Swarm —— 打造世界计算机的数据存储平台

摘要

• 作为“神圣三位一体”的一环，Swarm 一直被设计为以太坊世界计算机的存储硬盘；
• 尽管“神圣三位一体”已经分离为三个独立的项目，但由于其创造的诸多优势，世界计算计各组成部分仍具有极强关联性；
• 迄今为止，以太坊网络仍在缺乏专门的数据存储方案的情况下运行；开发者不得不将数据存储在中心化的云服务中；
• 到 2022 年，Swarm 将完全具备各项功能并承担起世界计算机硬盘的角色，并推动其实现完全去中心化。

诞生于以太坊的 Swarm

世界计算机（World computer）的构想源于以太坊创始团队对于构建一个更新、更先进的网络世界的愿景。在这个视角下，Vitalik Buterin、Gavin Wood和Jeffery Wilcke共同勾勒出一个无需服务器、摆脱大公司控制，以及能通过区块链技术实现经济上自我维系的网络。

在这样一个自治的网络中，信息将无障碍地自由流动，同时，关键功能的控制权将更为公平地在所有参与者间重新分配。此外，这种网络将构建出一个具有更高韧性、更强抗审查性，并能保持零宕机时间的网络环境。

为了深入阐述这个宏大的愿景，以太坊创始团队针对世界计算机的概念还引用了一个生动的类比，即神圣三位一体（Holy trinity），其中以太坊充当了中央处理器（CPU）的角色，Whisper 则作为信号和消息传输协议，而Swarm 则作为第三部分，承担起世界计算机硬盘的重任。

Viktor Trón（下排左一）和 Daniel Nagy（上排左四）是以太坊团队初期成员。

事实上，Swarm 的概念是由 Wood 率先提出的。由于当时并不存在一个兼容的分布式存储解决方案，因此他们必须从头开始搭建。因此，当 Viktor Trón 和 Daniel Nagy 于 2015 年加入以太坊基金会时，他们在基金会 Geth 团队中接手了这个项目。

在接下来的几年时间里，Whisper 淡出了视线，Swarm 接替了它的位置，并逐步扩展，覆盖了包含无需授权的发布以及个人数据交换等领域。随后，确切的说是在 2019 年，Swarm 也开始独立运营。

随着每个项目都选择了自己的发展道路，这便引发了一个思考：由多个组件构成的世界计算机的类比，以及世界计算机的理念本身，是否已经过时？

简单回答便是：并未过时。本文将进一步解释为何如此。

优势 —— 从去中心化金融（DeFi）到非同质化代币（NFT）

以太坊的世界计算机是人类历史上的独创成果。 其独特的设计孕育出全新的组织形式、治理机制以及商业模式。同时，它引入了一种无需许可和信任的参与及交互方式。

世界计算机的这两个特性使个人只需要互联网连接就能使用以太坊网络，而无需担忧任何访问限制。同时，用户还可以在以太坊上直接交互和交易，消除了传统的中介环节及交易中的信任问题。

这样的设计所带来的积极作用在 ICO（首次代币发行）繁荣期首先得到了充分证实。 一时间，投资具有潜力的初创项目不再只是大型私募基金和具备深厚经济实力的认证投资者的专属领域。任何人都有可能成为风险投资者。全球范围内有数百万人抓住了这一机遇。这种趋势延续至今，尽管其形式和范畴发生了些改变。

接着，2020 年，去中心化金融（DeFi）席卷全球。 一批全新的 DeFi 应用（DApps）引领了一系列金融产品的创新。金融衍生品、永续合约、闪电贷、去中心化借贷、高收益机枪池等，这些新形应用成功地为全球数百万用户提供了便利且可靠的被动收入来源。

如果说 2020 年是 DeFi 大放异彩的一年，那么 2021 年则毫无疑问是非同质化代币（NFT）的一年。 艺术家和其他创意工作者迅速意识到 NFT 的巨大潜力，它带来了价值的飙升和流动性的激增。人们见证了"边玩边赚（Play-to-earn）“模式如何开始改变游戏行业，为发展中国家的人们提供了新的收入来源。这仅仅只是开始，我们难以想象这些新型加密货币将会催生出何种不可思议的商业机遇。

有些人预测，2022 年将是去中心化自治组织（DAO）的一年。 从 MEME 到硬核科技，我们将看到人们在各种议题和主题上进行组织与协同。

还有一个较为隐蔽的优点是它的内生透明性。在以太坊网络上发生的所有交易都会被记录并公开。这消除了需要第三方来执行交易的信任需求。因为从交易发起至到达的过程中只有与智能合约的交互，所有链上交易都可以追溯。同时，这也大大缩短了交易时间，对于汇款业务来说大有裨益。

上述种种均表明，全球各地的人们通过访问这台世界计算机，都从中获得了实际的好处。由于我们目前还处在创新的初期阶段，所以在可预见的未来，世界计算机仍将发挥其巨大的潜力和影响力。

世界计算机的运行方式

我们回答了世界计算机的概念本身是否过时的问题。那么，针对之前神圣三位一体的类比，世界计算机的各组成部分有着怎样的联系呢？要回答这个问题，我们首先需要理解世界计算机是如何运行的。

从本质上来说，世界计算机的运行原理与其他计算机并无二异。它依然处理的是各种软件命令与指令。 然而，世界计算机与常规计算机的主要区别有两点。首先，以太坊的世界计算机在全球范围内进行计算，数以千计的运行以太坊客户端的独立计算机（称为节点）相互连接，形成一张网络，该网络执行各类命令。

其次，用户必须通过智能合约与网络进行交互。智能合约是运行在以太坊区块链上的一段代码。当用户向智能合约的地址提交交易（即请求计算）时，它将触发智能合约执行其中的代码。

尽管智能合约相对简单，但它们正是赋予以太坊其强大功能的关键所在。就像任何其他软件一样，它们都需要存储空间来保存相关数据，而问题就出在这里。

以太坊面临着存储难题

迄今为止，以太坊网络依旧在缺乏专门的数据存储方案的情况下保持运行，这就好比在没有硬盘的情况下运行一台个人电脑一样。 Swarm 首席科学家Daniel Nagy解释道：“智能合约需要操作界面，而 DApp 恰恰提供了这样的界面。但当前开发者不得不将 DApp 存储在网络服务器上，这与最初设想的前后端完全分布式的理念相悖。”

不幸的是，目前开发者将 DApp 前端存储在中心化的云服务上，这种方式极易遭受攻击。 那些极具价值的数据时刻面临着被清除的风险，无论是由于服务终止、访问阻断、数据删除、存储成本过高，或是其他各种原因。

Swarm 让世界计算机真正实现去中心化

这也是为什么即便“神圣三位一体”的构成成员有所减少，但该类比的组成部分间仍然具有很强的相关性。

要使世界计算机在所有方面都保持安全性和去中心化，那么就需要一个与之相匹配的存储解决方案。这便是 Swarm 的用武之地。正如文章开头所提及的，Swarm 最初就被设计为为以太坊的世界计算机提供存储。经过多年的集中开发，2022 年，Swarm 将完全具备各项功能并承担起这一角色。届时，重要数据只能在区块链上被引用，但这些数据实际则存储在其他地方。

由于 Swarm 是作为以太坊生态系统的一部分构建的，因此它能与以太坊进行原生连接。Swarm 提供了基本存储和通信层，用于各类去中心化应用的数据存储和通信。“我认为在以太坊中使用 Swarm 存储链下数据的主要价值在于其分布式存储方式。即使当下存储在链上的重要数据，如状态数据，也能被迁移到链下的 Swarm 中去。这可能会减少以太坊的交易费用和时间消耗，因为所需的 gas 和计算量均会减少。”Nagy 如是说。

Nagy 表示，一旦 Swarm 功能完备，以太坊开发者便能直接使用它，这也是其最大的优势之一。他还补充说，即使是那些并未考虑使用 Swarm 的 DApp 也能从中受益。

结语

通过在 Swarm 中存储数据，我们可以摆脱对公有云的依赖，避免链上存储数据带来的高昂成本，同时减少交易费用并缩短计算时长。

让世界计算机成为一个真正去中心化且不会宕机的机器，Swarm 正是其缺少的关键一环。这也正是 Swarm 最初被设计出来的样子。