制,甚至更复杂的授权逻辑。

插件作为外部服务实现,公开定义良好的 REST API。当用户尝试访问或修改许可数据存储中的数据时,DataLayer 会与关联的插件进行通信以验证请求。该插件根据定义的访问控制策略评估请求,并向 DataLayer 返回决定,授予或拒绝访问。

这种可插拔的架构允许数据所有者根据其特定需求定制权限系统,与现有的身份和访问管理系统集成,或利用第三方授权服务。它还使开发人员能够创建和共享可重用的插件,从而围绕数据访问控制培育协作生态系统。

细粒度(fine-grained)的访问控制和撤销

DataLayer 的权限系统支持细粒度的访问控制,允许数据所有者在单个键值对或整个数据存储级别指定权限。这种粒度使数据所有者能够根据角色、属性或其他相关因素与不同方共享其数据的特定子集。

此外,许可系统包括有效撤销访问的机制。数据所有者可以更新与其插件关联的访问控制策略,立即撤销对特定数据存储或键值对的访问。这种动态访问控制可确保数据所有者保持对其数据的完全控制,即使在与其他方共享数据后也是如此。

通过结合可定制插件和细粒度访问控制的强大功能,DataLayer 使数据所有者能够与可信方安全地共享数据,从而实现安全协作并释放新的盈利机会。该许可系统在开放数据共享的好处与数据隐私和控制的需求之间取得了平衡。

设置和使用 Chia DataLayer

现在我们已经介绍了 DataLayer 工作原理的基础知识,让我们深入了解设置和使用它的实际方面。

安装和配置DataLayer

要开始使用 DataLayer,您需要安装 Chia 1.6 或更高版本。DataLayer 可以从 Chia 的标准钱包 GUI 中激活或停用,但使用它的命令只能从 CLI 或 RPC 中获得。

安装 Chia 后,您需要配置路由器以将端口 8575(数据传播服务器)转发到本地计算机,并配置计算机的防火墙以允许该端口上的连接。此过程因您的路由器和操作系统而异,因此请务必查阅相关文档。

接下来,您需要启动 DataLayer 服务。这可以通过 GUI 或 CLI 来完成。如果使用 GUI,请导航至“设置”>“数据层”,然后单击滑块以启用数据层和文件传播服务器。如果使用 CLI,请运行以下命令:

chia start datachia start data_layer_http

服务启动后,您就可以开始使用 DataLayer 了!

创建数据存储并添加密钥

要创建新的数据存储,请使用 create_data_store 命令,指定 XCH 中的交易费用:

chia data create_data_store -m <fee>
此命令将返回一个 JSON blob,其中包含新创建的存储的 ID。
存储在链上得到确认之前,您无法对存储执行任何操作,可以使用 get_root 命令进行检查,并传入存储 ID。

要将键添加到数据存储,请使用update_data_store命令,指定操作(插入或删除)和键/值对:

chia data update_data_store <store_id> -i <key> <value>
您可以在一个命令中将多个操作链接在一起。这些更改只有在链上确认后才会反映出来,可以使用 get_keys_values命令进行验证。

订阅数据存储并创建镜像

DataLayer 的强大功能之一是能够订阅数据存储并自动从任何已发布的镜像下载更新。要订阅存储,请使用subscribe 命令:

chia data subscribe <store_id>

订阅后,您可以使用get_root_historyget_keys_values命令

查看订阅存储的历史记录和数据。

要在链上“宣传”您自己的数据存储镜像,请使用 add_mirror 命令,指定存储 ID、镜像的 URL 以及锁定镜像的数量(以 mojos 为单位):

chia data add_mirror <store_id> <mirror_url> <amount>
默认情况下,HTTP 服务器将提供 ~/.chia/mainnet/data_layer/db/server_files_location_mainnet目录中生成的文件。请注意,您可以镜像任何数据存储,而不仅仅是您自己的数据存储。


配置 Chia 的 DataLayer 权限

要将 Chia 配置为使用 DataLayer 权限,您需要将 URL 列表添加到config.yaml 以访问上传器和下载器插件。这可以通过删除/重命名现有的config.yaml 并运行 chia init 以使用设置生成新的 config.yaml 下手动添加以下行来完成设置:

downloaders: []uploaders: []

然后,您可以将 URL 路径添加到其中一个或两个插件,如果添加任何 URL,请删除方括号。例如:

data_layer: client_timeout: 15 database_path: data_layer/db/data_layer_CHALLENGE.sqlite downloaders: - <http://localhost:9456> - <http://localhost:3145>... uploaders: - <http://localhost:9456> - <http://localhost:9384>

配置 URL 后,重新启动 Chia,确保 DataLayer 和传播服务器都设置为运行。

插件的 REST API

DataLayer权限系统需要上传者(发布者)和下载者(订阅者)插件,其功能如下:

  • 当您将任何更改推送到 DataLayer 单例时,将调用上传器插件。
  • 当您订阅的单例之一进行任何链上更改时,就会调用下载器插件。

这些插件采用服务的形式,公开 DataLayer 将调用的特定 RESTful API。该服务可以配置为仅上传程序、仅下载程序或两者。

插件的预期 REST API 包括以下 POST 请求:

  • handle_upload :配置上传存储。
  • handle_download :配置从镜像下载的存储。
  • upload :将数据上传到存储。
  • download :从 URI 下载数据文件。
  • add_missing_files :将丢失的文件添加到存储中。
  • plugin_info :显示有关插件的信息。

有关每个端点的请求参数和响应的详细信息,请参阅 REST API 文档。

Chia S3 插件

Chia 公司发布了一个参考 S3 上传器/下载器插件,演示了如何使用插件系统并提供对 Amazon S3 的支持。该插件实现 REST API 并使用本机 AWS Python 库 (boto3) 进行上传和下载。

S3 插件期望镜像 URL 使用s3:// 方案进行下载,并需要存储桶名称进行上传。它还期望配置它负责的存储 ID 列表,以及upload_bucket和/或 S3 download_urls 列表。

除了标准 REST API 端点之外,S3 插件还支持用于添加和删除存储 ID 的可选端点以及运行状况检查端点。

数据层应用程序:释放去中心化数据的力量

凭借其安全、去中心化的存储功能和灵活的权限系统,Chia DataLayer 为构建广泛的创新去中心化应用程序提供了坚实的基础。让我们探索 DataLayer 为开发人员和企业带来的一些令人兴奋的可能性。

去中心化数据市场

DataLayer 能够以无需信任的方式安全地存储和共享数据,这使其成为创建去中心化数据市场的理想平台。这些市场允许数据所有者通过向感兴趣的各方(例如研究人员、企业或应用程序开发人员)提供受控访问来将其数据货币化。

通过利用 DataLayer 的许可系统,数据所有者可以定义访问其数据的条款和条件,包括定价、使用限制和数据治理策略。然后,买家可以发现并购买所需数据集的访问权限,并确保数据防篡改和可审计。

由 DataLayer 提供支持的去中心化数据市场有可能彻底改变各个行业,从医疗保健和金融到供应链管理等。它们能够安全、高效地交换有价值的数据资产,促进创新,并释放新的见解和商机。

去中心化身份和声誉系统

DataLayer 存储和共享防篡改数据的能力使其非常适合构建去中心化的身份和声誉系统。这些系统旨在让个人控制自己的个人数据和数字身份,同时实现凭证和声誉评分无需信任的验证。

通过在 DataLayer 中存储与身份相关的数据,例如经过验证的凭证、证明和声誉评分,个人可以根据需要有选择地与服务提供商和应用程序共享此信息。DataLayer 的包含证明允许对这些声明进行无需信任的验证,而无需透露完整的数据集。

基于 DataLayer 构建的去中心化身份和声誉系统可以简化各种流程,例如用户身份验证、KYC/AML 合规性以及点对点市场中的信任建立。它们提供了比传统集中式身份管理解决方案更安全、更保护隐私且以用户为中心的替代方案。

去中心化的供应链跟踪和来源

DataLayer 的不可变和可审计存储功能使其非常适合去中心化供应链跟踪和来源应用程序。通过在DataLayer中存储供应链数据,例如产品来源、运输记录和质量认证,企业可以创建防篡改且透明的供应链运营记录。

包含证明可用于验证供应链各个阶段产品的真实性和来源,使消费者和监管机构能够追踪商品从源头到货架的整个过程。透明度的提高有助于打击假冒,提高产品安全性,并在生产商、分销商和消费者之间建立信任。

此外,DataLayer 的许可系统允许供应链参与者有选择地与授权方(例如审计员、海关机构或下游合作伙伴)共享相关数据。这种安全且受控的数据共享有助于高效协作和合规性,同时保护敏感业务信息的机密性。

去中心化的预言机和数据源

DataLayer 存储和证明包含链外数据的能力使其非常适合构建去中心化的预言机和数据源。预言机是弥合区块链智能合约和现实世界数据之间差距的实体,使智能合约能够访问外部信息并对外部信息做出反应。

通过在 DataLayer 中存储来自可信来源的数据并生成包含证明,预言机可以为智能合约提供防篡改和可验证的数据源。这为创建数据驱动的去中心化应用程序提供了广泛的可能性,例如依赖天气数据的保险合同、包含现实世界事件的预测市场或跟踪资产价格的金融工具。

DataLayer 的许可系统允许预言机提供商通过授予对授权智能合约或应用程序的访问权限来将其数据源货币化。这创建了一个由可靠且值得信赖的数据提供商组成的充满活力的生态系统,推动了各个领域的去中心化应用程序的增长。

Chia DataLayer 的未来:无限可能

正如我们在整个深入探讨中所探索的那样,Chia DataLayer 是一项变革性技术,它彻底改变了我们以去中心化方式存储、共享和交互数据的方式。其安全存储、无需信任的数据共享和精细访问控制的独特组合为开发人员、企业和个人等开辟了一个充满可能性的世界。


随着 Chia 生态系统的不断发展和成熟,我们预计会看到基于 DataLayer 的创新应用程序和用例的爆炸式增长。从去中心化的数据市场和身份系统到供应链跟踪和数据驱动的智能合约,DataLayer 为更加开放、透明和协作的数据经济提供了基础设施。

Chia DataLayer 的潜在影响远远超出了区块链和加密货币领域。通过实现安全、去中心化的数据存储和共享,DataLayer 有能力改变行业、赋予个人权力并创建新的价值创造和交换模式。它为未来奠定了基础,在未来,数据不仅是一种资产,而且还是创新、协作和社会公益的催化剂。

随着开发人员和企业不断探索 DataLayer 的功能,我们可以预见会出现利用该技术独特功能的新颖应用程序和服务。从保护隐私的数据分析和去中心化机器学习到安全数据归档和去中心化内容交付网络,可能性是无限的。

此外,随着数据主权和用户隐私的重要性不断增长,Chia DataLayer 为寻求保持对其数据的控制,同时仍然获得数据共享和协作的好处的个人和组织提供了一个引人注目的解决方案。通过为用户提供精细的访问控制并实现无需信任的数据验证,DataLayer 有助于构建更加公平、以用户为中心的数据生态系统。

NFTr.pro(https://nftr.pro/),我们很高兴能够站在这场技术革命的最前沿,探索去中心化数据存储和应用程序开发的前沿。我们相信 Chia DataLayer 有潜力重塑数字格局,为创新、价值创造和社会影响创造新的机会。

随着我们不断突破 Chia DataLayer 的可能性,我们邀请您加入我们这个激动人心的旅程。无论您是寻求构建尖端去中心化应用程序的开发人员、寻求将宝贵资产货币化的数据所有者,还是只是相信去中心化技术力量的人,DataLayer 都提供了一个等待探索的机会世界。

参与 Chia DataLayer

如果您受到 Chia DataLayer 潜力的启发并希望参与其中,可以通过多种方式为这一突破性技术的成长和发展做出贡献:

  1. 开发去中心化应用程序:如果您是开发人员,请考虑构建利用 DataLayer 功能的去中心化应用程序。探索 DataLayer API,试验工具和库,并创建展示该技术功能的创新解决方案。

  2. 为 Chia 生态系统做出贡献:Chia 生态系统是一个开放、协作的社区,欢迎开发人员、研究人员和爱好者做出贡献。考虑为 Chia 代码库做出贡献,参与讨论和论坛,或与他人分享您的知识和专业知识。

  3. 教育和倡导:帮助宣传 Chia DataLayer 及其改变各个行业的潜力。分享您的见解、撰写博客文章、进行演示并与更广泛的社区互动,以提高对该技术的认识并促进其采用。

  4. 协作和合作伙伴:如果您是一家企业或组织,有兴趣利用 Chia DataLayer 来实现您的特定用例,请考虑与 Chia 社区合作或与 NFTr.pro 等公司合作,探索可能性并开发定制解决方案。

通过参与 Chia DataLayer 并为其发展做出贡献,您可以在塑造去中心化数据存储和应用程序开发的未来方面发挥至关重要的作用。我们可以共同释放这项技术的全部潜力,创造一个更加开放、透明和强大的数字世界。

结论

总之,Chia DataLayer 是一项强大的变革性技术,有望彻底改变我们以去中心化方式存储、共享和交互数据的方式。其独特的架构围绕单例、Merkle 树和包含证明构建,可确保数据完整性,实现无需信任的数据共享,并为去中心化应用程序开发开辟了一个充满可能性的世界。

在整个深入研究过程中,我们探索了 DataLayer 的核心组件、包含证明的重要性以及权限系统提供的精细访问控制。我们还展示了 DataLayer 为各种去中心化应用程序提供支持的潜力,从数据市场和身份系统到供应链跟踪和数据驱动的智能合约。

随着 Chia 生态系统的不断发展和成熟,我们预计会看到基于 DataLayer 的创新用例和应用程序的激增。这项技术有潜力改变行业、赋予个人权力、创造新的价值创造和交换模式,开创去中心化数据存储和应用程序开发的新时代。

NFTr.pro,我们致力于走在这场激动人心的技术革命的最前沿。我们将继续探索去中心化数据存储和应用程序开发的前沿,与我们热情的区块链爱好者、开发人员和梦想家社区分享我们的见解、教程和更新。

我们鼓励您更深入地了解 Chia DataLayer 的世界,尝试工具和 API,并为这项突破性技术的持续开发做出贡献。我们可以共同塑造一个更加开放、透明和强大的数据生态系统,一次一个区块。

因此,让我们利用从这次深入研究中获得的知识和见解,共同拥抱去中心化数据的未来。请继续关注 NFTr.pro 团队和更广泛的 Chia 社区的更多令人兴奋的开发和创新。

未来是去中心化的,Chia DataLayer 正在引领潮流。加入我们这个令人难以置信的旅程,让我们释放去中心化数据存储和应用程序开发的真正潜力。在 Chia DataLayer 革命性技术的支持下,我们可以共同构建一个更加开放、透明和赋能的数字世界。

祝您探索愉快,愿去中心化数据的力量与您同在!




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