全面解讀去中心化視訊流媒體平台

分析現代基于區塊鍊的視訊流基礎設施和架構。

原文标題：《Exploring Blockchain Video Streaming Platforms》

原文作者：Agustinus Theodorus

文章來源：medium

編譯：元行社

如今，幾乎所有人都在關注視訊流媒體，疫情加速了全球流媒體平台的發展。Netflix、Disney+和HBO Max等熱門視訊流媒體平台受益于該行業的快速增長。但也有很多失敗的嘗試，包括Quibi和CNN+。

歸根結底，其實是有兩種類型的視訊流平台：基于廣告的和基于訂閱的。基于廣告平台的例子是YouTube，基于訂閱的例子是Netflix。連接配接這兩個平台的一線希望是什麼呢？答案是中心化。随着Netflix失去其市場主導地位，訂閱平台的競争越來越激烈，但廣告平台仍處于YouTube的壟斷之下。

對現狀持異議的人通常會感歎其封閉的算法可以審查内容。在不涉及一些層面的情況下，目前生态系統還是缺乏透明度，是以催生了“不受審查”和“去中心化”的新型平台。

問題就是這些新的去中心化平台如何将技術作為其理想的保障。技術方面的内容值得研究，本文會涉及到該部分。

什麼是去中心化視訊流?

去中心化視訊流是指單個實體無法控制流媒體服務的内容傳遞。必須注意去中心化視訊流和分布式視訊流之間的差別，以了解和區分差異。分布式視訊流意味着内容傳遞網絡在一個實體的支援下全球傳播，而去中心化則完全消除了控制。它建立了一個網絡，參與者可以就該網絡将做什麼達成共識，增加了一層靈活度，并賦予社群更多的權力。

去中心化視訊流平台通常是社群擁有的。區塊鍊支援平台内的所有權，這是去中心化的基礎，為應用程式提供了完美的基礎層。區塊鍊層是一個薄層，通過一個去中心化賬本将所有部分連接配接起來。

所有鍊下交易必須向區塊鍊層送出證明，以驗證交易是否合法。區塊鍊成為唯一的事實來源。盡管如此，由于區塊鍊無法存儲視訊或圖像等複雜資料源，IPFS 或簡單的點對點存儲等鍊下解決方案使資料可用。

點對點技術是基于區塊鍊視訊流的先決條件

雖然區塊鍊成為了基礎層，但像IPFS或BitTorrent這樣的點對點協定必須是完全去中心化的先決條件。這是因為區塊鍊本質上是去中心化的，如果人們決定運作自己的節點，任何人都可以持有整個區塊鍊的副本。但是對于檔案系統，不使用點對點協定會比較困難。

檔案系統通常是中心化的。谷歌雲存儲、Amazon S3和Azure存儲等服務是中心化存儲的有效證明。但如果要給使用者一個完全去中心化的體驗，是不能在去中心化的生态系統中依賴這種技術的。

去中心化視訊流媒體技術問題

貨币化和激勵機制仍然是去中心化視訊流媒體平台的突出問題。不是因為它們不能賺錢，而是與YouTube這樣的中心化平台相比，去中心化的視訊流媒體根本沒有機會。但本節将讨論技術問題，而不是純粹的業務模式問題。

首先想到的問題是檔案存儲和權限管理，但與空間相關的問題并不僅限于此。例如：

在點對點網絡中，使用者需要儲存視訊檔案，并為點對點連接配接提供良好的網際網路連接配接。

一個去中心化的生态系統也需要有保護原創藝術家創作的版權材料的必要性。

制衡機制抑制了試圖破壞生态系統的惡意使用者。

特定于内容的貨币化方案。

檔案存儲問題

對等檔案系統總是會遇到檔案可用性的問題。存儲是昂貴的，如果沒有明确的激勵措施，使用者将不會在他們的系統上托管檔案，更不用說保持健康的網際網路連接配接以供其他使用者通路了。

由于缺乏提供者，點對點檔案共享可能會失敗，但并非是建立檔案共享生态系統的失敗。隻有當另一個同伴線上并願意為使用者提供檔案時，使用者才能獲得該檔案。是以，使用者至少需要另外一個對等體來進行檔案共享。當然，在這樣的點對點生态系統中，當所有的對等點都斷開連接配接時，建立者最終可以求助于一個中繼節點來提供丢失的檔案。

但這将重新聚焦到最初的中心化問題，主要是因為如果一個中心化的力量可以為整個社群提供服務，那麼社群有什麼動力能夠自我可持續發展呢?在這種情況下，許多項目為持久去中心化的資料共享提供了解決方案。Arweave、Filecoin 和BitTorrent等項目為同樣的問題提供了不同的解決方案。

Arweave是一種永久性的去中心化資料存儲，主要用于網絡存檔。Arweave依靠一站式支付方案來確定檔案的可用性。使用者預先付費在網絡中存檔他們的檔案。

Filecoin是一種允許使用者出租可用硬碟空間的協定。它作為一個建立在IPFS上的點對點檔案系統，允許有多餘硬碟空間的使用者出租他們的系統來挖Filecoin。與此同時，Filecoin的用法聽起來可能像谷歌Drive的現收現付方式。它是對等檔案系統的最佳替代方案之一。

使用者還可以使用IPFS來存儲資料。但是普通的IPFS仍然要求使用者托管使用者的檔案，或者如果使用者想讓檔案在網絡中保持可用，就需要為托管檔案的服務付費。DTube是一個去中心的視訊流媒體應用程式，是YouTube的直接競争對手，它利用IPFS進行檔案存儲，并使用Steemit區塊鍊來激勵它的創造者創造高品質的内容。

BitTorrent是這四種協定中最有趣的，因為它是一種點對點協定，不依賴于那些主機節點的使用者，而是使用稱為播種者和下載下傳者的概念。播種者是已經下載下傳檔案并将其提供給其他使用者的使用者，實質上是使用他們的網絡帶寬将檔案上傳到網絡。下載下傳者是請求檔案并将檔案下載下傳到檔案系統中的使用者。Swarm是BitTorrent生态系統中播種者和下載下傳者的集合。

在BitTorrent中，播種者會因對網絡的貢獻而獲得BitTorrent币獎勵。相比之下，下載下傳者 将需要使用BitTorrent币來下載下傳檔案或提高下載下傳速度。

雖然BitTorrent聽起來是最去中心化的選擇，但它依賴于一個中心化跟蹤伺服器來記錄種子者的ip，并将其提供給檔案的請求者。和其他點對點檔案共享協定一樣，如果沒有種子程式，就無法下載下傳檔案。

Theta是一個區塊鍊基礎設施，它提供去中心化視訊流，是上述三個基礎設施項目中最知名的。Theta使用中心化的點對點存儲解決方案，稱為Theta Edge Store。作為其存儲解決方案的一部分，Theta的去中心化存儲與中心化雲基礎設施相容，包括AWS S3和谷歌雲存儲。中心化雲提供可靠性高的存儲，而去中心化的部分在使用中心化系統的成本過高時起到容錯的作用。

Theta還将擁有一個點對點共享網絡，以協助傳輸流。然而，點對點共享網絡并不存儲視訊，而隻是幫助傳遞内容。

中心化解決方案不再是做事的實際方式，特别是在Web 3.0中。

内容保護

下一個主要問題将是版權問題，如果使用者已經解決了持久存儲的所有問題。使用者不能把有版權的材料公開給所有人看。它侵犯了原始材料創作者的權利，這是p2p檔案共享背後的主要問題之一。點對點檔案共享背後的技術并不違法，但使用它來共享受版權保護的材料仍然是非法的。

使用者不能依靠陌生人的誠實或善意來保護使用者的版權。最好有一種方法可以直接保護使用者的檔案，同時又不妨礙使用者從檔案中賺錢。權限管理應用程式通常對使用者的内容進行編碼和加密，使其無法被任何人直接通路。但是如果想對内容進行編碼，一個單獨的轉碼者就可以轉譯它。

在點對點檔案共享解決方案中有許多内容加密的例子。通常，那些依賴按次付費的架構需要檔案編碼，以防止内容從網絡中流失。目前，有四個知名平台提供這些服務：LBRY、Livepeer和Theta。

LBRY是一個去中心化的内容分享平台，旨在對抗像YouTube這樣的中心化内容分享服務，并建立一個使用者擁有的生态系統。作為一個平台，LBRY使用者在其上建構自己的應用程式，Odysee就是一個很好的例子。在将内容存儲到去中心化的生态系統之前，LBRY通過将内容分成更小的塊并進行加密來對其進行編碼。每個資料塊可以位于不同的伺服器中，LBRY需要反向操作來觀看視訊。它将首先收集所有較小的塊，解密它們，并将它們連接配接到單個檔案中。

Livepeer是一種協定，它通過提供經濟激勵來存儲内容，并讓使用者托管給可以轉譯内容的轉碼者，進而激勵去中心化的視訊直播流媒體。與LBRY相比，Livepeer将内容存儲和代碼轉換過程進行貨币化。存儲貨币化使用IPFS/Filecoin，使用者必須向存儲提供商付費以儲存他們的資料。然而，Livepeer解決方案的新奇之處在于他們的代碼轉換過程(或LBRY中的解碼過程)。

Livepeer實作了一種轉換代碼的權益證明機制。每個轉碼者将不得不投入一定數量的Livepeer代币來從Livepeer生态系統接收轉碼工作。是以，Livepeer不使用密碼學，而是依靠激勵機制來保護内容。轉碼者将可以完全通路整個Livepeer媒體庫。盡管如此，需要注意的是，每個轉碼者都需要維護自己的聲譽來獲利。

Theta是上述三者中最發達的一個，其整體基礎設施中有多個分布式和去中心化系統。Theta有一個元鍊，它将成為唯一的事實來源。雖然Theta生态系統中的所有操作都是鍊下的，但Theta利用零知識證明來驗證送出到元鍊的資料。

Theta的内容加密平台嚴重依賴Metachain。使用者必須購買NFT 來進行身份驗證、觀看内容和檢視付費内容。編碼過程與Livepeer的解決方案類似。首先，一個單一的Theta Video API将作為編碼和傳遞基礎設施的抽象層。在編碼基礎結構中将有一個密鑰伺服器，存儲每個内容的所有現有解密密鑰。

消費者必須購買NFT，并通過 Theta Video API 向 Metachain 驗證其所有權。如果驗證成功，Theta Video API将檢索解密密鑰。一旦Theta Video API檢索到解密密鑰，它将連接配接到傳遞基礎設施，為消費者解密内容。

内容加密是中心化和去中心化視訊流媒體應用共同面臨的問題。受版權保護的材料很有價值，需要加密。目前最難解決的問題是去中心化的内容保護。

創造一個無需信任的生态系統

當使用點對點視流媒體生态系統時，使用者不得不信任網絡中的其他計算機，相信它們會為使用者提供正确的、未篡改的資料。但是在一個點對點的生态系統中，使用者該如何實施這一點呢?像BitTorrent、IPFS和Arweave這樣的項目是相對安全的軟體。使用者必須仔細檢查自己從這些平台下載下傳的内容，因為危險大多來自于檔案本身。

如果存儲提供商疏忽或提供惡意協定，則會削減其獎勵。其實關鍵是要讓提供者參與其中。鼓勵存儲提供者持久化檔案，并為使用者提供正确可靠的檔案。

好消息是如果我們将流式傳輸視訊，那麼接受的唯一檔案類型将是視訊擴充名。雖然檔案可靠性仍然是一個問題，但是如果使用者接收到不同的檔案擴充名，就可以很容易地将其視為潛在的漏洞風險。大多數去中心化視訊流平台不讓使用者直接通路檔案；使用者通過他們的web應用程式與他們進行互動。它給了使用者額外的一層安全，知道使用者不會在使用者的裝置上執行視訊。浏覽器會複制視訊而不儲存它們。

基于區塊鍊的視訊流平台為每個裝置轉換視訊代碼。是以，每個平台都需要有一種安全的方式來為使用者轉碼檔案。在去中心化的生态系統中，代碼轉換本身可能成為一個問題，因為無法保證每個代碼轉換的可靠性。

Livepeer的權益證明轉碼機制類似于工作量證明，需要使用者投入足夠數量的Livepeer代币作為抵押品。具體方法是通過鎖定代币，每個轉碼者都有一些代币，如果他們的行為不恰當，就會失去其代币。攻擊整個生态系統以進入其中将非常昂貴，并且需要大量的代币。

建立一個無需信任的生态系統，需要激勵最重要的參與者适當地執行任務。如果不對不良行為進行懲罰，整個生态系統可能會變得不可靠，或者成為惡意軟體和不良行為的溫床。

流媒體貨币化方案

内容創作并不便宜，創作者需要通過在平台上釋出内容來賺取收入。每個平台的收入來源不同；有些采用訂閱模式，有些則采用按次付費和基于廣告的模式。盡管并非所有的商業模式都是平等的，但在一定條件下，有些收入流比其他的更好。

舉個例子來說，如果使用者希望平台是免費使用的，那麼YouTube基于廣告的模式可能是最好的方法，而Chainflix便是一個很好的例子。Chainflix是一個去中心化的視流媒體基礎設施，可以說是基于廣告的流媒體的一體化軟體包。

視訊流内容并不便宜，需要付出很多努力來制作。Chainflix專注于激勵使用者創造優質内容，同時為觀衆提供一個免費使用的平台。它的商業模式類似于YouTube，因為它們完全依靠廣告為創作者創收。

但不同之處在于，Chainflix采用去中心化架構，放棄了對其平台上釋出的内容的控制，并利用PoV區塊鍊将其廣告貨币化。PoV機制的好處在于，PoV 機制的好處是它可以保護系統不被尋求通過觀看視訊獲利的機器人薅羊毛。

為了控制内容的流動，Chainflix 利用控制器将用戶端與使用 API 的去中心化後端存儲連接配接起來。Chainflix還利用人工智能來提高存儲效率，并建立更智能的去中心化存儲方案。Chainflix 生态系統以效率為中心，利用區塊鍊來貨币化和存儲内容。其與LBRY不同，LBRY采用按次付費的模式。

LBRY的商業模式是不同的；它有自己的代币LBC。LBRY有兩種收入來源，其網絡内的工作證明挖礦和按次付費模式。内容創作者的主要收入來源将是按次付費模式。使用者可以鎖定自己的内容，并設定檢視它們的最低價格。但這并不局限于按次付費。消費者也可以使用LBC給使用者小費。使用者不需要第三方Patreon賬号來啟用小費功能。

挖礦交易也可能是有利可圖的。LBC的開采周期超過20年，每開采100個區塊，區塊獎勵就會增加，在500個區塊達到峰值，之後緩慢下降。然而，挖礦獎勵并不局限于區塊生成，因為礦工将從交易驗證費中獲得LBC。LBRY采用按釋出付費的模式，以激勵礦工驗證每筆交易。它還阻止創作者向區塊鍊發送低品質的内容。這種模式的唯一缺點是，使用者需要資金(盡管是少量資金)在LBRY上釋出内容。

基于廣告和付費觀看/訂閱模式是整個行業的标準。第三個全新的選擇是内容獎勵。Steemit是一個基于Steem區塊鍊的激勵型公共内容平台。在基于Steem的平台上，使用者釋出的每一個内容都将獲得獎勵。内容越好，玩家獲得的獎勵就越多。Steem通過受歡迎程度來衡量優質内容，主要是通過好評和非好評來确定獎勵。

這是一個相當新的概念，其主要缺點是需要憑空建立新的Steem代币。視訊流媒體平台DTube使用了Steemit，但目前尚不清楚該平台是否仍在盈利。基于釋出的内容和内容的聲譽創造經濟并不是一個好兆頭，因為人們沒有動力去創造高品質的内容。在Steemit上定義高品質内容背後的參數可以很容易地使用機器人進行幹擾。甚至一項研究表明，Steemit中16%的加密貨币交易是機器人。

在一定程度上，為内容創作者創造适當的激勵機制是非常困難的，這取決于使用者的項目所追求的模式。每一種都有其缺點，并能在其周圍孕育出不同類型的社群。免費使用的網站通常會采用基于廣告的系統，而付費使用的網站則不可避免地依賴于内容的品質來獲得浏覽量。創造内容以獲得獎勵的方法是比較新穎的，但它能否經受住時間的考驗仍是個問題。

常見的區塊鍊視訊流基礎設施

在所有區塊鍊視訊流媒體項目中，它們的大多數基礎設施基本一樣。每個區塊鍊視訊流基礎設施通常包括：

智能合約

檔案存儲

内容代碼轉換器

API層

雖然公共基礎設施通常指的是這四個，但像Theta這樣的項目也有适當地擴充其基礎層的基礎設施。但是它們是如何互相作用的呢?

通常，這個過程如下：

首先，希望流式傳輸視訊的使用者将通過平台的應用程式接口和 API 層通路内容。

然後，當使用者找到他們正在尋找的内容時，他們将使用智能合約購買通路權限，并使用加密貨币支付。

之後，平台可以使用兩種方法：使用NFT進行身份驗證，或者無需進行任何身份驗證就可以立即提供内容。

最後，使用者通過API層檢索内容，連接配接到内容轉碼者并通路檔案存儲中的原始資料。内容轉碼者作為内容網關，根據使用者需要解密内容。

雖然這一切聽起來很簡單，對許多人來說可能很有意義，但建立連接配接到去中心化存儲的去中心化轉碼者對大多數人來說仍然是一個巨大的挑戰。首先，内容創造者如何才能相信轉碼者是公平的?去中心化的内容轉碼者不會由那些有動機保護視訊的公司來運作，它們可以由普通人來運作。

Livepeer試圖通過建立一個基于POS的轉碼生态系統來解決這個問題，在這個生态系統中，任何托管轉碼伺服器的人都必須投入足夠數量的代币，才能被允許進入網絡。如果一個惡意的轉碼者違反了生态系統的規則，他們的質押将被削減，而質押的回報也将不複存在。

将PoS 與代碼轉換結合起來是激勵良好行為的好方法。

下一個問題将是API層。API層雖然是項目中比較簡單的元件之一，但仍然需要中心化。可靠性是大多數項目需要考慮的一個因素，如果API層是去中心化的，就會出現将所有資料存儲在哪裡的問題。

當然，我們可以說自己就可以查詢智能合約。但是，如果智能合約是在像以太坊這樣的平台上，并收取高額的gas費，那會怎麼樣呢?

建立一個新的區塊鍊運作怎麼樣?當然，這是可能的，但是使用者最終會在API層之後添加額外的層，進而增加項目本身的複雜性。無論如何，查詢NoSQL或關系資料庫比查詢區塊鍊要快得多，使用者甚至可以在資料庫中建立複雜的查詢，而在區塊鍊中很難或幾乎不可能有效地執行這些查詢。

對于視訊流，使用者需要高可靠性，但是使用者如何确定去中心化檔案系統能夠勝任此任務呢?如果使用者經常中途失敗怎麼辦?

我們需要為自己提供的視訊添加一個額外的層；使用者可以使用CDN或者外部存儲。但是将視訊放在去中心化檔案系統之外的外部存儲上多少有點違背了初衷。就連Theta也将雲提供商作為其視訊流生态系統的基本構模組化塊。

當然，點對點存儲是一種可行的替代方案，但點對點永遠無法擊敗現代世界中開發人員可用的始終可靠的 99.9999% 的雲存儲。這的确是一個困境，但肯定是一個有趣的困境。

概念上的真正去中心化的視訊流媒體平台可能是工程上最難實作的壯舉之一。如果沒有雲存儲、中心化API和資料庫等雲服務的可靠性，就很難提供一個可行的流媒體平台。

結論

總之，區塊鍊正在用尖端技術和解決方案革新行業。本文探讨了四個去中心化視訊流基礎設施項目：

Theta

Livepeer

LBRY

Chainflix

與其他相關的存儲區塊鍊項目（如 IPFS、Arweave、Filecoin 和社交區塊鍊項目）一樣，Steem也鼓勵内容建立。

加密貨币開啟了一系列新的激勵模式，以在去中心化的混亂中維持秩序。許多項目都在嘗試不同的模式，以找到最賺錢和最可持續的方法。但隻有時間才能證明哪些項目能夠延續下去。