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Dezentrale Speichernetzwerke zielen darauf ab, Probleme der Datenvergänglichkeit, Zensur und Zentralisierung zu lösen, indem sie Daten über Peer-to-Peer-Netzwerke verteilen. Traditionelle Webinhalte sind überraschend kurzlebig – Studien zeigen beispielsweise, dass über 98 % des Internets nach 20 Jahren unzugänglich werden, was die Notwendigkeit einer widerstandsfähigen Langzeitspeicherung unterstreicht. Anbieter wie Arweave und Pinata (basierend auf IPFS) sind entstanden, um permanente oder verteilte Speicherlösungen anzubieten, neben anderen wie Filecoin, Storj, Sia, Ceramic und dem zugrunde liegenden IPFS-Protokoll. Dieser Bericht analysiert diese Dienste hinsichtlich: (1) technischer Architektur und Fähigkeiten, (2) Preismodellen, (3) Entwicklererfahrung, (4) Benutzerakzeptanz, (5) Ökosystemreife und (6) wichtiger Anwendungsfälle (z. B. NFT-Metadaten-Hosting, dApp-Backends, Archivdaten, Inhaltsbereitstellung). Vergleichende Tabellen und Beispiele veranschaulichen die Unterschiede. Alle Quellen sind mit offizieller Dokumentation oder maßgeblichen Analysen verknüpft.

1. Technische Fähigkeiten und Architektur​

Arweave: Arweave ist ein Blockchain-ähnliches permanentes Speichernetzwerk, das auf einer neuartigen Blockweave-Datenstruktur basiert. Im Gegensatz zu traditionellen Blockchains, die Blöcke linear verknüpfen, verknüpft Arweaves Blockweave jeden Block mit seinem unmittelbaren Vorgänger und einem zufälligen früheren Block, wodurch eine netzartige Struktur entsteht. Dieses Design (gepaart mit einem Succinct Proof of Random Access (SPoRA)-Konsens) bedeutet, dass Miner zufällige alte Daten verifizieren müssen, um neue Blöcke zu minen, was sie anreizt, so viel des Archivs wie möglich zu speichern. Das Ergebnis ist eine extrem hohe Redundanz – tatsächlich gibt es derzeit ungefähr 200 Replikate des gesamten Arweave-Datensatzes, die global verteilt sind. Auf Arweave hochgeladene Daten werden Teil dieses „Permaweb“ und sind unveränderlich und permanent. Um Leistung und Skalierbarkeit zu verbessern, verwendet Arweave Bundling (das Kombinieren vieler kleiner Dateien in einer Transaktion), um einen hohen Datendurchsatz zu bewältigen (z. B. speicherte ein Arweave-Bundler einmal 47 GB Daten in einer einzigen Transaktion). Ein Wildfire-Mechanismus bewertet Knoten nach ihrer Reaktionsfähigkeit, um eine schnelle Datenverbreitung im Netzwerk zu fördern. Insgesamt fungiert Arweave als dezentrale Festplatte – es speichert Daten permanent On-Chain, mit der Erwartung, dass die Speicherkosten weiter sinken werden, sodass Miner auf Dauer aus einer einmaligen Stiftung bezahlt werden können.

IPFS und Pinata: Das InterPlanetary File System (IPFS) bietet ein inhaltsadressiertes Peer-to-Peer-Dateisystem für die verteilte Datenspeicherung und -freigabe. Daten auf IPFS werden durch einen Inhalts-Hash (CID) identifiziert und über eine globale verteilte Hash-Tabelle (DHT) abgerufen. Per Design ist IPFS selbst eine Dateifreigabe-Infrastruktur – es garantiert keine Datenpersistenz, es sei denn, Knoten hosten den Inhalt explizit weiter („pinnen“). Dienste wie Pinata bauen auf IPFS auf, indem sie Pinnen und Bandbreite bereitstellen: Pinata betreibt IPFS-Knoten, die Ihre Daten pinnen, um sie verfügbar zu halten, und bietet ein schnelles HTTP-Gateway mit CDN-Integration für den schnellen Abruf (oft als „Hot Storage“ für häufig aufgerufene Daten bezeichnet). Technisch gesehen ist Pinatas Architektur eine zentralisierte Cloud-Infrastruktur, die das dezentrale IPFS-Netzwerk unterstützt – Ihre Dateien werden über IPFS verteilt (inhaltsadressiert und von jedem IPFS-Peer abrufbar), aber Pinata gewährleistet eine hohe Verfügbarkeit, indem es Kopien auf seinen Servern speichert und über dedizierte Gateways cached. Pinata bietet auch private IPFS-Netzwerke (für isolierte Nutzung), einen IPFS-gestützten Schlüssel-Wert-Datenspeicher und andere Entwicklertools an, die alle IPFS im Hintergrund nutzen. Zusammenfassend bietet IPFS+Pinata ein dezentrales Speicherprotokoll (IPFS) mit einer verwalteten Dienstleistungsschicht (Pinata) zur Gewährleistung von Zuverlässigkeit und Leistung.

Filecoin: Filecoin wird oft als die Anreizschicht für IPFS betrachtet. Es ist ein Blockchain-basiertes dezentrales Speichernetzwerk, in dem Speicheranbieter (Miner) Speicherplatz auf einem offenen Markt vermieten. Filecoin verwendet einen neuartigen Proof-of-Replication (PoRep), um sicherzustellen, dass ein Miner einzigartige Kopien von Kundendaten gespeichert hat, und Proof-of-Spacetime (PoSt), um kontinuierlich zu überprüfen, ob die Daten über die Zeit gespeichert bleiben. Diese Proofs, die auf Zero-Knowledge-Proofs basieren, werden auf Filecoins Blockchain aufgezeichnet und bieten eine kryptökonomische Garantie, dass Daten wie vereinbart gespeichert werden. Das Filecoin-Netzwerk basiert auf der IPFS-Technologie für Inhaltsadressierung und Datenübertragung, fügt aber Smart Contracts („Speicherverträge“) hinzu, die On-Chain durchgesetzt werden. Bei einem Speichervertrag zahlt ein Nutzer einem Miner in Filecoin (FIL), um Daten für eine bestimmte Dauer zu speichern. Miner hinterlegen Sicherheiten, die eingezogen werden können, wenn sie den Speicher nicht nachweisen können, was die Zuverlässigkeit gewährleistet. Filecoin macht Daten nicht automatisch öffentlich; Nutzer kombinieren es typischerweise mit IPFS oder anderen Abrufnetzwerken für die Inhaltsbereitstellung. Es ist skalierbar und flexibel – große Dateien können aufgeteilt und bei mehreren Minern gespeichert werden, und Clients können den Redundanzgrad wählen, indem sie Verträge mit mehreren Anbietern für dieselben Daten abschließen, um sich gegen Knotenausfälle abzusichern. Dieses Design begünstigt die Massenspeicherung: Miner optimieren für große Datensätze, und die Abrufgeschwindigkeit kann separate „Abruf-Miner“ oder die Nutzung von IPFS-Caches umfassen. Im Wesentlichen ist Filecoin wie ein dezentrales Amazon S3 + Glacier: ein Speichermarkt mit überprüfbarer Haltbarkeit und benutzerdefinierter Redundanz.

Storj: Storj ist ein verteiltes Cloud-Objektspeichernetzwerk, das keine Blockchain für den Konsens verwendet, sondern die Speicherung über ein dezentrales Netzwerk von Knoten und einen Satelliten-Metadatendienst koordiniert. Wenn eine Datei auf Storj hochgeladen wird (über ihren Dienst namens Storj DCS – Decentralized Cloud Storage), wird sie zuerst clientseitig verschlüsselt und dann Erasure-codiert in 80 Teile (standardmäßig), sodass nur eine Untermenge (z. B. 29 von 80 Teilen) benötigt wird, um die Datei zu rekonstruieren. Diese verschlüsselten Teile werden an verschiedene Speicherknoten auf der ganzen Welt verteilt (jeder Knoten enthält nur zufällige Fragmente, keine nützlichen Daten an sich). Dies verleiht Storj eine extrem hohe Haltbarkeit (angeblich 11×9s Haltbarkeit – 99,999999999 % Datenüberleben) und auch Parallelität bei Downloads – ein Benutzer, der eine Datei abruft, kann Teile von Dutzenden von Knoten gleichzeitig abrufen, was oft den Durchsatz verbessert. Storj verwendet ein Proof-of-Retrievability-Konzept (Speicherknoten prüfen regelmäßig, ob sie ihre Teile noch besitzen). Das Netzwerk arbeitet nach einem Zero-Trust-Modell mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: Nur der Dateibesitzer (der den Entschlüsselungsschlüssel besitzt) kann die Daten lesen. Die Architektur hat kein zentrales Rechenzentrum – stattdessen nutzt sie vorhandene überschüssige Festplattenkapazität, die von Knotenbetreibern bereitgestellt wird, was die Nachhaltigkeit und globale Verteilung verbessert (Storj merkt an, dass dies eine CDN-ähnliche Leistung und einen viel geringeren CO2-Fußabdruck ergibt). Die Koordination (Dateimetadaten, Zahlung) wird von „Satelliten“ von Storj Labs übernommen. Zusammenfassend ist Storjs technischer Ansatz ein verschlüsselter, fragmentierter und verteilter Objektspeicher, der hohe Redundanz und Download-Geschwindigkeiten liefert, die mit traditionellen CDNs vergleichbar oder besser sind, ohne Blockchain-Konsens, aber mit kryptografischen Audits der Speicherung.

Sia: Sia ist eine weitere dezentrale Cloud-Speicherplattform, die ihre eigene Blockchain und Kryptowährung (Siacoin) nutzt, um Speicherverträge zu bilden. Sia teilt Dateien in 30 verschlüsselte Shards mithilfe von Reed-Solomon-Erasure-Coding auf und benötigt 10 dieser Shards, um die Datei wiederherzustellen (was eine integrierte 3-fache Redundanz bietet). Diese Shards werden auf unabhängigen Hosts im gesamten Netzwerk gespeichert. Sias Blockchain ist Proof-of-Work und wird verwendet, um Smart Contracts zwischen Mietern und Hosts durchzusetzen. In einem Sia-Speichervertrag sperrt der Mieter Siacoin für einen bestimmten Zeitraum und der Host hinterlegt Sicherheiten; der Host muss regelmäßig Speicher-Proofs (im Geiste ähnlich den Filecoin-Proofs) einreichen, dass er die Daten speichert, oder er verliert seine Sicherheiten. Am Vertragsende werden Hosts aus den treuhänderisch verwalteten Geldern bezahlt (und ein kleiner Teil geht als Protokollgebühr an Siafund-Inhaber). Dieser Mechanismus stellt sicher, dass Hosts wirtschaftliche Anreize und Strafen haben, um Daten zuverlässig zu speichern. Sias Design betont den Datenschutz (alle Daten sind Ende-zu-Ende verschlüsselt; Hosts können Benutzerdateien nicht sehen) und die Zensurresistenz (kein zentraler Server). Wie Storj ermöglicht Sia parallele Downloads von Dateiteilen von mehreren Hosts, was Geschwindigkeit und Verfügbarkeit verbessert. Allerdings verlangt Sia von den Benutzern, Verträge regelmäßig zu erneuern (Standardverträge dauern 3 Monate), um den Speicher aufrechtzuerhalten, was bedeutet, dass Daten nicht „permanent“ sind, es sei denn, der Benutzer zahlt kontinuierlich. Sia hat auch eine Schicht namens Skynet (früher) für webzentrierte Nutzung eingeführt: Skynet bot Inhaltsadressierung (über „Skylinks“) und Webportale für den einfachen Abruf von Sia-gehosteten Inhalten, wodurch es effektiv als dezentrales CDN für Sia-Dateien fungierte. Zusammenfassend ist Sias Architektur ein Blockchain-gesicherter Cloud-Speicher mit starker Redundanz und Datenschutz, geeignet für „Hot Data“ (schneller Abruf) auf dezentrale Weise.

Ceramic: Ceramic ist etwas anders – es ist ein dezentrales Netzwerk für mutable Datenströme und nicht für die Massenspeicherung von Dateien. Es zielt auf Anwendungsfälle wie dynamische JSON-Dokumente, Benutzerprofile, Identitäten (DIDs), soziale Inhalte usw. ab, die dezentral gespeichert, aber auch häufig aktualisiert werden müssen. Ceramics Protokoll verwendet kryptografisch signierte Ereignisse (Updates), die zur Reihenfolge an eine Blockchain verankert sind. In der Praxis werden Daten auf Ceramic als „Streams“ oder Smart Documents gespeichert – jedes Inhaltselement lebt in einem Stream, der von seinem Besitzer aktualisiert werden kann (mit überprüfbarer Versionshistorie). Im Hintergrund verwendet Ceramic IPFS für die Inhaltsspeicherung jedes Updates, und ein Ereignisprotokoll wird geführt, damit alle Knoten dem neuesten Zustand eines Dokuments zustimmen können. Der Konsens entsteht durch das Verankern von Stream-Updates auf einer zugrunde liegenden Blockchain (ursprünglich Ethereum), um einen unveränderlichen Zeitstempel und eine Reihenfolge zu erhalten. Es gibt keinen nativen Token; Knoten replizieren einfach Daten für die dApps, die Ceramic verwenden. Technische Merkmale umfassen die DID (Dezentrale Identität)-Integration zur Update-Authentifizierung und globale Schemata (Datenmodelle), um interoperable Formate zu gewährleisten. Ceramic ist auf Skalierbarkeit ausgelegt (der Zustand jedes Streams wird unabhängig verwaltet, sodass es kein globales „Ledger“ aller Daten gibt, wodurch Engpässe vermieden werden). Zusammenfassend bietet Ceramic dezentrale Datenbanken und mutable Speicherung für Web3-Anwendungen – es ergänzt die Dateispeichernetzwerke, indem es sich auf strukturierte Daten und Inhaltsverwaltung konzentriert (während Netzwerke wie Arweave/Filecoin/Storj sich auf statische Dateiblobs konzentrieren).

Zusammenfassung der Architekturen: Die folgende Tabelle vergleicht wichtige technische Aspekte dieser Systeme:

2. Preismodelle​

Trotz ähnlicher Ziele der dezentralen Speicherung verwenden diese Dienste unterschiedliche Preis- und Wirtschaftsmodelle:

• Arweave-Preise: Arweave erfordert eine einmalige Vorauszahlung in AR-Tokens, um Daten *für immer* zu speichern. Benutzer zahlen für mindestens 200 Jahre Speicherung der Daten, und das Protokoll legt ~86 % dieser Gebühr in einen Stiftungsfonds an. Die Wertsteigerung des Stiftungsfonds (durch Zinsen und Wertzuwachs von AR) ist darauf ausgelegt, Speicherminer auf unbestimmte Zeit zu bezahlen, unter der Annahme, dass die Hardwarekosten im Laufe der Zeit sinken (historisch ~30 % günstiger pro Jahr). Praktisch gesehen schwankt der Preis mit dem Marktpreis von AR, aber im Jahr 2023 lag er bei etwa 3.500 US-Dollar pro 1 TB einmalig (Hinweis: dies kauft permanenten Speicher, während traditionelle Cloud-Speicherung eine wiederkehrende Kosten ist). Arweaves Modell verlagert die Last nach vorne: Benutzer zahlen anfangs mehr, danach aber nichts mehr. Dies kann für große Datenmengen kostspielig sein, aber es garantiert Permanenz, ohne dass man einem Anbieter in der Zukunft vertrauen muss.
• Pinata (IPFS)-Preise: Pinata verwendet ein Abonnementmodell (Fiat-Preise), das im Web2-SaaS üblich ist. Es bietet einen kostenlosen Tarif (bis zu 1 GB Speicher, 10 GB/Monat Bandbreite, 500 Dateien) und kostenpflichtige Pläne an. Der beliebte „Pinata **Picnic**“-Plan kostet 20 US-Dollar/Monat und beinhaltet 1 TB gepinnten Speicher und 500 GB Bandbreite, mit Überschreitungsraten von ~0,07 US-Dollar pro GB für Speicher und 0,10 US-Dollar/GB für Bandbreite. Ein höherer „Fiesta“-Plan für 100 US-Dollar/Monat erhöht dies auf 5 TB Speicher und 2,5 TB Bandbreite, mit noch günstigeren Überschreitungen. Alle kostenpflichtigen Tarife umfassen Funktionen wie benutzerdefinierte Gateways, erhöhte API-Anfragelimits und Zusammenarbeit (Mehrbenutzer-Arbeitsbereiche) gegen Aufpreis. Es gibt auch einen Enterprise-Tarif mit individueller Preisgestaltung. Pinatas Kosten sind somit vorhersehbare monatliche Gebühren, ähnlich denen von Cloud-Speicheranbietern, und nicht Token-basiert – es abstrahiert IPFS in eine vertraute Preisstruktur (Speicher + Bandbreite, mit kostenlosem CDN-Caching in Gateways).
• Filecoin-Preise: Filecoin operiert als offener Markt, daher werden die Preise durch Angebot und Nachfrage der Speicherminer bestimmt, typischerweise in dem nativen FIL-Token denominiert. In der Praxis war die Filecoin-Speicherung aufgrund des reichlichen Angebots extrem günstig. Mitte 2023 kostete das Speichern von Daten auf Filecoin etwa 2,33 US-Dollar für 1 TB pro Jahr – deutlich günstiger als zentralisierte Alternativen (AWS S3 kostet ~250 US-Dollar/TB/Jahr für häufig genutzten Speicher) und sogar andere dezentrale Optionen. Dieser Satz ist jedoch nicht fest – Clients geben Gebote ab und Miner bieten an; der Marktpreis kann variieren. Filecoin-Speicherverträge haben auch eine festgelegte Dauer (z. B. 1 Jahr); wenn Sie Daten über die Laufzeit hinaus behalten möchten, müssen Sie verlängern (erneut bezahlen) oder im Voraus langfristige Verträge abschließen. Es gibt auch das Konzept von Filecoin Plus (FIL+), ein Anreizprogramm, das „verifizierten“ Clients (die nützliche öffentliche Daten speichern) einen Bonus gewährt, um Miner zu geringeren effektiven Kosten anzuziehen. Zusätzlich zu den Speichergebühren können Benutzer kleine FIL für den Abruf auf Anfrage zahlen, obwohl sich die Abrufmärkte noch entwickeln (viele verlassen sich vorerst auf den kostenlosen Abruf über IPFS). Wichtig ist, dass Filecoins Tokenomics (Block-Rewards) Miner stark subventionieren – Block-Rewards in FIL ergänzen die von Benutzern gezahlten Gebühren. Dies bedeutet, dass die heutigen niedrigen Preise teilweise auf inflationäre Belohnungen zurückzuführen sind; im Laufe der Zeit, wenn die Block-Rewards abnehmen, können sich die Speichergebühren nach oben anpassen. Zusammenfassend ist Filecoins Preisgestaltung dynamisch und Token-basiert, im Allgemeinen sehr kostengünstig pro Byte, aber Benutzer müssen Verlängerungen und das FIL-Währungsrisiko verwalten.
• Storj-Preise: Storj wird in traditionellen Währungseinheiten bepreist (obwohl Zahlungen in Fiat oder STORJ-Token erfolgen können). Es folgt einem nutzungsbasierten Cloud-Preismodell: derzeit 4,00 US-Dollar pro TB-Monat für Speicher und 7,00 US-Dollar pro TB für Egress-Bandbreite. Im Detail sind das 0,004 US-Dollar pro GB-Monat für gespeicherte Daten und 0,007 US-Dollar pro GB heruntergeladen. Es gibt auch eine geringe Gebühr pro gespeichertem Objekt (Segment), um den Metadaten-Overhead zu berücksichtigen (etwa 0,0000088 US-Dollar pro Segment pro Monat), was nur relevant ist, wenn Sie Millionen sehr kleiner Dateien speichern. Bemerkenswert ist, dass Ingress (Uploads) kostenlos ist, und Storj hat eine Richtlinie, Egress-Gebühren zu erlassen, wenn Sie sich entscheiden, abzuwandern (um Vendor Lock-in zu vermeiden). Storjs Preisgestaltung ist transparent und fest (keine Bietmärkte) und unterbietet traditionelle Cloud-Anbieter erheblich (sie werben mit ~80 % Einsparungen gegenüber AWS, da keine regionale Replikation oder große Rechenzentrumskosten anfallen). Endbenutzer müssen nicht mit Tokens interagieren, wenn sie es nicht wollen – Sie können Ihre Nutzungsrechnung einfach in USD bezahlen. Storj Labs entschädigt dann die Knotenbetreiber mit STORJ-Tokens (das Token-Angebot ist fest und die Betreiber tragen eine gewisse Preisvolatilität). Dieses Modell macht Storj entwicklerfreundlich in der Preisgestaltung, während es immer noch einen Token für die dezentralen Auszahlungen im Hintergrund nutzt.
• Sia-Preise: Sias Speichermarkt ist ebenfalls algorithmisch und Token-denominiert und verwendet Siacoin (SC). Wie Filecoin einigen sich Mieter und Hosts über die Preise über den Netzwerkmarkt, und Sia war historisch bekannt für extrem niedrige Kosten. In den Anfangsjahren bewarb Sia Speicherplatz für ~2 US-Dollar pro TB pro Monat, obwohl die tatsächlichen Preise von den Host-Angeboten abhängen. Eine Reddit-Community-Berechnung im Jahr 2020 ergab, dass die tatsächlichen Kosten für Mieter bei etwa 1-3 US-Dollar/TB-Monat lagen, ohne Redundanz-Overhead (mit Redundanz könnten die effektiven Kosten ein Vielfaches höher sein, z. B. 7 US-Dollar/TB-Monat bei Berücksichtigung der 3-fachen Redundanz) – immer noch sehr günstig. Im 3. Quartal 2024 stiegen die Speicherpreise auf Sia um ~22 % QoQ aufgrund erhöhter Nachfrage und SC-Token-Schwankungen, bleiben aber weit unter den Preisen zentralisierter Cloud-Anbieter. Mieter auf Sia müssen auch etwas SC für Bandbreite (Upload/Download) und Sicherheiten bereitstellen. Die Wirtschaftlichkeit ist so, dass Hosts konkurrieren, um niedrige Preise anzubieten (da sie Verträge anziehen und SC verdienen wollen), und Mieter von diesem Wettbewerb profitieren. Da die Nutzung von Sia jedoch das Betreiben einer Wallet mit Siacoin und die Abwicklung der Vertragsgestaltung erfordert, ist die Kostenberechnung etwas weniger benutzerfreundlich als beispielsweise bei Storj oder Pinata. Kurz gesagt, Sias Kosten sind Token-marktgetrieben und sehr niedrig pro TB, aber der Benutzer muss kontinuierlich (mit SC) zahlen, um Verträge zu verlängern. Es gibt keine einmalige Pauschalzahlung für die Ewigkeit – es ist ein Pay-as-you-go in Kryptoform. Viele Benutzer erhalten SC über eine Börse und können dann Verträge für Monate der Speicherung zu vorher festgelegten Raten abschließen.
• Ceramic-Preise: Ceramic berechnet keine Nutzungsgebühren auf Protokollebene; es gibt keinen nativen Token oder Gebühren zum Erstellen/Aktualisieren von Streams, abgesehen von den geringen Gaskosten für das Verankern von Updates auf der Ethereum-Blockchain (was typischerweise von Ceramics Infrastruktur gehandhabt wird und pro Update bei Batch-Verarbeitung vernachlässigbar ist). Das Betreiben