Walrus (WAL) 币全面解读！探索 Sui 公链的创新去中心化存储解决方案

Walrus，一个由 Mysten Labs 开发的、构建于 Sui 公链之上的去中心化存储协议，正试图通过其独特的技术架构和代币经济模型，改变区块链数据存储的方式，为去中心化应用程序开辟新的可能性。

这个专为高效储存大型和多媒体档案而设计的项目，究竟有何特别之处？它又将如何影响未来的区块链生态？

2024 年 10 月 17 日，Walrus 在社交媒体上宣布推出公共测试网，适用于区块链应用和自主代理，目前已经发布了开发者预览版以收集回馈，该协议提供的主要优势包括：经济高效的 Blob 储存、以及高可用性和稳健性。

知名链媒体「Decrypt」已经开始将新闻文章、影片和图片储存在 Walrus 上，以建立加密媒体公司的防篡改内容，并培养出版物与读者之间的信任。

Walrus (WAL) 币是什么？

简单来说，Walrus 就是一个去中心化的“云盘”，可以用来存储各种数据，特别是那些大型的、富媒体的内容，比如视频、图片、音频等等。

与传统的云存储系统不同，Walrus 并不依赖于中心化的服务器，而是将数据分割成小块，分布在全球多个节点上。这种方式确保了数据的安全性和可用性，即使部分网络出现故障，系统仍然可以检索到完整的数据。

Walrus：重新定义去中心化存储

Walrus 专注于解决传统存储方案的高成本、低效率和中心化问题，为开发者提供了一个安全、可扩展且经济的解决方案。Walrus 的核心创新在于其对大文件（称为“blobs”）的高效处理能力，适用于存储媒体文件、AI 数据集、区块链历史记录等多种场景。

Walrus 项目背景简介

Walrus 采用的正是之前因 Liber 而诞生的新编程语言「Move」。与主流基于 IPFS 的存储专案不同，Walrus 主打专为大型资料档案而设计，可储存和提供原始资料和媒体档案，如视频、图像和 PDF 等多媒体内容。这些大型档案或 blob 可以由 Walrus 快速且有效的存储，并且其存储功能具有弹性、可扩展、可编程等三大特点，同时，若出现拜占庭故障的情况下也能确保高可用性和可靠性。

开发团队 Mysten Lab

Mysten Labs 的使命是为 web3 创建基础设施。

截图自SuiDoge AI_Medium

投融资信息

Mysten Labs 于 2021 年成立，创立时间不到两年，连续吸引了多家知名投资机构。

图片源icodrop

Walrus 的技术亮点包括：

• 低成本存储：通过先进的编码技术（如纠删码），Walrus 将数据分片存储在分布式节点上，仅需 4-5 倍的复制因子即可保证数据可用性，相较于传统区块链的全节点复制成本降低数十倍。
• 高性能读写：Walrus 优化了数据访问速度，确保用户能够快速上传和检索大文件。
• 可编程性：Walrus 与 Sui 区块链深度整合，存储资源可通过智能合约操作，为 dApp 开发者开启了新的应用可能性。

2025 年 3 月 27 日，Walrus 主网上线，标志着其从测试阶段迈向全面商用，也为 WAL 代币的流通和应用奠定了基础。

Walrus 的技术架构

在架构上，Walrus 将控制与存储职能分为两个层次：其一是基于 Sui 构建的链上元数据与协调层，其二是由独立节点组成的链下存储层。控制层通过智能合约来注册 blob 元数据、执行访问规则、追踪节点注册状态，并管理质押与罚没机制；而存储层则负责存储实际的二进制数存储冗余数据。

当用户上传一个 blob 至 Walrus 时，文件首先被分割为固定大小的区块，然后每个区块通过纠删编码生成多个碎片。只需其中一部分碎片就可以重构原始数据。相比全副本复制，这种方式显著降低了存储开销。这些碎片将分布式存储在 Walrus 网络中已注册的节点上，每个节点负责特定份额的存储任务。

「质疑-应答」机制确保碎片的可用性。在每个纪 元内，系统会随机质疑存储节点，要求它们提交加密证明，以确认仍然存储指定碎片。每份证明都是一个基于 Merkle 树的紧凑响应，包含碎片内容的一部分与认证数据。这些证明会提交至链上，并由智能合约进行验证。质疑的调度为伪随机，确保节点无法预知被检验的数据，从而避免“装样子”或提交伪造回应的行为。

Walrus 协议采用委托权益证明（dPoS）模型，用于强化问责机制。每个节点需质押 WAL 代币方可参与 blob 存储。持币人可将代币委托给节点，以增加其存储容量与奖励占比。Sui 上的智能合约会记录质押数据，并在每个纪 元结束后分配奖励。若节点未能回应可用性质疑，或行为不当，将被罚没。协议能容忍最多三分之一节点失效，符合拜占庭容错（BFT）标准。被罚没的节点将失去未来 blob 的分配资格，这保障了整个网络的安全性与可靠性。

所有协议行为均由使用 Move 编写的智能合约协调执行。合约负责管理对象所有权、存储分配、可用性验证、节点注册及 blob 生命周期策略。当一个 blob 被上传时，其元数据将作为链上对象注册，包含文件大小、纠删码参数、策略设置（如是否可变、访问权限）以及关联的存储节点信息。策略是可编程的，允许设定 blob 的更新、转移或删除规则。

Walrus 与 Filecoin 和 Arweave 的对比

Walrus 引入了一种与 Filecoin 和 Arweave 等已建立协议截然不同的去中心化存储方式，其主要的区别在于存储控制、复制策略和数据可编程性。

存储控制与复制策略

• Walrus：采用纠删编码将数据划分为多个碎片，仅需一部分碎片即可重构数据。该方法通过大约 4-5 倍的复制因子实现了高容错性，相较于全复制模型，显著降低了存储开销。
• Filecoin：采用市场驱动模型，用户可指定数据的副本数量。尽管这种方式十分灵活，但为提高可靠性而增加副本数量会导致成本上升。减少副本数量虽能降低成本，但可能会影响数据的可用性。
• Arweave：实现了一个区块织网结构，通过该结构将数据永久存储在其网络中，从而实现高度冗余。这保证了数据的永久性，但需要广泛的复制，这带来了非常高昂的存储成本。

数据可编程性与管理

• Walrus：与 Sui 区块链的智能合约集成，提供可编程存储。这使得动态数据交互成为可能，例如更新或删除存储内容，同时也支持动态 NFT 和实时数据流等复杂应用。
• Filecoin：引入了 Filecoin 虚拟机（FVM），用于实现智能合约功能。然而，其可编程性仍在发展中，修改或删除存储数据的能力仍然有限。
• Arweave：专注于不可变、永久存储特新，这意味着数据一旦存储便无法被修改或删除。这种设计非常适合档案存储，但对于需要数据可变性的应用来说不够灵活。

WAL 代币：Walrus 生态的命脉

WAL 是 Walrus 协议的原生代币，总供应量为 50 亿枚，主网启动时初始流通量为 12.5 亿枚。作为生态系统的核心资产，WAL 在网络中承担了多种关键角色：

• 存储费用：用户使用 WAL 支付存储费用，费用设计旨在保持与法币的稳定性，避免加密货币价格波动对用户体验的影响。
• 质押与安全：WAL 采用委托权益证明（dPoS）机制，用户可通过质押 WAL 支持存储节点，参与网络安全维护并赚取奖励。
• 治理：WAL 持有者可以投票调整网络参数（如惩罚力度或奖励分配），确保协议的去中心化和透明性。
• 激励机制：超过 60% 的 WAL 代币分配给社区，包括空投、补贴和储备金，以奖励早期用户和开发者。

Walrus 的代币经济模型还引入了通缩机制。例如，短期质押调整将收取罚款并部分销毁，激励长期质押；低性能节点的质押也会面临削减，部分 WAL 被销毁。这些设计旨在增强 WAL 的稀缺性，推动其长期价值增长。

去中心化存储协议主要类型概要

目前去中心化储存协议主要分两大类：完全复制系统 和 Reed-Solomon(RS)编码的系统。

类型一：完全复制系统

完全复制系统面临高昂的储存开销和潜在的 Sybil 攻击等安全性风险。这种方法虽然实现了无许可环境，但其可靠性高度依赖于所选储存节点的稳健性。

类型二：RS 编码

相比之下，RS 编码 能显著降低复制需求，提高安全性。即使有1/3恶意节点，RS编码也只需约3倍的储存开销就能达到足够安全性。不过，RS编码也存在计算成本高和扩展性限制等问题。

无论采用何种协议，去中心化储存系统都面临数据保留和节点协调的挑战，这些问题限制了系统的可扩展性。为解决这些问题，许多系统除了实现储存协议外，还开发自定义区块链来处理交易和加密货币操作，以提高整体效率和功能性。

图源Messari

Walrus 如何运作

Walrus 的创新为大型和多媒体档案储存而设计，它结合两种去中心化存储类型的优势，创造出独树一格的第三类 blob 去中心化存储的新解决方案：新编程语言 Move + 新编程协议 Red Stuff + Sui 区块链

因此 Walrus 能够扩展到数百个储存节点，并且以极低的储存开销实现极高的弹性。 Walrus 系统不需要建立一个完整的、专门的区块链协议来运作。相反，它利用现有的现代区块链 Sui 作为其控制平面，来管理以下方面：

• 储存节点的生命周期管理
• blob 的生命周期管理
• 经济和激励机制

这种方法使 Walrus 能够利用 Sui 区块链的功能，无需从头开始开发一个完整的区块链系统，还能简化 Walrus 的设计和实施，同时仍然提供去中心化存储所需的关键功能。

图源 Walrus 白皮书

底层架构

Walrus 的架构能确保即使在节点故障或恶意行为下，内容仍可被存取。它使用基于快速线性喷泉码的先进错误校正技术，增强了对拜占庭故障的抵抗力以及动态变化的储存节点集。 Walrus 简化核心功能，并利用 Sui 智能合约来管理存储节点和 blob 认证。

在Walrus中，客户端协调数据流，数据经发布者编码并安全存储。元数据和可用性证明存储在 Sui 上，并利用 Move 语言与 Sui 提供的可组合性和安全性。存储容量可被代币化，允许与 Sui 应用程序整合。 Walrus 也支持其他区块链，如 Solana 和以太坊。数据访问通过聚合器从存储节点收集，并通过 CDN 或 缓存传送。

核心组成

Blob 属性

代表了一个相当于档案的不可变物件。 Blob 储存方案是一种用于云端储存的解决方案，主要设计用于存放大量的非结构化数据，如影像、文件、视讯等。这些数据通常是以二进位格式存在的，并不一定遵循特定的档案格式。

新编程协议 Red Stuff

这是 Walrus 的核心，它是基于喷泉码的新型二维编码算法，简化了复杂的数学运算。喷泉码主要依赖于 XOR 逻辑。

纠删编码 简单说就是：假设有 K 个数据，经过编码后产生 n 个数据，如果在传输过程中丢了一些数据，剩下的数据我们叫它 K’，无论数据怎么丢失，只要最后 K’ ≥ K，就能把原始的数据 K 解码出来。

标题图片引用自：Figure 1 - uploaded by Luigi Rizzo

储存与检索：支援 blob 读写

Walrus 支援写入和读取 blob 的储存操作。它还允许任何人证明 blob 已被储存并且可供稍后检索。

Walrus 系统的 blob 写入过程结合了区块链技术和分布式存储。写入者使用 Red Stuff 算法编码 blob，在区块链上注册并获取存储空间，然后将分片分发给存储节点。最后，写入证书发布在区块链上，确认 blob 的可用性。这个过程确保了数据的分布式存储和可靠性，同时利用区块链管理元数据和协调存储。

读取过程中，用户可向任何存储节点请求 blob 的承诺和主要分片。收集足够的有效证明后，重建并验证 blob。 Red Stuff 的特性确保了一致性读取，且在无故障情况下，只需下载略大于原始 blob 大小的数据。对于高需求情况，系统提供激励机制以确保读取效率。此外，通过聚合器和缓存，可以减少频繁访问的 blob 的重建次数，提高整体性能。

成本效率、非同步资料完整存储：新编程协议 Red Stuff + 纠删编码

Walrus 认为，在节点失效或离线的时候，恢复丢失数据的成本应该只与 需要恢复的实际数据量成正比，同时，这个成本应该要随着网络中节点数量的增加而减少。

为了达到这个目的，Red Stuff 采用了二维编码技术，将数据分片，并且把这些数据分片分布在储存节点中，允许更高效的恢复丢失的数据片段，而不需要下载整个 blob。

（截图&翻译自Walrus白皮书）

透过利用先进的纠错编码，Walrus 将储存成本控制在储存 Blob 大小的大约五倍，并且每个 Blob 的编码数据分散储存在不同储存节点上，如此还实现非同步资料的完整存储。

（截图&翻译自Walrus白皮书）

灵活的存取

使用者可以透过命令列介面、软体开发工具包和 web2 HTTP 技术与 Walrus 互动。 Walrus 旨在与传统快取和内容分发网路良好配合，同时确保所有操作也可以使用本地工具运行，以最大限度地实现去中心化。

Walrus 代币经济学和激励措施

Walrus 的经济挑战与典型区块链不同，因为它利用 Sui 区块链作为控制平面，因此继承了区块链共识的安全性。它使用委托权益证明机制，每个周期内，权益持有者将权益委托给候选储存节点。

所以，除了简单的读写操作，为确保具有竞争力的定价、高效的资源分配及最小化对抗性行为，Walrus 设计了经济和激励机制，引入一个基于质押的经济模型，通过奖励和惩罚来调整激励机制并强制长期承诺。该系统包括储存资源和写入操作的定价机制，并辅以用于参数调整的代币治理模型。

WAL 代币质押与治理

Walrus 的代币经济学主要围绕 WAL 代币展开，储存节点或其代表质押 WAL 代币，是 Walrus 安全性的基础。良好行为会获得奖励，反之则会被惩罚。

Walrus 的质押机制包含四个核心组成：质押和数据分片的分配、解除质押的过程、奖惩的累积、为自我托管物件所需的调整。

1）委托质押和数据分片的分配

Walrus 有一个内建的委托质押层，让所有用户都能参与网络安全。节点相互竞争以吸引用户质押，这决定了分片如何分配给节点。

在佣金率方面 Walrus 有些保障措施，Walrus 要求节点必须在每个周期的截止点之前设定他们的佣金率，并且这个佣金率在整个周期内保持不变。

Walrus 采用类似 Sui 的自我托管物件来实施质押，当用户质押资金时，这些资金会被包装成自己的持有物件。

2）分片迁移

分片迁移是一种机制，当系统需要平衡各个节点的储存负载时，或者节点离线、节点相对质押量发生变化时，就会触发分片迁移，在不同节点间重新分配数据分片，这种机制有助于维持整个网络的效能。

分片迁移包含三个过程：分配算法、合作迁移路径和恢复路径。

3）储存写入的定价付款机制

在每个纪 元开始前，储存节点对储存和写入价格进行投票，系统选择第66.67百分位（按质押权重）的价格作为最终价格。用户在注册 blob 时支付写入价格，并在购买时支付储存费用，这些费用在纪 元结束时分配给相关节点。

4）WAL 代币治理

Walrus 的治理主要通过 WAL 代币来运作，用于调整系统中的参数，主要调整四个参数，包括与分片恢复和数据挑战相关的成本。在每个纪 元的质押截止点前，任何 Walrus 节点都可以提出参数调整的提案。节点可以对提案进行投票，投票权重等于其总质押量，获得超过50%投票且达到法定人数的提案将在下一个纪 元实施。

激励机制

存储挑战

Walrus 系统中的存储挑战机制时用来确保存储节点的合规性和系统的经济安全性。

存储挑战的激励政策可以概括为：Walrus 系统通过定期的随机挑战来验证存储节点是否确实保存了它们声称存储的数据。节点需要对这些挑战做出回应，提供所选 blob 的证明。如果节点在这些挑战中表现良好，它们就被认为履行了职责。反之，表现不佳的节点将面临惩罚。

读取奖励

Walrus 的主要目标是提供强大的 blob 储存，它鼓励储存节点提供免费快速的读取服务，但并不强求。为解决客户端没有储存节点回应读取需求这个问题，Walrus 提供三种读取激励方案：

1）节点服务模型：用户与储存节点签订付费合约来读取数据。

2）链上悬赏：当读取失败时，用户可在链上发布悬赏。

3）轻节点采样：引入轻节点作为额外参与者，提供 Layer 2 去中心化安全保障。