QUADB: a decentralized platform for data curation

Abstract

Η επιστημονική έρευνα αντιμετωπίζει μια κρίση αναπαραγωγιμότητας, όπου το 70% των ερευνητών δεν μπορεί να αναπαράγει δημοσιευμένες μελέτες, η οποία προέρχεται από την κεντρική υποδομή δεδομένων, όπου οι πλατφόρμες τροποποιούν σιωπηλά τα σύνολα δεδομένων, περιορίζουν την πρόσβαση ή εξαφανίζονται εντελώς. Αυτή η διατριβή παρουσιάζει το QUADB, μια αποκεντρωμένη πλατφόρμα που ενσωματώνει συστηματικά πέντε πρωτόκολλα — IPFS, IPNS, FNS, Filecoin και Lit Protocol — για να επιτρέπει τη συνεργατική, διαρκή και επαληθεύσιμη διαχείριση συνόλων δεδομένων. Δημιουργούμε μια αρχιτεκτονική σύνθεσης πρωτοκόλλων με αρχές σχεδιασμού για συστηματική ενσωμάτωση, δημιουργώντας αναδυόμενες δυνατότητες που υπερβαίνουν τα όρια των μεμονωμένων πρωτοκόλλων. Οι καινοτόμες ενημερώσεις IPNS με έλεγχο κατωφλίου επιτρέπουν τη συναίνεση m-of-n των επιμελητών μέσω του Lit Protocol, επιτυγχάνοντας ανεκτικότητα σε Byzantine fault tolerance με καθυστέρηση μικρότερη του ενός λεπτού, διατηρώντας παράλληλα την κρυπτογραφική ασφάλεια. Μέσα από έξι μήνες επικύρωσης παραγωγής στο. quadb.xyz, αποδεικνύουμε ότι το QUADB επιτυγχάνει πρακτική σκοπιμότητα παρά την καθυστέρηση 5-10 φορές σε σύγκριση με τα κεντρικά συστήματα, παρέχοντας κρυπτογραφικές εγγυήσεις για μονιμότητα, επαληθευσιμότητα και αντοχή στη λογοκρισία, κάτι που είναι αδύνατο με την κεντρική υποδομή. Η πλατφόρμα μετατρέπει ριζικά τα επιστημονικά δεδομένα από εύθραυστα εταιρικά περιουσιακά στοιχεία σε ανθεκτικά κοινωφελή ψηφιακά κοινά, επιτρέποντας πραγματικά αναπαραγώγιμη επιστήμη μέσω αποκεντρωμένων μηχανισμών συντονισμού που αντιστέκονται στις θεσμικές αλλαγές και εξασφαλίζουν μακροπρόθεσμη προσβασιμότητα.

Scientific research faces a reproducibility crisis where 70% of researchers cannot reproduce published studies [3], stemming from centralized data infrastructure where platforms silently modify datasets, restrict access, or disappear entirely. This thesis presents QUADB, a decentralized platform that systematically integrates five protocols—IPFS, IPNS, FNS, Filecoin, and Lit Protocol—to enable collaborative, persistent, and verifiable dataset management. We establish a protocol composition architecture with design principles for systematic integration, creating emergent capabilities that exceed individual protocol limitations. Our novel threshold-controlled IPNS updates enable m-of-n curator consensus through Lit Protocol, achieving Byzantine fault tolerance with sub-minute latency while maintaining cryptographic security. Through six months of production validation at quadb.xyz, we demonstrate that QUADB achieves practical feasibility despite 5–10× latency compared to centralized systems, providing cryptographic guarantees for permanence, verifiability, and censorship resistance impossible with centralized infrastructure. The platform fundamentally transforms scientific data from fragile corporate assets to resilient community-managed digital commons, enabling truly reproducible science through decentralized coordination mechanisms that resist institutional change and ensure long-term accessibility.