区块链数据索引技术的演进:从节点到AI驱动的全链服务

1. 引言

从2017年第一批区块链应用的出现,到如今各类基于不同区块链的金融、游戏与社交应用百花齐放,我们是否思考过这些应用在交互中所采用的各类数据的来源?

2024年,人工智能与Web3成为热点。在AI领域,数据是其发展的根基。如同植物需要阳光和水分,AI系统同样依赖海量数据来不断学习和进化。没有数据,再精妙的AI算法也难以发挥其应有的智能与效能。

本文将深入探讨区块链数据可访问性的发展历程,分析行业中数据索引的演变,并对比老牌索引协议与新兴数据服务协议在技术特色上的异同。

2. 数据索引的演进:从区块链节点到全链数据库

2.1 数据源头:区块链节点

区块链是去中心化的记账本,节点是整个网络的基础,负责记录、存储和传播所有交易数据。每个节点都有完整的区块链数据副本,维持网络的去中心化特性。然而,普通用户自建和维护节点并非易事,不仅需要专业技术,还有高昂的硬件和带宽成本。普通节点的查询能力也有限,难以满足开发人员的需求。因此,用户往往依赖第三方服务。

RPC节点提供商应运而生,负责节点管理并通过RPC端点提供数据。这使用户无需自建节点就能访问区块链数据。公共RPC端点免费但有速率限制,私有RPC端点性能更好但效率仍然不高。尽管如此,节点提供商标准化的API接口降低了用户访问链上数据的门槛,为后续的数据解析和应用奠定了基础。

2.2 数据解析:从原始数据到可用数据

区块链节点提供的原始数据通常经过加密和编码处理,保证了完整性和安全性,但也增加了解析难度。对普通用户和开发者而言,直接处理这些数据需要大量技术知识和计算资源。

数据解析过程因此变得至关重要。通过将复杂的原始数据转换为易理解和操作的格式,用户可以更直观地利用这些数据。解析的质量直接影响区块链数据应用的效率和效果,是整个数据索引流程中的关键环节。

2.3 数据索引器的演进

随着区块链数据量增加,数据索引器的需求日益增长。索引器在组织链上数据并将其发送到数据库以便查询方面发挥重要作用。它们通过索引区块链数据,并提供类似SQL的查询语言接口(如GraphQL API),使数据随时可用。这种统一的查询界面大大简化了开发人员检索所需信息的流程。

不同类型的索引器通过各种方式优化数据检索:

1. 完整节点索引器:直接从完整区块链节点提取数据,确保完整准确,但需要大量存储和处理能力。
2. 轻量级索引器:依靠完整节点按需获取特定数据,减少存储需求但可能增加查询时间。
3. 专用索引器:针对特定类型数据或区块链优化检索,如NFT数据或DeFi交易。
4. 聚合索引器:从多个区块链和来源提取数据,包括链下信息,提供统一查询界面,适用于多链应用。

目前,以太坊档案节点在不同客户端下占用3-13.5 TB存储空间。面对如此庞大的数据量,主流索引器协议不仅支持多链索引,还针对不同应用需求定制了数据解析框架。

相比传统RPC端点,索引器大大提升了数据索引和查询效率。它们支持复杂查询、数据过滤和提取后分析。一些索引器还支持聚合多个区块链的数据源,避免多链应用需要部署多个API的问题。通过分布式运行,索引器提供了更强的安全性和性能,减少了集中式RPC提供商可能带来的风险。

2.4 全链数据库:向流优先对齐

随着应用需求复杂化,初级数据索引器难以满足越来越多样化的查询需求,如搜索、跨链访问或链下数据映射。在现代数据管道架构中,"流优先"方法成为解决传统批处理局限性的方案,实现实时数据处理和分析。

区块链数据服务提供商也朝着构建数据流的方向发展。传统索引器服务商推出了实时区块链数据流产品,如The Graph的Substreams和Goldsky的Mirror。也有如Chainbase和SubSquid这样基于区块链生成数据流的实时数据湖。

这些服务旨在解决实时解析区块链交易和提供更全面查询能力的需求。通过现代数据管道的视角重新定义链上数据管理,我们可以设想一个为任何业务用例量身定制高性能数据集的未来。

3. AI + Database: The Graph、Chainbase和Space and Time的比较

3.1 The Graph

The Graph网络通过去中心化节点提供多链数据索引和查询服务。其主要产品模式包括数据查询执行市场和数据索引缓存市场,服务于用户的产品查询需求。

子图(Subgraphs)是The Graph网络的基础数据结构,定义了如何从区块链提取和转换数据为可查询格式。网络由索引器、策展人、委托人和开发者四个角色构成,共同支持web3应用的数据需求。

The Graph的产品也在AI浪潮中迅速发展。Semiotic Labs开发的AutoAgora、Allocation Optimizer和AgentC工具分别优化了定价策略、资源分配和用户体验,提升了系统的智能化和用户友好度。

3.2 Chainbase

Chainbase是一个全链数据网络,整合所有区块链数据到一个平台。其特点包括:

• 实时数据湖:提供专门用于区块链数据流的实时数据湖。
• 双链架构:基于Eigenlayer AVS构建执行层,与CometBFT共识算法形成并行架构。
• 创新数据格式标准:引入"manuscripts"数据格式标准。
• 加密世界模型:结合AI技术,打造能理解、预测区块链交易的模型。

Chainbase的AI模型Theia基于NVIDIA的DORA模型,分析链上外数据和时空活动,为用户提供智能化数据服务。

3.3 Space and Time

Space and Time (SxT)致力于打造可验证的计算层,在去中心化数据仓库上扩展零知识证明。其核心技术Proof of SQL确保SQL查询的防篡改和可验证性,为数据验证提供了高效方案。

SxT与微软AI联合创新实验室合作,开发生成式AI工具,让用户通过自然语言处理区块链数据。在Space and Time Studio中,AI可将自然语言转换为SQL并执行查询。

结论与展望

区块链数据索引技术从最初的节点数据源,经过数据解析和索引器的发展,最终演进到AI赋能的全链数据服务,经历了逐步完善的过程。这些技术的进步不仅提高了数据访问的效率和准确性,还带来了智能化体验。

未来,随着AI技术和零知识证明等新技术的发展,区块链数据服务将进一步智能化和安全化。作为基础设施,区块链数据服务将继续为行业创新提供支持。