Outlier Ventures：如何用Arweave去中心化託管網站前端

新聞視界時報-記者王自凱

在 Outlier Ventures 產品和工程團隊中，我們花了很多時間討論和思考有助於塑造我們去中心化未來的新技術。你可以查看我們的 Web3 技術雷達。

除了花時間説明我們的投資組合公司做出正確的技術選擇之外，我們還自己構建應用程式 - 例如，Scott Canning 最近在 NEAR 上構建的去中心化融資平臺項目。

我們決定在 Web3 堆疊上構建更多內容，並在此過程中撰寫許多不同的設計選擇，並在一系列博客文章中記錄我們的發現。  在本文中，我們將關注 DePIN，特別是去中心化存儲的主題。

各種 DePIN（去中心化物理基礎設施網路）允許開發人員利用像AWS、穀歌雲、Azure 等提供的同類服務，但以真正去中心化的方式。擁有閒置計算能力的參與者會被激勵將其資源貢獻給一個有效的雲計算平臺，該平臺沒有仲介機構，也沒有總體的中心控制點或故障。

這篇文章解釋了：

DePIN和去中心化存儲的挑戰
我們如何解決託管挑戰
我們做出的技術選擇
Arweave 基礎知識
arweave-bundle 簡介，這是一個直接從 CI/CD 部署去中心化前端的庫。

去中心化存儲的挑戰

如果前端中心化託管，那麼 DApp 就不是真正去中心化的。如果網站前端不能登錄或包含漏洞或更糟糕如協力廠商破壞網站，用戶對它們缺乏信心，那麼擁有無需許可合約有什麼好處？

當後端和前端都完全透明時，人們經常重複的 “Don’t trust, verify”才會變得更有意義。

決定託管解決方案

評估在何處託管 dApp 時需要牢記的一些驗收標準：

1、確保不可篡改性和可訪問性：允許跟蹤公共基礎設施上已部署檔的版本控制，dApp 應該是“不可停止的（unstoppable）”。

2、易於部署：易於發佈新內容並能夠與 CI/CD 集成。

3、成本：盡可能便宜

4、加密支付：一種我們可以使用代幣支付而不必被迫退回到法幣通道的服務

定義了這些要求後，我們確定了一些可用的選項：

IPFS（使用我們託管的節點）
IPFS（使用協力廠商提供商）
Filecoin
Storj
Arweave

出於我們 dApp 的目的，我們決定儘量減少對 Piñata、Web3.storage 或 Infura 等任何協力廠商解決方案的依賴。雖然它們在易於部署等方面帶來了許多優勢，但它們需要 API 金鑰，我們將其視為單點故障和控制風險。只要有 API 金鑰，就無法保證不可篡改性和可達性。

不可避免地存在權衡。在 Outlier，我們經常採用 IPFS 來託管靜態內容。我們甚至討論了託管我們自己的 IPFS 節點。這將為最終用戶提供驗證特定部署是否與已部署的代碼包的 CID 相匹配的機會，並且我們可以利用 IPNS 和 IPFS 以及 ENS 來允許可變的 IPFS CID 指標更新網站內容並通過 HTTPS 啟用功能變數名稱解析時。

然而，由於 IPFS 本身不是一個激勵網路，因此將 dApp 固定到我們自己的節點可能會造成單點故障，這是我們嚴格試圖避免的。

我們研究了 IPFS 固定解決方案，例如https://web3.storage/，它提供了出色的開發人員體驗，但最終它是一個中心化解決方案，因為它基於他們持有的金鑰，並且允許他們隨時撤銷服務時間。這是一項有用的服務，但在這種情況下，我們決定它不會為我們提供我們所追求的完全去中心化的體驗。
出於同樣的原因，另一個解決方案https://filebase.com/被排除。
接下來，我們考慮了 Filecoin，它在 IPFS 之上提供了一個層，並激勵提供商通過將內容固定到 IPFS 節點來提供存儲空間。以 Filecoin 向提供商支付費用，並且由於 IPFS 和 Filecoin 都是由 Protocol Labs 開發的，因此這是一種流暢且連貫的體驗。  如果不是他們的商業模式取決於交易，我們可能會選擇 Filecoin 。作為開發人員，我們不需要持續考慮向誰付款以及支付多少錢，因此對於我們的特定用例，我們也排除了 Filecoin。
我們的第三個選擇 Arweave 為我們提供了技術權衡，但最終是我們選擇的解決方案。雖然每次上傳的成本很低——每次大約 0.003 美元，而且該網路已經存在五年了，但工具和資源比 Filecoin 和 IPFS 生態系統中的要少，因此我們必須解決一些有趣的挑戰——包括開發我們的自己的庫，用於直接從我們的 CI/CD 捆綁和上傳。

Arweave 工具

你可以在這裡按照我們的步驟熟悉如何將內容上傳到 Arweave（又名 Permaweb）。

首先，我們熟悉了基礎知識。在我們決定構建一個簡單的 React 應用程式後，我們的第一站是https://cookbook.arweave.dev/，在那裡我們找到了大量用於將資料上傳到 Arweave 的有用資源，包括部署應用程式。

先決條件

你需要安裝 Node，以及 npx 和 pnpm。你還需要一個交易所帳戶，可以在其中購買一些用於部署的 AR。我們使用 Arweave 的主網而不是測試網，因為它足夠便宜，可以進行實驗。

第一步是創建一個 Arwave 錢包並用一些 AR 為其提供資金。有趣的是，最簡單的方法是通過 CEX。

檢查資金是否已到達你的地址：https: //viewblock.io/arweave

創建你的錢包：

$ mkdir upload-arweave

$ pnpm install arweave

$ node -e "require('arweave').init({}).wallets.generate().then(JSON.stringify).then(console.log.bind(console)) > wallet.json

現在你有了一個 wallet.json，其中包含你的私密金鑰和公開金鑰。通過運行查找位址：

npx arweave-bundler address

你需要提供少量 AR 資金。有趣的是，最簡單的方法是通過 CEX。

檢查資金是否已到達你的地址：https: //viewblock.io/arweave

之後，你可以開始編寫幾行代碼來部署某些內容。

Arweave Hello World

首先創建一個簡單的網路應用程式。今天最簡單的就是`pnpm create vite`並選擇最適合你的預設值。

然後查看https://cookbook.arweave.dev/，你可以在其中找到大量用於將資料（包括部署應用程式）上傳到 Arweave 的有用資源，或者繼續流覽博客文章以獲取好的方法。

創建一個名為 ar-deploy.js 的檔並粘貼以下內容：

import Arweave from "arweave";

import fs from "fs";

// load the JWK wallet key file from disk

const jwk = JSON.parse(fs.readFileSync('./wallet.json').toString());

// initialize arweave

const arweave = Arweave.init({ host: "arweave.net", port: 443, protocol: "https", });

const tx = await arweave.createTransaction( { data: "Hello world!", }, jwk );

await arweave.transactions.sign(tx, jwk);

arweave.transactions.post(tx).then(console.log).catch(console.log); console.log(`https://arweave.net/${tx.id}`);

使用“node ar-deploy.js”運行它……你剛剛將第一個內容部署到了 Permaweb！ 這很好，但還不夠有用。

上傳一個檔

下一步是上傳實際檔而不是字串。為此，你需要處理標籤。閘道需要知道它正在提供什麼類型的資料（例如圖像/png）。

import Arweave from 'arweave';

import fs from "fs"; // load the JWK wallet key file from disk

let key = JSON.parse(fs.readFileSync("walletFile.txt").toString());

// initialize an arweave instance

const arweave = Arweave.init({});

// load the data from disk

const imageData = fs.readFileSync(`iamges/myImage.png`);

// create a data transaction

let transaction = await arweave.createTransaction({ data: imageData }, key);

// add a custom tag that tells the gateway how to serve this data to a browser

transaction.addTag('Content-Type', 'image/png');

// you must sign the transaction with your key before posting

await arweave.transactions.sign(transaction, key);

// create an uploader that will seed your data to the network

let uploader = await arweave.transactions.getUploader(transaction);

// run the uploader until it completes the upload.

while (!uploader.isComplete) { await uploader.uploadChunk(); }

上傳多個檔

事情開始變得有趣，但在遍歷目錄並將所有檔發佈到 Permaweb 之前，還有最後一個概念需要掌握：理解清單的概念。

將檔上傳到 Arweave 時，每個檔都會分配自己唯一的交易 ID。預設情況下，這些 ID 不以任何特定方式分組或組織。

因此，清單是一個 JSON 檔，其中包含一組檔的所有 ID。它還包含一個索引屬性，該屬性指向指向任何交易 ID 的別名。

{ "manifest": "arweave/paths",

"version": "0.1.0",

"index": { "path": "index.html" },

"paths": { "index.html": { "id": "cG7Hdi_iTQPoEYgQJFqJ8NMpN4KoZ-vH_j7pG4iP7NI" }, "js/style.css": { "id": "fZ4d7bkCAUiXSfo3zFsPiQvpLVKVtXUKB6kiLNt2XVQ" }, "css/style.css": { "id": "fZ4d7bkCAUiXSfo3zFsPiQvpLVKVtXUKB6kiLNt2XVQ" }, "css/mobile.css": { "id": "fZ4d7bkCAUiXSfo3zFsPiQvpLVKVtXUKB6kiLNt2XVQ" }, "assets/img/logo.png": { "id": "QYWh-QsozsYu2wor0ZygI5Zoa_fRYFc8_X1RkYmw_fU" }, "assets/img/icon.png": { "id": "0543SMRGYuGKTaqLzmpOyK4AxAB96Fra2guHzYxjRGo" } } }

Arweave 交易很便宜，但創建如此多的交易遠非理想，特別是當網路擁塞時。

雖然此解決方案可行，但它不是最佳方案，因此我們轉向下一個解決方案：Arweave bundles ( ANS-104 )

Arweave bundles

交易捆綁是一種特殊類型的 Arweave 交易。它允許將多個其他交易和/或資料項目捆綁在其中。由於交易包裡含有許多嵌套交易，因此它們是 Arweave 能夠擴展到每秒數千個交易的關鍵。

我們的主要要求是能夠將檔和資產捆綁在一起，以便我們可以在構建應用程式後以原子方式上傳，從而擁有正確版本的 dApp，而不是零散地上傳單個檔。這也具有成本優勢，因為這意味著我們只需為上傳付費一次。

我們考慮使用 Iris（以前稱為 Bundlr），它具有良好的開發人員體驗，包括允許使用許多代幣進行支付，支援不同的鏈並允許在 Arweave 和其他我們沒有的功能之上增加了一層額外的費用需要。

你可以利用名為arbundles 的開源庫並添加一些粘合功能，從而在不使用 Irys 服務的情況下利用捆綁功能。

import { bundleAndSignData, createData } from "arbundles";

const dataItems = [createData("some data"), createData("some other data")];

const signer = new ArweaveSigner(jwk);

const bundle = await bundleAndSignData(dataItems, signer);

我們的 Arweave 實用程式：arweave-bundler

我們決定創建自己的 Arweave 實用程式，以便直接在 CI/CD 中利用捆綁功能，並使步驟始終可重複。

在 Arweave Bundler 的公共存儲庫中，你將找到一個 GitHub Action 和 CLI，用於從目錄上傳靜態資產，這非常適合將單頁應用程式 (Single Page App，SPA) 或其他靜態內容發佈到 Arweave。

如果你想使用GitHub Action，配置如下：

uses: outlierventures/[email protected]

with: directory: build/

private-key: ${secret.ARWEAVE_PRIVATE_KEY}

dry-run: false network: arweave.net

確保將私密金鑰添加到存儲庫的 GitHub Secrets 中。如果你希望使用 CLI，請按照以下步驟捆綁和部署你的 Web 應用程式：

npx arweave-bundler upload build/ --private-key ${PRIVATE_KEY}

始終確保你的私密金鑰存儲為環境變數。

結論

Arweave 提供了一種廉價且便捷的方式來永久存儲 Web 應用程式前端，證明去中心化存儲比中心化存儲更便宜。另一方面，雖然中心化存儲提供商擁有經過驗證的商業模式，但我們需要等待 Arweave 模型是否能夠通過時間的考驗。主要挑戰是激勵調整，即費用。在一個沒有租金且只收取一次性費用的系統中，如果節點不再獲得足夠的獎勵，它們可能會決定離開。

雖然這個發現過程中最複雜的部分是在無法訪問大量文檔或示例的情況下找到我們的方法，但我們最終找到了一個有彈性的解決方案，我們希望其他開發人員能夠從使用 arweave-bundler 簡化其部署過程中受益。

我們的下一個任務是研究去中心化的功能變數名稱管理。我們的下一篇文章將重點關注實施 ENS 和 ANT（Arweave 名稱代幣）所涉及的挑戰和決策。