原標題：元宇宙 NFT數據存儲專題報告IV：挑戰剖釋與解決路徑

撰文：Blockchain Storage Research Center of HUST and HashKey Capital Research

NFT存儲的挑戰

為了實現上述NFT存儲應用的發展，就像任何新生技術一樣，必須克服一系列障礙。本文從可用性、安全性、監管和可擴展性的角度討論了一些典型的挑戰，包括基于區塊鏈的平臺所造成的系統層面的問題和人類因素，如監管者、法規和社會因素。

1．可用性挑戰

可用性是指在測試特定產品時，衡量用戶的有效性、效率和滿意度來評判一個特定的產品。大多數的NFT項目都是建立在以太坊之上。因此，很明顯，以太坊的主要缺點被繼承了。我們討論了對用戶體驗有直接影響的三個主要挑戰。

①匱乏的冗余機制

通過前文分析，NFTs目前多使用集中式數據中心和IPFS進行存儲，這兩種方式的冗余機制并不是很可靠。集中式數據中心通常使用多副本的冗余方式，將文件復制多份進行冗余，成本較高。IPFS沒有自運行的冗余方式，雖然文件所對應的CID是全網廣播的，而文件本身的數據存儲在節點本地，需要其他節點自發來進行備份。Filecoin作為IPFS的激勵層，也沒有很好的完成激勵節點進行備份的使命，網絡節點中存儲的大多數是為了獲取激勵而存的無效數據。Memo所研發的MEFS系統，使用多副本與糾刪碼相結合的存儲方式，利用數據分片存儲和風險感知修復技術，以低成本實現高耐久的冗余方式。

②緩慢的確認速度

NFTs通常將交易發送到智能合約，以實現透明可靠的管理，如鑄造，賣出和交換。然而，目前的NFT系統是與它們的底層區塊鏈平臺緊密耦合，這使得它們的性能很低。比特幣僅達到7 TPS，而以太坊只有30 TPS，這導致NFTs的確認速度極慢。解決這個問題需要重新設計區塊鏈拓撲結構，優化其結構或改進共識機制。現有的區塊鏈系統無法滿足這些要求。這也決定了將復雜的元數據和「龐大」的媒體數據存儲在鏈下系統的現狀。

③高昂的gas費

高昂的gas費已經成為NFT市場的一個主要問題，特別是在大規模鑄造NFT的時候，需要將元數據上傳到區塊鏈網絡，每個與NFT相關的交易都比簡單的轉賬交易更昂貴，因為智能合約涉及到要處理的計算資源和存儲。復雜的操作、高擁堵的通信壓力和昂貴的費用大大限制了NFTs的廣泛采用。鑄造NFT所產生的交易費用大多數情況下都遠遠高于NFT的現有價值，盡可能的將NFT相關數據存儲在鏈下是目前調整這個嚴重失衡情況的主流方案，而其又帶來了各種各樣的風險。

2．存儲安全和隱私問題

來自用戶的數據是任何系統的首要任務。然而，這些數據，儲存在鏈外但與鏈上標簽相關聯，面臨著失去聯系的風險或被惡意方濫用的風險。

①NFT數據的不可訪問性

在主流的NFT項目中，大多使用加密的哈希值作為標識符，而不是真正的媒體數據，然后記錄在區塊鏈上，以節省gas消耗。這使得用戶對NFT失去信心，因為原始的文件可能會丟失或損壞。一些NFT項目已經開始與專門的文件存儲系統進行合作，如IPFS，它允許用戶通過哈希值進行內容尋址，只要IPFS網絡上的某個地方有人在托管它，用戶就可以成功獲取這個哈希值相對應的內容。盡管如此，這樣的系統還是有不可避免的缺陷。當用戶上傳NFT元數據和媒體數據到IPFS節點時，不能保證他們的數據會在所有的節點中被復制。該數據存在IPFS上，有可能只有一個節點對該內容進行托管，而沒有其他節點對它進行備份，如果存儲它的唯一節點從網絡上斷開，數據可能會變得不可用。DECRYPT.IO和CHECKMYNFT.COM已經報告了這個問題。Memo項目在嘗試使用開發的MEFS系統來彌補IPFS這一缺陷。

此外，一個NFT還有可能指向一個錯誤的文件地址。如果是這種情況，用戶無法證明他實際擁有該NFT。總而言之，依靠一個外部系統作為NFT系統的核心組件是脆弱的。

②匿名性和隱私性

大多數NFT交易都依賴于他們的底層以太坊平臺，它只提供偽匿名性，而不是嚴格的匿名性或隱私。用戶可以部分地隱藏他們的身份，如果他們的真實身份和相應的地址之間的聯系被公眾所知，那么用戶在暴露的地址下的所有活動的所有活動都可以被觀察到。現有的隱私保護解決方案，如同態加密、零知識證明、環形簽名、多方計算，由于其復雜的加密基元和安全假設，尚未大規模應用于NFT相關方案。

與其他類型的基于區塊鏈的系統類似，降低昂貴的計算成本成為保護NFT數據安全和隱私的關鍵。

3．監管政策

與大多數加密貨幣的情況類似，NFTs也面臨著來自監管部門的嚴格管理等障礙，同時如何在相應的市場中適當地監管這種新生的技術也是一個挑戰。本文從兩個典型方面進行討論。

①法律方面

NFTs面臨的法律和政策問題涉及廣泛的領域，潛在的相關領域包括商品、跨境交易、KYC（了解你的客戶）數據等等。在進入NFT領域之前，了解相關的監管審查和訴訟是非常重要的。在一些國家，針對加密貨幣的法律規定很嚴格，對NFT銷售也是如此。鑄造、交易、出售或購買NFT必須克服治理方面的困難。在法律上，用戶只能在獲得授權的交易所交易如股票和NFT等衍生品。其他一些國家，如馬耳他和法國，正在試圖實施適當的法律，目的是規范數字資產的服務，它們要求買家遵循復雜甚至矛盾的條款。因此，進行盡職調查是一個在向NFTs資產投資之前，必須進行的步驟。

②應稅財產方面

與知識產權相關的產品，包括藝術、書籍、域名等，在目前的法律框架下被視為應稅財產。然而， NFT的銷售還并不在這個范圍內。雖然少數國家，如美國將加密貨幣作為財產征稅，但全球大多數地區尚未考慮對加密資產征稅的情況。這可能會大大增加以NFT交易為掩護的金融犯罪，以逃避相應地區政府的征稅。個人參與者根據任何與NFT財產有關的資本收益進行繳稅。另外，NFT-for-NFT、NFT-for-IP、以及Eth-for-NFT等交易都應該被征稅。此外，對于高利潤的財產或收藏品，應適用較高的稅率。因此，建議與NFT相關的行業在經歷了深刻的變革之后，向專業的稅務部門尋求更多的建議。

4．可擴展性問題

NFT方案的可擴展性包括兩個方面。首先是強調一個系統是否能與其他生態系統互動。第二個重點是NFT系統能否在當前版本被遺棄時獲得更新。

①NFT互操作性

現有的NFT生態系統是相互隔離的，用戶一旦選擇了一種類型的產品，就只能在同一生態系統內交易它們，這是由于其底層區塊鏈平臺的原因。目前如果想跨生態進行交易，就需要通過類似opensea的第三方交易平臺來完成，脫離原屬區塊鏈平臺的信任機構，將增加信任成本。互操作性和跨鏈溝通始終是廣泛推廣dApps的障礙，跨鏈通信只有在外部可信方的幫助下才能實現。這樣一來，去中心化的特性就不可避免地在某種程度上喪失了。

但是幸運的是，大多數與NFT相關的項目都采用Ethereum作為其底層平臺。這代表著，他們共享一個類似的數據結構并可以在相同的規則下進行交換。而NFT項目的存儲方式各不相同，如何保持去中心化和統一風險結構是未來的重要課題。

②可更新的NFTs

過渡性區塊鏈一般通過軟分叉和硬分叉兩種方式更新其協議，說明了對現有區塊鏈進行更新時的困難和權衡。盡管是通用模型，新的區塊鏈仍然有嚴格的要求，如容忍特定的對抗行為和在更新過程中保持在線。NFT方案密切依賴其基礎平臺，并與之保持與它們保持一致。雖然數據通常存儲在獨立的組件中（如IPFS和MEFS文件系統），但最重要的邏輯和tokeId仍然被記錄在鏈上，適當地更新系統的改進將是必要的。

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