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Filecoin到底是什么？ - 知乎

Filecoin到底是什么？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册FilecoinFilecoin到底是什么？文件币（英语：Filecoin）是一个开源、面向大众开放的加密货币和数字支付系统。文件币系统旨在打造一个基于区块链系统的数据存储和检索方法。它是协议实…显示全部 ​关注者10被浏览2,513关注问题​写回答​邀请回答​好问题​添加评论​分享​7 个回答默认排序爱因斯坦牛顿​ 关注1⃣ 什么是IPFS? ♦️ IPFS的中文名称叫星际文件系统，是互联网的底层协议。♦️ 互联网的三大底层技术：计算（算力）、传输（带宽）、存储。♦️ IPFS就是去中心化分布式存储，目的就是要填补甚至替换用了20多年的传统的中心化存储：Http协议。♦️ IPFS相比传统的Http具有以下优势：低成本、更高效、更安全、永久性、更高隐私性。2⃣ IPFS的项目方： 创始人：胡安贝内特（毕业于斯坦福大学） 核心创始团队14人，目前达70人，而全球为这个项目做贡献的技术人员及科学家有4000多人。3⃣ 投资方有： 大名鼎鼎的美国 华尔街八大风投机构： Y Combinator孵化器 文克莱沃斯兄弟基金 红杉资本美国 DCG集团 斯坦福大学 安德森.霍洛维茨基金 创始人俱乐部 联合广场风投还有部分著名独立投资人。4⃣ 影响IPFS投资收益的几大因素： 投资IPFS，就是购买IPFS存储空间托管，俗称（算力）让用户存储数据，从而获得用户支付的使用费用——Filecoin. 影响收益的几大因素： 硬件配置高低 软件技术 地理位置 带宽大小 公司实力及运维管理 服务器价格及托管费高低：性价比。5⃣ 什么是Filecoin Filecoin是IPFS的激励层代币，是一个区块链项目。 FIL发行20亿，6年减半机制： 协议实验室15% Fil基金会5% 风投机构10% 矿工14亿：70%⛏ Filecoin 2019年12月12日公测，主网上线时间预计：2020年9月。6⃣ IPFS本身不是区块链项目，已经实际落地应用5年，获得300多亿份的有效数据。 目前每2年全球的数据就翻一倍，特别是5G的到来，海量的巨大数据需要存储。所以，存储市场是千万亿级的，市场空间巨大。7⃣ IPFS已经得到广泛运用： 政府单位、权威机构、巨头公司、数字资产等： 微软 谷歌浏览器 火狐浏览器 德国 航天中心 美国 阿波罗登月计划 加拿大 政府 美国 国会图书馆 万维网 imToken钱包、EOS等数字资产。发布于 2021-03-28 20:58​赞同 7​​添加评论​分享​收藏​喜欢收起​我是奔波啦往日不可追​ 关注FILECOIN是一个基于IPFS底层协议的分布式存储网络，是IPFS的激励层，这个网络中的通证（代币）是Filecoin，简称FIL。要了解FILECOIN首先得了解IPFS是什么，IPFS是一个对标HTTP的超媒体传输协议，去中心化，将用户的信息存储在分散的不同节点之上，并且是永久存储。不过对于永久存储而言，需要的服务质量是非常高的，毕竟想要永久存储的数据一般都是比较有价值的，需要存储质量的保障。FILECOIN的诞生就与高质量存储有关。IPFS一个开源的互联网底层通信协议，所有人都可以免费使用，同时，每个IPFS节点都可以提供存储空间，但也需要其他节点帮忙存储资源。现在的IPFS网络非常松散，用户可以随意退出，网络质量和存储地理位置也是不确定的，每个节点的硬件性能还参差不齐，也就是说，现在的仅靠IPFS这个协议是无法提供高质量存储服务的。于是IPFS使用FILECOIN网络作为激励层，吸引一批专业的存储服务商来提供更专业、安全和稳定的存储服务。FILECOIN是一个分布式存储网络，要想获得它的通证FIL，矿工就得接入FILECOIN网络提供存储节点打包区块数据、存储客户数据或者为客户检索数据。FILECOIN的存在，可以推广和普及IPFS，还可以维护分布式存储的安全稳定（因为质押惩罚机制对矿工的行为作出了规范，提高了网络的抗攻击性等）。FILECOIN的矿工越多，对IPFS网络的也就支持越大。IPFS网络使用的越多，对FILECOIN的需求就越大，它们相辅相成。在获取FILECOIN方面，要求是比较多的：矿机的运行要高速稳定，这主要在于环境方面，要求不断电、不断网、高带宽，还要恒湿。即使不可避免地断电断网也要事先做好准备，准备好备用网络与电源，此外，还需要有人按时维护，及时修复故障，这些都是技术活。需要投入大量精力去提交每半小时一次的时空证明，一天提交48次。一旦数据损坏或者忽略证明，就会被惩罚，会承担高额的质押损失。所以不具备相关条件的散户都会和矿商合作挖矿，这方面需要在找矿商上花些功夫，主要是多了解相关知识，找资质良好的，不要被轻易忽悠。发布于 2021-09-06 16:51​赞同​​添加评论​分享​收藏​喜欢

新版Filecoin白皮书（中文版） - 知乎

新版Filecoin白皮书（中文版） - 知乎切换模式写文章登录/注册新版Filecoin白皮书（中文版）知乎用户yt2GgPIPFS灵动官方社区Filecoin：一种去中心化的存储网络作者：Protocol Labs摘要当前互联网正处于一场革命中：集中式专有服务正在被去中心化开放服务所代替；信任式参与被可验证式计算所代替；脆弱的位置寻址被弹性的内容寻址所代替；低效率的整体式服务被点对点算法市场所代替；比特币、以太坊和其他的区块链网络已经证明了去中心化交易账本的有效性。这些公共账本处理复杂的智能合约应用程序和交易价值数百亿美金的加密资产。这些系统的参与者们形成去中心化的、没有中心管理机构或者可信任党派的网络提供了有用的支付服务，这是广泛互联网开放服务的第一个实例。IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性，它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。它解放了孤岛数据，网络分区存活，离线工作，审查制度路线，产生了持久的数字信息。 Filecoin是一个去中心化存储网络，它让云存储变成一个算法市场。这个市场运行在有着本地协议令牌（也叫做Filecoin）的区块链。区块链中的旷工可以通过为客户提供存储来获取Filecoin,相反的，客户可以通过花费Filecoin来雇佣旷工来存储或分发数据。和比特币一样，Filecoin的旷工们为了巨大的奖励而竞争式挖区块，但Filecoin的挖矿效率是与存储活跃度成比例的，这直接为客户提供了有用的服务（不像比特币的挖矿仅是为了维护区块链的共识）。这种方式给旷工们创造了强大的激励，激励他们尽可能多的聚集存储器并且把它们出租给客户们。Filecoin协议将这些聚集的资源编织成世界上任何人都能依赖的自我修复的存储网络。该网络通过复制和分散内容实现鲁棒性，同时自动检测和修复副本失败。客户可以选择复制参数来防范不同的威胁模型。该协议的云存储网络还提供了安全性，因为内容是在客户端端对端加密的，而存储提供者不能访问到解密秘钥。Filecoin的成果作为可以为任何数据提供存储基础架构的IPFS最上面的激励层。它对去中心化数据，构建和运行分布式应用程序，以及实现智能合同都非常有用。这些工作包括以下几部分内容：（a）介绍Filecoin网络，概述这个协议以及详细介绍几个组件。（b）形式化去中心化存储网络（DSN）的计划与内容，然后构建Filecoin作为一个DSN。（c）介绍一种叫“复制证明”的新型存储证明方案，它允许验证任何数据副本都存储在物理上独立的存储器中。（d）介绍一种新型的以基于顺序复制和存储作为激励度量的有用工作共识。（e）形成可验证市场，并构建两个市场，存储市场和检索市场，它们分别管理如何从Filecoin写入和读取数据。（f）讨论用例，如何连接其他系统以及如何使用这个协议。注意：Filecoin是一项正在进行的工作。正在进行积极的研究，本文的新版本将会出现在https://filecoin.io如有意见和建议，请通过research@filecoin.io与我们联系1 介绍Filecoin是一种协议令牌，其区块链运行在一种叫“时空证明”的新型证明机制上，其区块被存储数据的矿工所挖。Filecoin协议通过不依赖于单个协调员的独立存储提供商组成的网络提供数据存储服务和数据检索服务。其中：1. 用户为数据存储和检索支付令牌2. 存储矿工通过提供存储空间赚取令牌3. 检索矿工通过提供数据服务赚取令牌1.1 基本组件Filecoin协议由四个新型组件组成1. 去中心化存储网络(Decentralized Storage Network）(DSN）：我们提供一个由提供存储和检索服务的独立服务商网络的抽象（在第二节）。接着我们提出了Filecoin协议作为激励，可审计和可验证的DSN构建（在第4节）。2. 新型的存储证明：我们提出了两种新型存储证明方案（在第三节）：（1）“复制证明”（Proof-of-Replication）允许存储提供商证明数据已经被复制到了他自己唯一专用的物理存储设备上了。执行唯一的物理副本使验证者能够检查证明者是否不存在将多个数据副本重复拷贝到同一存储空间。（2）“时空证明”（Proof-of-Spacetime）允许存储提供商证明在指定的时间内存储了某些数据。3. 可验证市场：我们将存储请求和检索需求作为两个由Filecoin网络操作的去中心化可验证市场的订单进行建模（在第五节）。验证市场确保了当一个服务被正确提供的时候能执行付款。我们介绍了客户和矿工可以分别提交存储和检索订单的存储市场和检索市场。4. 有效的工作量证明（Proof-of-Work）：我们展示了如何基于“时空证明”来构建有效的工作量证明来应用于共识协议。旷工们不需要花费不必要的计算来挖矿，但相反的必须存储数据于网络中。1.2 协议概述• Filecoin协议是构建于区块链和带有原生令牌的去中心化存储网络。客户花费令牌来存储数据和检索数据，而矿工们通过提供存储和检索数据来赚取令牌。• Filecoin DSN 分别通过两个可验证市场来处理存储请求和检索请求：存储市场和检索市场。客户和矿工设定所要求服务的价格和提供服务的价格，并将其订单提交到市场。• 市场由Filecoin网络来操作，该网络采用了“时空证明”和“复制证明”来确保矿工们正确存储他们承诺存储的数据。• 最后，矿工们能参与到区块链新区块的锻造。矿工对下一个区块链的影响与他们在网络中当前存储使用量成正比。图一是使用了术语定义之后的Filecoin协议草图，伴随着一个例子如图2所示1.3 论文组织 本文的其余部分安排如下：我们在第二节中介绍了对一个理论上的DNS方案的定义和需求。在第三节中我们定义和介绍我们的“复制证明”和“时空证明”协议，以及Filecoin将其用于加密地验证数据按照订单的要求被持续不断的存储。第四节描述了Filecoin DSN的具体实例，描述了数据结构，协议，以及参与者之间的交互。第5节定义和描述可验证市场的概念，还有存储市场和检索市场的实施。第6节描述了使用“时空证明”协议进行演示，并且评估矿工对网络的贡献，这对扩展区块链块和区块奖励是必要的。第7节简要介绍了Filecoin中的智能合约。在第8节中讨论了未来的工作作为结束。2 去中心化存储网络的定义 我们介绍了去中心化存储网络（DSN）方案的概念。DSNs聚集了由多个独立存储提供商提供的存储，并且能自我协调的提供存储数据和检索数据服务给客户。这种协调是去中心化的、无需信任的：通过协议的协调与个体参与者能实施验证操作，系统可以获得安全性操作。DSNs可以使用不同的协调策略，包括拜占庭协议，gossip协议或者CRDTs，这取决于系统的需求。在后面，第四节，我们提供Filecoin DSN的的一个构建。定义 2.1DSN方案(Π）是由存储提供商和客户运行的协议元组: (Put, Get, Manage）• Put(data） → key: 客户端执行Put协议以将数据存储在唯一的标识符秘钥下。• Get(key） → data: 客户端执行Get协议来检索当前使用秘钥存储的数据。• Manage(）: 网络的参与者通过管理协议来协调：控制可用的存储，审核提供商提供的服务并修复可能的故障、管理协议由存储提供商来运行，并且经常与客户或者审计网络结合（在管理协议依赖区块链的情况下，我们认为矿工是审计人员，因为他们验证和协调存储提供商）。DSN方案(Π）必须保证数据的完整性和可恢复性，并且能够容忍在后面章节中所定义的管理和存储故障。2.1 故障容错2.1.1 管理故障 我们将管理故障定义为管理协议的参与者引起的拜占庭故障。一个DSN方案依赖于它的基础管理协议的故障容错。违反故障容错的管理故障假设可能会影响系统的活跃度和安全性。例如，考虑一个DSN方案，其中管理协议要求拜占庭容错来审核存储提供商。在这样的协议中，网络收集到来自存储提供商的存储证明，并运行拜占庭容错对这些证明的有效性达成共识。如果在总共n个节点中，拜占庭容错最多容忍f个故障节点。那么我们的DSN可以容忍fSp，Sv，其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoSt.Setup用来给予P和V必要的信息来运行PoSt.Prove和PoSt.Prove。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoSt.Setup。• PoSt.Prove(Sp, D, c, t） → πc，其中c是验证人V发出的随机验证，πc是证明人在一段时间内可以访问数据D的证明。PoSt.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。• PoSt.Verify(Sv, c, t, πc） → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoSt.Verify由V运行和说服V相信P在一段时间内已经存储了R。3.4 PoRep和PoSt实际应用 我们感兴趣的是PoRep和PoSt的应用构建，可以应用于现存系统并且不依赖于可信任的第三方或者硬件。我们给出了PoRep的一个构建（请参见基于密封的复制证明[5]）,它在Setup过程中需要一个非常慢的顺序计算密封的执行来生成副本。PoRep和PoSt的协议草图在图4给出，Post的底层机制的证明步骤在图3中。3.4.1 构建加密区块 防碰撞散列 我们使用一个防碰撞的散列函数：CRH：{0, 1}* → {0, 1}O(λ）。我们还使用了一个防碰撞散列函数MerkleCRH，它将字符串分割成多个部分，构造出二叉树并递归应用CRH，然后输出树根。 zk-SNARKs 我们的PoRep和PoSt的实际实现依赖于零知识证明的简洁的非交互式知识论（zk-SNARKs）[6,7,8]。因为zk-SNARKs是简洁的，所以证明很短并且很容易验证。更正式地，让L为NP语言，C为L的决策电路。受信任的一方进行一次设置阶段，产生两个公共密钥：证明密钥pk和验证密钥vk。证明密钥pk使任何（不可信）的证明者都能产生证明证明π，对于她选择的实例x，x∈L。非交互式证明π是零知识和知识证明。任何人都可以使用验证密钥vk验证证明π。特别是zk-SNARK的证明可公开验证：任何人都可以验证π，而不与产生π的证明者进行交互。证明π具有恒定的大小，并且可以在| x |中线性的时间内验证。 可满足电路可靠？的zk-SNARKs是多项式时间算法的元组：(KeyGen, Prove, Verify）• KeyGen(1λ, C）→ (pk, vk），输入安全参数λ和电路C，KeyGen产生概率样本pk和vk。这两个键作为公共参数发布，可在Lc上用于证明/验证。• Prove(pk, x, w） → π在输入pk、输入x和NP声明w的见证时，证明人为语句x∈LC输出非交互式证明π。• Verify(vk, x, π） → {0, 1}当输入vk，输入x和证明 π，验证者验证输出1是否满足x ∈ LC。 我们建议感兴趣的读者参看[6，7，8]对zk-SNARK系统的正式介绍和实现。通常而言这些系统要求KeyGen是由可信任参与方来运行。创新的可扩展计算完整性和隐私（SCIP）系统[9]展示了在假设信任的前提下，一个有希望的方向来避免这个初始化步骤。3.4.2 密封操作 密封操作的作用是（1）通过要求证明人存储对于他们公钥唯一的数据D的伪随机排列副本成为物理的独立复制，使得提交存储n个副本导致了n个独立的磁盘空间（因此是副本存储大小的n倍）和（2）在PoRep.Setup的时候强制生成副本实质上会花费比预计响应请求更多的时间。有关密封操作的更正式定义，请参见[5]。上述的操作可以用SealτAES−256来实现，并且τ使得SealτAES−256需要花费比诚实的证明验证请求序列多10-100倍的时间。请注意，对τ的选择是重要的，这使得运行SealτBC比证明人随机访问R花费更多时间显得更加明显。3.4.3 PoRep构建实践 这节描述PoRep协议的构建并已在图4包括了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。 创建副本 Setup算法通过密封算法生成一个副本并提供证明。证明人生成副本并将输出（不包括R）发送给验证者。Setup• inputs:– prover key pair (pkP ,skP ）– prover SEAL key pkSEAL– data D• outputs: replica R, Merkle root rt of R, proof πSEAL 证明存储 Prove算法生成副本的存储证明。证明人收到来自验证者的随机挑战，要求在树根为rt的Merkle树R中确认特定的叶子节点Rc。证明人生成关于从树根rt到叶子Rc的路径的知识证明。Prove• inputs:– prover Proof-of-Storage key pkPOS– replica R– random challenge c• outputs: a proof πPOS 验证证明 Verify算法检查所给的源数据的哈希和副本的Merkle树根的存储证明的有效性。证明是公开可验证的：分布式系统的节点维护账本和对特定数据感兴趣的可以验证这些证明。Verify• inputs:– prover public key, pkP– verifier SEAL and POS keys vkSEAL, vkPOS– hash of data D, hD– Merkle root of replica R, rt– random challenge, c– tuple of proofs, (πSEAL, πPOS）• outputs: bit b, equals 1 if proofs are valid3.4.4 PoSt构建实践 这节描述Post协议的构建并已在图4中包含了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。Setup和Verify算法和上面的PoRep构建是一样的。所以我们这里值描述Prove。空间和空间的证明 Prove算法为副本生成“时空证明”。证明人接收到来自于验证者的随机挑战，并顺序生成“复制证明”，然后使用证明的输出作为另一个输入做指定t次迭代（见图3）。Prove• inputs:– prover PoSt key pkPOST– replica R– random challenge c– time parameter t• outputs: a proof πPOST3.5 在Filecoin的应用 Filecoin协议采用”时空证明“来审核矿工提供的存储。为了在Filecoin中使用PoSt，因为没有指定的验证者，并且我们想要任何网络成员都能够验证，所以我们把方案改成了非交互式。因为我们的验证者是在public-coin模型中运行，所以我们可以从区块链中提取随机性来发出挑战。4 Filecoin:DSN构建 Filecoin DSN是可升级，可公开验证和激励式设计的去中心化的存储网络。客户为了存储数据和检索数据向矿工网络付费。矿工提供磁盘空间和带宽来赚取费用。矿工只有在网络可以审计他们的服务是否正确提供的时候才会收到付款。 在本节中，我们介绍基于DSN的定义和”时空证明“的Filecoin DSN构建。4.1 环境4.1.1 参与者 任何用户都可以作为客户端、存储矿工和/或检索矿工来参与Filecoin网络。• 客户在DSN中通过Put和Get请求存储数据或者检索数据，并为此付费。• 存储矿工为网络提供数据存储。存储矿工通过提供他们的磁盘空间和响应Pug请求来参与Filecoin。要想成为存储矿工，用户必须用与存储空间成比例的抵押品来抵押。存储矿工通过在特定时间存储数据来响应用户的Put请求。存储矿工生成'时空证明”，并提交到区块链网络来证明他们在特定时间内存储了数据。假如证明无效或丢失，那存储矿工将被罚没他们的部分抵押品。存储矿工也有资格挖取新区块，如果挖到了新块，矿工就能得到挖取新块的奖励和包含在块中的交易费。• 检索矿工为网络提供数据检索服务。检索矿工通过提供用户Get请求所需要的数据来参与Filecoin。和存储矿工不同，他们不需要抵押，不需要提交存储数据，不需要提供存储证明。存储矿工可以同时也作为检索矿工参与网络。检索矿工可以直接从客户或者从检索市场赚取收益。4.1.2 网络 N 我们将运行所有运行Filecoin全节点的所有用户细化为一个抽象实体：网络。该网络作为运行管理协议的中介。简单的说，Filecoin区块链的每个新块,全节点管理可用的存储，验证抵押品，审核存储证明已经修复可能的故障。4.1.3 账本 我们的协议适用于基于账本的货币。为了通用，我们称之为“账本” L。在任何给定的时间t(称为时期），所有的用户都能访问Lt。当处于时期t的时候，账本是追加式的，它由顺序的一系列交易组成。Filecoin DSN协议可以在运行验证Filecoin的证明的任意账本上实现。在第六节中我们展示了我们如何基于有用的工作构建一个账本。4.1.4 市场 存储需求和供给组成了两个Filecoin市场：存储市场和检索市场。这两个市场是两个去中心化交易所，这会在第5节中详细解释。简而言之，客户和矿工们通过向各自的市场提交订单来设定他们请求服务或者提供服务的订单的价格。交易所为客户和矿工们提供了一种方式来查看匹配出价并执行订单。如果服务请求被成功满足，通过运行管理协议，网络保证了矿工得到报酬，客户将被收取费用。4.2 数据结构 碎片 碎片是客户在DSN所存储数据的一部分。例如，数据是可以任意划分为许多片，并且每片都可以有不同集合的存储矿工来存储。扇区 扇区是存款矿工向网络提供的一些磁盘空间。矿工将客户数据的碎片存储到扇区，并通过他们的服务来赚取令牌。为了存储碎片，矿工们必须向网络抵押他们的扇区。 分配表 分配表式衣柜数据结构，可以跟踪碎片和其分配的扇区。分配表在长辈的每个区块都会更新，Merkle根存储在最新的区块中。在实践中，该表用来保持DSN的状态，它使得在证明验证的过程中可以快速查找。更详细的信息，请参看图5。 订单 订单式请求或提供服务的意向声明。客户向市场提交投标订单来请求服务（存储数据的存储市场和检索数据的检索市场），矿工们提交报价订单来提供服务。订单数据结构如图10所示。市场协议将在第5节详细介绍。 订单簿 订单簿是订单的集合。请查看第5.2.2节的存储市场订单簿和第5.3.3节的检索市场订单簿。 抵押 抵押是像网络提供存储（特别是扇区）的承诺。存储矿工必须将抵押提交给账本，以便能在存储市场接受订单。抵押包括了抵押扇区的大小和存储矿工的存放的抵押品。4.3 协议 在本节中，我们通过描述客户端、矿工和网络执行的操作来概述Filecoin DSN。我们在图7中介绍了Get和Pug协议的方法，和在图8中的管理协议。一个协议执行的示例如图6所示。图1是Filecoin协议概览。4.3.1 客户生命周期 我们给出客户生命周期的概览：在第5节接下来的协议会做深度的解析。1. Put：客户将数据存储于Filecoin客户可以通过向Filecoin中的矿工支付令牌来存储他们的数据。第5.2节详细介绍了Put协议。 客户通过Put协议向存储市场的订单簿提交投标订单。当找到矿工的匹配报价订单的时候，客户会将数据发给矿工，并且双方签署交易订单将其提交到存储市场订单簿。客户可以通过提交的订单来决定数据的物理副本数量。更高的冗余度会有更高的存储故障容忍度。2. Get：客户从Filecoin检索数据。客户可以通过使用Filecoin 令牌向存储矿工付费来检索任何数据。Get协议在第5.3节有详细描述。客户端通过执行Get协议向检索市场订单簿提交投标订单。当找到匹配的矿工报价订单后，客户会收到来自矿工的碎片。当收到的时候，双方对交易订单进行签名提交到区块链来确认交易成功。4.3.2 挖矿周期（对于存储矿工） 我们给出一个非正式的挖矿周期概述。1. 抵押：存储矿工向网络抵押存储。 存储矿工通过在抵押交易中存放抵押品来保证向区块链提供存储。通过Manage.PledgeSector，抵押品被抵押一段期限是为了提供服务，如果矿工为他们所承诺提交存储的数据生成存储证明，抵押品就回返还给他们。如果存储证明失败了，一定数量的抵押品就会损失。他们设定价格并向市场订单簿提交报价订单，一旦抵押交易在区块链中出现，矿工就能在存储市场中提供他们的存储。Manage.PledgeSector • inputs:– current allocation table allocTable– pledge request pledge• outputs: allocTable'2. 接收订单：存储矿工从存储市场获取存储请求。他们设定价格并通关过 Put.AddOrders向市场订单簿提交报价订单，一旦抵押交易出现在区块链中，矿工就能在存储市场中提供他们的存储。Put.AddOrders• inputs: list of orders O1..On• outputs: bit b, equals 1 if successful 通过Put.MatchOrders 来检查是否和客户的报价订单匹配一致。Put.MatchOrders• inputs:– the current Storage Market OrderBook – query order to match Oq• outputs: matching orders O1..On 一定订单匹配，客户会讲他们的数据发给存储矿工。存储矿工接收到数据的时候，运行Put.ReceivePiece 。数据被接收完之后，矿工和客户签收订单并将其提交到区块链。Put.ReceivePiece• inputs: – signing key for Mj– current orderbook OrderBook– ask order Oask– bid order Obid– piece p• outputs: deal order Odeal signed by Ci and Mj3. 密封：存储矿工为未来的证明准备碎片。 存储矿工的存储切分为扇区，每个扇区包括了分配给矿工的碎片。网络通过分配表来跟踪每个存储矿工的扇区。当存储矿工的扇区填满了，这个扇区就被密封起来。密封是一种缓慢的顺序操作。将扇区中的数据转换成为副本，然后将数据的唯一物理副本与存储矿工的公钥相关联。在“复制证明”期间密封式必须的操作。如下所述在第3.4节。Manage.SealSector • inputs:– miner public/private key pair M– sector index j– allocation table allocTable• outputs: a proof πSEAL, a root hash rt4. 证明：存储矿工证明他们正在存储所承诺的碎片（数据）。 当存储矿工分配数据时，必须重复生成复制证明以保证他们正在存储数据（有关更多详细信息，请参看第3节）证明发布在区块链中，并由网络来验证。Manage.ProveSector• inputs:– miner public/private key pair M– sector index j– challenge c• outputs: a proof πPOS4.3.3 挖矿周期（对于检索矿工） 我们给出一个非正式的挖矿周期概述。1. 收到订单：检索矿工从检索市场得到获取数据的请求。 检索矿工设置价格并向市场订单簿增加报价订单，并通过向网络发送报价单来提供数据。Get.AddOrders• inputs: list of orders O1..On• outputs: none 然后检索矿工检查是否与客户的报价订单匹配一致。Get.MatchOrders• inputs:– the current Retrieval Market OrderBook– query order to match Oq• outputs: matching orders O1..On2. 发送：检索矿工向客户发送数据碎片。 一旦订单匹配，检索矿工就将数据发送给客户（第5.3节有详细描述）。当数据被接收完成，矿工和客户就签署交易比ing提交到区块链。Put.SendPieces• inputs: – an ask order Oask– a bid order Obid– a piece p• outputs: a deal order Odeal signed by Mi4.3.4 网络周期 我们给出一个非正式的网络操作概述。1.分配：网络将客户的碎片分配给存储矿工的扇区。 客户通过向存储市场提交报价订单来启动Put协议。当询价单和报价单匹配的时候，参与的各方共同承诺交易并向市场提交成交的订单。此时，网络将数据分配给矿工，并将其记录到分配表中。Manage.AssignOrders• inputs:– deal orders O1deal..Ondeal– allocation table allocTable• outputs: updated allocation table allocTable'2. 修复：网络发现故障并试图进行修复 所有的存储分配对于网络中的每个参与者都是公开的。对于每个块，网络会检查每个需要的证明都存在，检查它们是否有效，因此采取行动：Manage.RepairOrders• inputs:– current time t– current ledger L– table of storage allocations allocTable• outputs: orders to repair O1deal..Ondeal, updated allocation table allocTableo 如果有任何证明的丢失或无效，网络会通过扣除部分抵押品的方式来惩罚存储矿工。o 如果大量证明丢失或无效（由系统参数Δfault定义），网络会认定存储矿工存在故障，将订单设定为失败，并为同样的数据引入新订单进入市场。o 如果所有存储该数据的存储矿工都有故障，则该数据丢失，客户获得退款。4.4 担保和要求 以下是Filecoin DSN如何实现完整性、可检索性，公开可验证性和激励兼容性。• 实现完整性 数据碎片以加密哈希命名。一个Put请求后，客户只需要存储哈希即可通过Get操作来检索数据，并可以验证收到的数据的完整性。• 实现可恢复性 在Put请求中，客户指定副本因子和代码期望擦除类型。假设给定的m个存储矿工存储数据，可以容忍最多f个故障，则该方式是(f, m）-tolerant存储。通过在不同的存储提供商存储数据，客户端可以增加恢复的机会，以防存储矿工下线或者消失。• 实现公开可验证和可审核性 存储矿工需要提交其存储 (πSEAL, πPOST）的证明到区块链。网络中的任意用户都可以在不访问外包数据的情况下验证这些证明的有效性。另外由于这些证明都是存储在区块链上的，所以操作痕迹可以随时审核。• 实现激励兼容性 不正式的说，矿工通过提供存储而获得奖励。当矿工承诺存储一些数据的时候，它们需要生成证明。如果矿工忽略了证明就回被惩罚（通过损失部分抵押品），并且不会收到存储的奖励。• 实现保密性 如果客户希望他们的数据被隐私存储，那客户必须在数据提交到网络之前先进行加密。5 Filecoin的存储和检索市场Filecoin有两个市场：存储市场和检索市场。这两个市场有同样的结构但不同的设计。存储市场允许客户为矿工存储数据而付费。检索数据允许客户为矿工提供检索数据传递而付费。在这两种情况下，客户和矿工可以设置报价和需求价格或者接受当前报价。这个交易是由网络来运行的-Filecoin中全节点是拟人化的。网络保证矿工在提供服务时可以得到客户的奖励。5.1 验证市场 交易市场是促进特定商品和服务交换的协议。它们使得买家和买家促成交易。对于我们而言，我们要求交易是可验证的：去中心化网络的参与者必须能够在买家和卖家间验证交易。我们提出验证市场的概念。它没有单一的实体来管理交易，交易是透明的，任何人都可以匿名参与。可验证市场协议使得服务的交易去中心化：订单簿的一致性，订单结算和服务的正确执行是可以由参与者独立验证的-在Filecoin里面的矿工和全节点。我们简化可验证市场来进行以下构建：定义5.1 可验证市场是一个有两个阶段的协议：订单匹配和结算。订单是购买意图或者出售商品或服务安全性的表述，订单簿就是所有可用订单的列表。5.2 存储市场 存储市场是可验证的市场，它允许客户（即买家）请求他们的存储数据和存储矿工（即卖家）提供他们的存储空间。5.2.1 需求 我们根据以下需求来设计存储市场协议：• 链式订单簿 重要的是（1）存储空格的订单式公开的，所以最低价格的订单总是网络知名的，客户可以对订单做出明智的决定（2）客户订单必须始终提交给订单，即使他们接受接受最低的价格，这样市场就可以对新的报价做出反应。因此我们要求订单添加到Filecoin区块链，为的时能被加入订单簿。• 参与者投入资源：我们要求参与双方承诺他们的资源作为避免损害的一种方式。为了避免存储矿工不提供服务和避免客户没有可用的资金。为了参与存储市场，存储矿工必须保证在DSN中存入与其存储量成比例的抵押品（更多详细信息请参看第4.3.3节）。通过这种方式，网络可以惩罚那些承诺存储数据但又不提供存储证明的存储矿工。同样的，客户必须向订单充入特定数量的资金，以这种方式保证在结算期间的资金可用性。• 故障自处理 只有在存储矿工反复证明他们已经在约定的时间内存储了数据的情况下，订单才会结算给矿工。网络必须能够验证这些证明的存在性和正确性并且它们是按照规则来处理的。在4.3.4节有修复部分的概述。5.2.2 数据结构 Put订单 有三种类型的订单：出价订单，询价订单和交易订单。存储矿工创建询价订单添加存储，客户创建出价订单请求存储，当双方对价格达成一致时，他们共同创建处理订单。订单的数据结构和订单参数的明确定义如图10所示。 Put订单簿 存储市场的订单簿是目前有效和开放的询价，出价和 交易订单的集合。用户可以通过Put协议中定义的方法与订单簿进行交互：AddOrders,MatchOrders如图7所示。 订单簿是公开的，并且每个诚实的用户都有同样的订单簿试图。在每个周期，如果新的订单交易出现在新的区块中那它将被添加到订单簿中。如果订单被取消，取消或者结算，则会被删除。订单将被添加到区块链中，因此在订单簿中如果是有效的：定义5.2 我们定义出价，询价，交易订单的有效性：（有效出价单） 从客户端发出的投标单Ci,Obid:= (hsize, funds[, price,time, coll, coding]）>Ci,如果满足下面的条件就是有效的：• Ci 在他们的账户里面至少有可用的资金• 时间没有超时• 订单必须保证最少的存储周期（这是个系统参数）（有效询价单） 从存储矿工发出的询价单Mi，Oask:= (hspace, pricei）Mi，如果满足下面的条件就是有效的：• Mi承诺为矿工，并且质押期不会在订单周期之前到期• 空间必须小于Mi的可用存储。Mi在订单中减去承诺的存储（在询价订单和交易订单中）（有效交易订单） 交易订单Odeal:= (hask, bid,ts）Ci,Mj，如果满足下面的条件就是有效的：• 询问参考订单Oask，使得：它由Ci签署，且在存储市场的订单簿中没有其他订单涉及它。• 出价订单参考订单Obid，使得：它由Mj签署，且在存储市场的订单簿中没有其他订单涉及它。• ts 不能设置为将来时间或者太早的时间如果作恶客户端从存储矿工出收到了签名的交易，但从来没有将其添加到订单簿，那么存储矿工就无法重新使用订单中提交的存储。这个字段ts就可以防止这种攻击，因为，在超过ts之后，订单变得无效，将无法在订单簿中提交。 5.2.3 存储市场协议 简而言之，存储市场协议分为两个阶段：订单匹配和结算：• 订单匹配：客户端和存储矿工通过提交交易到区块链来将订单提交到订单簿（步骤1）。当订单匹配时，客户端发送数据碎片给存储矿工，双方签署交易并提交到订单簿（步骤2）。• 结算： 存储矿工密封扇区（步骤3a），生成扇区所包含的碎片的存储证明，并将其定期提交到区块链（步骤3b）；同时，其余的网络必须验证矿工生成的证明并修复可能的故障（步骤3c）。存储市场协议在图11中详细描述。5.3 检索市场 检索市场允许客户端请求检索特定的数据，由检索矿工提供这个服务。与存储矿工不同，检索矿工不要求在特定时间周期内存储数据或者生成存储证明。在网络中的任何用户都可以成为检索矿工，通过提供提供检索服务来赚取Filecoin令牌。检索矿工可以直接从客户端或者检索接收数据碎片，也可以存储它们成为存储矿工。5.3.1 需求 我们根据以下的需求来设计检索市场协议：• 链下订单簿 客户端必须能够找到提供所需要数据碎片的检索矿工，并且在定价之后直接交换。这意味着订单簿不能通过区块链来运行-因为这将成为快速检索请求的瓶颈。相反的，参与者只能看到订单簿的部分视图。我们要求双方传播自己的订单。• 无信任方检索 公平交换的不可能性[10]提醒我们双方不可能没有信任方的进行交流。在存储市场中，区块链网络作为去中心化信任方来验证存储矿工提供的存储。在检索市场，检索矿工和客户端在没有网络见证所交换文件的情况下来交换数据。我们通过要求检查矿工将数据分割成多个部分并将每个部分发送给客户端来达到这个目的，矿工们将收到付款。在这种方式中，如果客户端停止付款，或者矿工停止发送数据，任何一方都可以终止这个交易。注意的是，我们必须总是假设总是有一个诚实的检索矿工。• 支付通道 客户端当提交付款的时候可以立即进行检索感兴趣的碎片。检索矿工只有在确认收到付款的时候才会提供数据碎片。通过公共账本来确认交易可能会成为检索请求的瓶颈，所以，我们必须依靠有效的链下支付。Filecoin区块链必须支持快速的支付通道，只有乐观交易和仅在出现纠纷的情况下才使用区块链。通过这种方式，检索矿工和客户端可以快速发送Filecoin协议所要求的小额支付。未来的工作里包含了创建一个如[11,12]所述的支付通道网络。5.3.2 数据结构 获取订单 检索市场中包含有三种类型的订单：客户端创建的出价单 Obid，检索矿工创建的询价单Oask，和存储矿工和客户端达成的交易订单Odeal。订单的数据结构如图10所示。获取订单簿 检索市场的订单簿是有效的和公开出价订单，询价订单和交易订单的集合。与存储市场不同，每个用户有不同的订单簿试图，因为订单式在网络中传播的，每个矿工和客户端只会跟踪他们所感兴趣的订单。5.3.3 检索市场协议 简而言之，检索市场协议分为两个阶段：订单匹配和结算： 订单匹配 客户端和检索矿工通过广播将订单提交给订单簿（步骤1）。当订单匹配的时候，客户端和检索矿工简历小额支付通道（步骤2）。结算 检索矿工发送小部分的碎片给到客户端，然后对每个碎片客户端会向矿工发送收妥的收据（步骤3）。检索矿工向区块链出示收据从而获得奖励（步骤4）。该协议在图12中详细解释。6 有用工作共识 Filecoin DSN协议可以在允许验证的任何共识协议之上实现Filecoin的证明。在本节中，我们将结算如何基于有用来引导共识协议。Filecoin矿工生成“时空证明”来参与共识，而不是浪费的POW。有用 如果计算的输出对网络来说是有价值的，而不仅仅是为了保证区块链的安全。我们认为矿工在共识协议中所作的工作是有用的。6.1 动机 确保区块链的安全是至关重要的。POW的证明方案往往要求不能重复使用的或者需要大量的浪费计算才能找到难题的解决方案。不可重复利用的工作 大多数无许可型的区块链要求矿工解决硬计算难题，譬如反转哈希函数。通常情况下这些解决方案都是无用的，除了保护网络安全之外，没有其他任何价值。我们可以重新设计让这件事有用吗？尝试重复使用的工作：已经有几个尝试重复使用挖矿电路进行有用的计算。有些尝试是要求矿工与标准的POW同时进行一些特殊计算，其他一些尝试用有用问题替代POW的依然难以解决。例如，Primecoin重新使用矿工的计算能力来找到新的素数，以太坊要求矿工与工作证明一起执行小程序，同时证明某些数据正在归档。虽然这些尝试中的大多数都执行有用的工作，但在这些计算中浪费的工作量仍然很普遍的。 浪费的工作 解决难题在机器成本和能力消耗方面是非常昂贵的，特别是如果这些难题完全依赖计算能力。当挖矿算法不能并发的时候，那解决难题的普通因素就是计算的功率。我们可以减少浪费的工作吗？试图减少浪费：理想情况下，大部分网络资源应该花费在有用的工作上。一些尝试是要求矿工使用更节能的解决方案。例如，“空间挖矿”（？Spacemint）要求矿工致力于磁盘空间而不是计算；虽然更加节能，但磁盘空间依然”浪费“，因为它们被随时的数据填满了。其他的尝试是用基于权益证明的传统拜占庭协议来代替难题的解决，其中利益相关方在下一个块的投票与其在系统中所占有的货币份额成正比。 我们着手设计一个基于用户数据存储的有用工作的共识协议。6.2 Filecoin 共识 功率容错 在我们的技术报告[13]中，我们提出了功率容错，这是对在参与者对协议结果的影响方面重新构建拜占庭故障的抽象。每个参与者控制了网络总功率n中的一部分功率，其中f是故障节点或作恶节点所控制的功率占比。Filecoin功率 在Filecoin中，在时刻t，矿工Mi的功率Pt>i是Mi总和的存储任务。Mi的 Iti是网络中Mi总功率的影响因子。在Filecoin中，功率有以下属性：• 公开：网络中当前正在使用的存储总量是公开的。通过读取区块链，任何人都可以计算每个矿工的存储任务-因此任何人都可以计算出在任意时间点的每个矿工的功率和总功率。• 可公开验证的：对于每个存储任务，矿工都需要生成”时空证明“，证明持续提供服务。通过读取区块链，任何人都可以验证矿工的功率声明是否是正确的。• 变量： 在任意时间点，矿工都可以通过增加新增扇区和扇区补充的抵押来增加新的存储。这样矿工就能变更他们能提供的功率。6.2.2 功率会计与时空证明 每个∆proof 区块（∆proof 是系统参数），矿工们都必须向网络提交“时空证明”，只有网络中大多数功率认为它们是有效的，才会被城管添加到区块链。在每个区块中，每个圈节点会更新分配表（AllocTable），添加新的存储分配、删除过期的和标记缺少证明的记录。可以通过对分配表的记录来对矿工Mi的功率进行计算和验证。这些可以通过两种方式来完成：• 全节点验证：如果节点拥有完整的区块链记录，则可以从创始块开始运行网络协议直到当前区块，这个过程中验证每一个分配给Mi的“时空证明”。• 简单存储验证：假设轻客户端可以访问广播最新区块的信任源。请客户端可以从网络中的节点请求（1）Mi在当前分配表中的记录 （2）该记录被包含在最新区块的状态树中的Merkle路径（3）从创世块到当前区块的区块头。这样请客户端就可以将“时空证明”的验证委托给网络。功率计算的安全性来自于“时空证明”的安全性。在这个设置里面，Post保证了矿工无法对他们所分配的存储数量说谎。事实上，他们不能声称能够存储超过他们的存储空间的数据，因为这会花费时间来运行PoSt.Setup，另外PoSt.Prove是串行的计算，并不能并行化的快速生成证明。6.2.3 使用功率达成共识 我们预计通过扩展现在（和未来）的权益证明共识协议来实现Filecoin共识的多种策略，其中权益被替换为分配的存储。我们预计了权益证明协议的改进，我们提出了一个基于我们前期工作，称为预期共识的构建[14]。我们的策略是在每一轮选举一个（或多个）矿工，使得赢得选举的概率与每个矿工分配的存储成比例。 预期共识 预期共识的基本直觉是确定性的，不可预测的。并在每个周期内秘密选举一个小的Leader集合。预期的期望是每个周期内当选的Leader是1，但一些周期内可能有0个或者许多的Leader。Leader们通过创建新区块并广播来扩展区块链网络。在每个周期，每个区块链被延伸一个或多个区块。在某个无Leader的周期内，控区块被添加到区块链中。虽然链中的区块可以线性排序，其数据结构是有向无环图。EC是一个概率共识，每个周期都使得比前面的区块更加确定，最终达到了足够的确定性，且出现不同的历史块链的可能性是足够小的。如果大多数的参与者都通过签署区块链来扩展区块链，加大这个区块所属链的权重，那么这个区块就被确认了。 选举矿工 在每个周期，每个矿工检查他们是否被选为Leader，这类似于完成前面的协议:CoA[15],白皮书[16]，和算法[17]。译者注：下面的公式表达式请参考英文原版为佳定义6.1 如果下面的条件是满足的，则在时刻t 矿工Mi 是Leader：其中rand(t）是在时刻t，可以从区块链中提取出来的公开的随机变量，Pt>i是Mi的功率。考虑对于任意的m，L是H(m）的大小，H是一种安全的加密散列函数，其中（m）Mi是Mi对消息m的签名，使得： 在图13中，我们描述了矿工（ProveElect）和网络节点（VerifyElect）之间的协议。这种选举方案提供了三个属性：公平，保密和公开的可验证性。• 公平 每个参与者每次选举只有一次试验，因为签名是确定性的，而且t和rand(t）是固定的。假设H是安全的加密散列函数，则H(Mi）/2L必须是从（0，1）均匀选择的实数，因此，可能使得方程等式为true必须是Pti/Σjptj，这等于矿工在在网络中的部分功率。因为这个概率在功率上市线性的，这种可能性在分裂或者汇集功率情况下被保留。注意随机值rand(t）在时刻t之前是未知的。• 保密 由于有能力的攻击者不拥有Mi用来计算签名的秘钥，考虑到数字签名的假设，这个是可以忽略不计的。• 公开可验证： 当选Leader i ∈ Lt 可以通过给出t，rand(t），H(i）/2L，来说服一个有效的验证者。鉴于前面的观点，有能力的攻击者在不拥有获胜秘密秘钥的情况下不能生成证明。7 智能合约7.1 Filecoin智能合约 智能合约使得Filecoin的用户可以编写有状态的程序，来花费令牌向市场请求存储J/检索数据和验证存储证明。用户可以通过将交易发送到账本触发合约中的功能函数来与智能合约交互。我们扩展了智能合约系统来支持Filecoin的特定操作（如市场操作，证明验证）。• 文件合约： 我们允许用户对他们提供的存储服务进行条件编程。有几个例子值得一提：（1）承包矿工：客户可以提前指定矿工提供服务而不参与市场 （2）付款策略：客户可以为矿工设计不同的奖励策略，例如合约可以给矿工支付随着时间的推移越来高的费用 ，另一个合约可以由值得信任的Oracle的通知来设置存储的价格。（3）票务服务：合约可以允许矿工存放令牌和用于代表用户的存储/检索的支付 （4）更复杂的操作：客户可以创建合约来运行数据更新。• 智能合约：用户可以将程序关联到其他系统（如以太坊[18]）他们的交易上,他们不直接依赖存储的使用。我们预见了以下的应用程序：去中心化命名服务，资产跟踪和预售平台。7.2 与其他系统的集成 桥是旨在连接不同区块链的工具；现在正在处理中的，我们计划支持跨链交互，以便能将Filecoin存储带入其他基于区块链的平台，同时也将其他平台的功能带入Filecoin。• Filecoin进入其他平台：其他的区块链系统，如比特币[19]，Zcash [20]，特别是Ethereum [18]和Tezos，允许开发人员写智能合约；然而，这些平台只提供很少的存储能力和非常高的成本。我们计划提供桥将存储和检索支持带入这些平台。我们注意到，IPFS已经被作为几个智能合约（和协议令牌）引用和分发内容的一种方式来使用。增加到Filecoin的支持将允许这些系统以交换Filecoin令牌的方式来保证IPFS存储内容。• 其他平台进入Filecoin：我们计划提供Filecoin连接其他区块链服务的桥。例如，与Zcash的集成将支持发送隐私数据的存储请求。8 未来的工作 这项工作为Filecoin网络的建设提供了一个清晰和凝聚的道路;但是，我们也认为这项工作将成为今后研究去中心化存储系统的起点。在这个我们识别和填充三类未来 工作。这包括已经完成只是等待描述和发布的工作，提出改进当前协议的开放式问题，和协议的形式化。8.1 正在进行的工作以下主题代表正在进行的工作。• •每个块中的Filecoin状态树的规范。• Filecoin及其组件的详细绩效估计和基准。• 完全可实现的Filecoin协议规范。• 赞助检索票务模型，其中通过分配每个可持票花费的令牌，任何客户端C1可以赞助另一个客户端C2的下载。• 分层共识协议，其中Filecoin子网可以在临时或永久分区进行分区并继续处理事务。• 使用SNARK / STARK增量区块链快照。• FileCoin-Ethereum合约接口和协议。• 使用编织（Braid？）进行区块链归档和区块链间冲压。• 只有在区块链解决冲突的时候才发布'时空证明”。• 正式证明实现了Filecoin DSN和新型存储证明。8.2 开放式问题 作为一个整体，有一些公开的问题，其答案有可能可以大大改善网络。尽管事实上，在正式启动之前并不是必须必须解决的问题。• 一个更好的原始的'复制证明“密封功能，理想情况下是O（n）解码（不是O（nm）），可公开验证，无需SNARK / STARK。• “复制证明”功能的一个更好的原语，可以公开验证和透明没有SNARK / STARK。• 一个透明，可公开验证的可检索证明或其他存储证明。• 在检索市场中进行检索的新策略（例如，基于概率支付，零知识条件支付）。• “预期共识”更好的秘密Leader选举，在每个周期，只有一位当选Leader。• 更好的可信赖的SNARK设置方案，允许增加扩展公共参数（可以运行MPC序列的方案，其中每个附加的MPC严格降低故障概率，并且每个MPC的输出可用于系统）。8.3 证明和正式的验证 由于证明和正式验证的明确价值，我们计划证明Filecoin网络的许多属性，并在未来几个月和几年内开发正式验证的协议规范。几个证明正在进行中还有些正在思考中。但注意，要证明Filecoin的许多属性（如伸缩，离线）将是艰难的，长期的工作。• 预期共识和变体的正确性证明。• 功率故障容错正确性的证明，异步1/2不可能导致分叉。• 在通用组合框架中制定Filecoin DSN，描述Get，Put和Manage作为理想的功能，并证明我们的实现。• 自动自愈保证的正式模型和证明。• 正式验证协议描述（例如TLA +或Verdi）。• 正式验证实现（例如Verdi）。• Filecoin激励的游戏理论分析。致谢 这项工作是Protocol Labs团队中多个人的累积努力，如果没有实验室的合作者和顾问的帮助、评论和审查这是不可能完成的。 Juan Benet在2014年写了原始的Filecoin白皮书，为这项工作奠定了基础。他和尼古拉·格雷科（Nicola Greco）开发了新的协议，并与提供了有用的贡献，评论，审查意见的团队其他人合作编写了这份白皮书。特别是大卫“大卫”Dalrymple提出了订单范例和其他想法，Matt Zumwalt改进了在这篇论文中的结构，伊万·米亚佐诺（Evan Miyazono）创建了插图，并完成了这篇论文，在设计协议时，Jeromy Johnson提出了深刻的见解，Steven Allen提供了深刻的问题和清晰的说明。我们也感谢所有的合作者和顾问进行有用的对话;尤其是Andrew Miller和Eli Ben-Sasson。以前版本：QmVcyYg2qLBS2fNhdeaNN1HvdEpLwpitesbsQwneYXwrKV译者：郭世清（toxotguo@gmail.com） 以太坊打赏地址：0xc65085cE0e9890383b4cbD4028d1C14d6ce56F9c参考文献 [1] Juan Benet. IPFS - Content Addressed, Versioned, P2P File System. 2014.[2] Giuseppe Ateniese, Randal Burns, Reza Curtmola, Joseph Herring, Lea Kissner, Zachary Peterson, and Dawn Song. Provable data possession at untrusted stores. In Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communications security, pages 598–609. Acm, 2007. [3] Ari Juels and Burton S Kaliski Jr. Pors: Proofs of retrievability for large files. In Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communications security, pages 584–597. Acm, 2007. [4] Hovav Shacham and Brent Waters. Compact proofs of retrievability. In International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security, pages 90–107. Springer, 2008. [5] Protocol Labs. Technical Report: Proof-of-Replication. 2017.[6] Rosario Gennaro, Craig Gentry, Bryan Parno, and Mariana Raykova. Quadratic span programs and succinct nizks without pcps. 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Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎

Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎切换模式写文章登录/注册Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了北京无忧尚实科技有限公司2019 年的情人节（2/14），没想到 Filecoin 在 Twitter 放出一条重磅消息，宣布已将 Filecoin 项目开源，提供测试网络，详细报道可以参考官方博文。什么是 Filecoin?Filecoin 是一个去中心化的存储网络，能将海量用户的闲散存储资源充分利用起来，从而构建一套超低成本的可靠存储系统。因为它没有中心，所以会用到区块链技术，只不过一般区块链使用的是算力挖矿的工作量证明（Proof-of-Work mining），而 Filecoin 使用的是存储工作量证明(Proof-of-Storage)。与 IPFS 的关系在谈 Filecoin 之前想必大家对 IPFS 已经有过了解，那二者有什么关系呢？简单来说，IPFS 主要负责 P2P 网络中的内容寻值和内容传输，而 Filecoin 是内容永久存储的激励层，它们之间是相互补充的关系。IPFS addresses and moves content; Filecoin is the missing incentive layer。Filecoin 架构我们可以把 Filecoin 简化为两层，一个是区块链，主要是记录全网状态（一个去中心化的状态机），包括所有钱包账户和余额，市场订单匹配记录。另外一个是存储的解决方案，主要包括副本策略（纠删码，多副本），端到端加密，存储时间和续费策略，存储市场匹配等。它主要包括 4 种角色：存储矿工（Storage miners）： 将自己的磁盘抵押出来，提供存储服务，类似云厂商的对象存储检索矿工（Retrieval miners）：可以帮助用户快速的检索到内容，类似于传统意义的 CDN存储客户端（Storage clients）：能够上传内容到 Filecoin，类似对象存储上传客户端检索客户端（Retrieval clients）：能够从 Filecin 检索到内容，类似对象存储下载客户端如何挖矿？挖矿就是在 Filecoin 网络中获取虚拟货币（FIL），主要可以通过以下途径：成为存储矿工，在市场中通过报价的方式出租存储空间，当匹配成功，将获取相应报酬成为检索矿工，帮助内容下载客户端下载内容成为数据修复矿工，帮助修复丢失或损坏的数据目前版本主要实现的是存储矿工部分，其它以后会相继完成。那如何成为存储矿工呢？Step 1: 通过抵押资产创建存储矿工例如： 创建一个矿工承诺10个扇区（目前每个256 MiB）和100 FIL作为抵押，消息气价格为0 FIL /unit，限制1000个气体单位。go-filecoin miner create 10 100 --price=0 --limit=1000 --peerid `go-filecoin id | jq -r '.ID'`这一步可能需要较长时间，主要确认账户余额是否足够抵押，如果创建成功将返回矿工地址。Step 2: 启动矿工go-filecoin mining startStep 3: 创建存储订单请求// 获取存储矿工地址

export MINER_ADDR=`go-filecoin config mining.minerAddress | tr -d \"`

// 获取矿工拥有者（Filecoin 节点） 地址

export MINER_OWNER_ADDR=`go-filecoin miner owner $MINER_ADDR`

// 创建一个报价请求，例如以0.000000001 FIL/字节/块的价格询问，对2880块有效，消息气价为0 FIL/unit，限制为1000气体单位

go-filecoin miner set-price --from=$MINER_OWNER_ADDR --miner=$MINER_ADDR --price=0 --limit=1000 0.000000001 2880 # output: CID of the ask

// 查询报价列表

go-filecoin client list-asks --enc=json | jq 如何存取数据？想使用 Filecoin 来存储数据，必须保证节点钱包具有充足的余额（FIL），这个等以后上线主网后可以通过交易市场购买，目前测试网络可以通过 faucet 免费获取。Step 1： 添加存储的内容到本地节点这点很像 ipfs add xx， 例如：echo "Hi my name is $USER"> hello.txt

export CID=`go-filecoin client import ./hello.txt`

go-filecoin client cat $CID也可以通过文件导入：export CID=`go-filecoin client import ~/Desktop/sample-data-master/camel.jpg`

go-filecoin client cat $CID > image.png && open image.pngStep 2: 查询存储市场，获取报价可以通过命令查询存储矿工的报价列表：go-filecoin client list-asks --enc=json | jq结果类似：{

"Miner": "fcqxvnl37zdv8clc26j6r43zn8md7tc2mrfx77vru",

"Price": "2.5",

"Expiry": 588,

"ID": 0,

"Error": null

}Step 3: 匹配报价go-filecoin client propose-storage-deal 其中：miner: 通过 go-filecoin client list-asks 出来的矿工地址data: 本地导入内容的 CIDask: 通过 go-filecoin client list-asks 列出来的 ID（通常都为 0） -duration: 希望存储的时间周期，30秒为一个blocks, 所有一天就是 (2 blocks/min * 60 min/hr * 24 hr/day) = 2880 blocks。Step 4: 矿工存储数据当匹配订单(propose-storage-deal)创建成功后， 本地数据将自动通过 bitswap 传输到矿工节点。Step 5: 客户端检索数据客户端可以通过提交查询订单和数据恢复操作来下载数据，例如：// 创建查询订单

go-filecoin client query-storage-deal

// 当查询订单创建后，可以通过订单 minner 的地址以及想查询的内容 ID 来获取内容

go-filecoin retrieval-client retrieve-piece # 可能需要1分钟现状当前 Filecoin 还是较为早期阶段，部分功能还在开发中，而且存在一定安全问题。现在上线的是测试网络，主网预计 2019 Q3 上线。核心功能进展：存储矿工： 基本完成检索矿工： 待开发数据修复矿工： 待开发客户端加密： 待开发纠删码存储： 待开发思考和展望Filecoin 是完全去中心化的存储系统，优劣式明显。劣势：去中心化方案，引入区块链，必然会带来性能的降低（QPS 较低，确认时间长），这决定了它不能像标准对象存储（3副本）那样提供高速的上传下载能力。Filecoin 主要激励机制是靠虚拟货币，但它具有很大的价格波动性，而存储文件需要很长的时效性，币价的波动性会带来存储的不稳定性，矿工存储利益不平衡。解决办法：Filecoin 为我们提供了将无限闲置资源利用起来的可能性，这在未来数据大爆炸时代是很有用的。虽然它存在上诉说的性能问题，但它可以用作低频存储（冷数据）而且这部分的存储量是巨大的，只要它具有超级吸引力的价格，而在热数据方面我们可以考虑通过 IPFS 来做缓存（类似 CDN），从而形成闭环。对于币价的不稳定性这点，可以通过快速变现的方式减少持有的货币，或者降低订单存储结算周期，按照每周付费。结语在 Filecoin 之前已经有不少去中心化的存储，比如（Sia, StorJ），但它们都没有真正流行起来，很大原因就是价格上没有绝对优势。Filecoin 能否流行起来，需要时间来证明，不过就目前来看，Filecoin 绝对是去中心存储市场中最耀眼的那一个。参考链接：How Filecoin WorksMining FilecoinStoring on Filecoin感谢作者：禾木51Reboot k8s课程详情咨询WeChat:17812796384发布于 2019-10-21 17:45IPFS区块链(Blockchain)Twitter​赞同 18​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎

Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎切换模式写文章登录/注册Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了北京无忧尚实科技有限公司2019 年的情人节（2/14），没想到 Filecoin 在 Twitter 放出一条重磅消息，宣布已将 Filecoin 项目开源，提供测试网络，详细报道可以参考官方博文。什么是 Filecoin?Filecoin 是一个去中心化的存储网络，能将海量用户的闲散存储资源充分利用起来，从而构建一套超低成本的可靠存储系统。因为它没有中心，所以会用到区块链技术，只不过一般区块链使用的是算力挖矿的工作量证明（Proof-of-Work mining），而 Filecoin 使用的是存储工作量证明(Proof-of-Storage)。与 IPFS 的关系在谈 Filecoin 之前想必大家对 IPFS 已经有过了解，那二者有什么关系呢？简单来说，IPFS 主要负责 P2P 网络中的内容寻值和内容传输，而 Filecoin 是内容永久存储的激励层，它们之间是相互补充的关系。IPFS addresses and moves content; Filecoin is the missing incentive layer。Filecoin 架构我们可以把 Filecoin 简化为两层，一个是区块链，主要是记录全网状态（一个去中心化的状态机），包括所有钱包账户和余额，市场订单匹配记录。另外一个是存储的解决方案，主要包括副本策略（纠删码，多副本），端到端加密，存储时间和续费策略，存储市场匹配等。它主要包括 4 种角色：存储矿工（Storage miners）： 将自己的磁盘抵押出来，提供存储服务，类似云厂商的对象存储检索矿工（Retrieval miners）：可以帮助用户快速的检索到内容，类似于传统意义的 CDN存储客户端（Storage clients）：能够上传内容到 Filecoin，类似对象存储上传客户端检索客户端（Retrieval clients）：能够从 Filecin 检索到内容，类似对象存储下载客户端如何挖矿？挖矿就是在 Filecoin 网络中获取虚拟货币（FIL），主要可以通过以下途径：成为存储矿工，在市场中通过报价的方式出租存储空间，当匹配成功，将获取相应报酬成为检索矿工，帮助内容下载客户端下载内容成为数据修复矿工，帮助修复丢失或损坏的数据目前版本主要实现的是存储矿工部分，其它以后会相继完成。那如何成为存储矿工呢？Step 1: 通过抵押资产创建存储矿工例如： 创建一个矿工承诺10个扇区（目前每个256 MiB）和100 FIL作为抵押，消息气价格为0 FIL /unit，限制1000个气体单位。go-filecoin miner create 10 100 --price=0 --limit=1000 --peerid `go-filecoin id | jq -r '.ID'`这一步可能需要较长时间，主要确认账户余额是否足够抵押，如果创建成功将返回矿工地址。Step 2: 启动矿工go-filecoin mining startStep 3: 创建存储订单请求// 获取存储矿工地址

export MINER_ADDR=`go-filecoin config mining.minerAddress | tr -d \"`

// 获取矿工拥有者（Filecoin 节点） 地址

export MINER_OWNER_ADDR=`go-filecoin miner owner $MINER_ADDR`

// 创建一个报价请求，例如以0.000000001 FIL/字节/块的价格询问，对2880块有效，消息气价为0 FIL/unit，限制为1000气体单位

go-filecoin miner set-price --from=$MINER_OWNER_ADDR --miner=$MINER_ADDR --price=0 --limit=1000 0.000000001 2880 # output: CID of the ask

// 查询报价列表

go-filecoin client list-asks --enc=json | jq 如何存取数据？想使用 Filecoin 来存储数据，必须保证节点钱包具有充足的余额（FIL），这个等以后上线主网后可以通过交易市场购买，目前测试网络可以通过 faucet 免费获取。Step 1： 添加存储的内容到本地节点这点很像 ipfs add xx， 例如：echo "Hi my name is $USER"> hello.txt

export CID=`go-filecoin client import ./hello.txt`

go-filecoin client cat $CID也可以通过文件导入：export CID=`go-filecoin client import ~/Desktop/sample-data-master/camel.jpg`

go-filecoin client cat $CID > image.png && open image.pngStep 2: 查询存储市场，获取报价可以通过命令查询存储矿工的报价列表：go-filecoin client list-asks --enc=json | jq结果类似：{

"Miner": "fcqxvnl37zdv8clc26j6r43zn8md7tc2mrfx77vru",

"Price": "2.5",

"Expiry": 588,

"ID": 0,

"Error": null

}Step 3: 匹配报价go-filecoin client propose-storage-deal 其中：miner: 通过 go-filecoin client list-asks 出来的矿工地址data: 本地导入内容的 CIDask: 通过 go-filecoin client list-asks 列出来的 ID（通常都为 0） -duration: 希望存储的时间周期，30秒为一个blocks, 所有一天就是 (2 blocks/min * 60 min/hr * 24 hr/day) = 2880 blocks。Step 4: 矿工存储数据当匹配订单(propose-storage-deal)创建成功后， 本地数据将自动通过 bitswap 传输到矿工节点。Step 5: 客户端检索数据客户端可以通过提交查询订单和数据恢复操作来下载数据，例如：// 创建查询订单

go-filecoin client query-storage-deal

// 当查询订单创建后，可以通过订单 minner 的地址以及想查询的内容 ID 来获取内容

go-filecoin retrieval-client retrieve-piece # 可能需要1分钟现状当前 Filecoin 还是较为早期阶段，部分功能还在开发中，而且存在一定安全问题。现在上线的是测试网络，主网预计 2019 Q3 上线。核心功能进展：存储矿工： 基本完成检索矿工： 待开发数据修复矿工： 待开发客户端加密： 待开发纠删码存储： 待开发思考和展望Filecoin 是完全去中心化的存储系统，优劣式明显。劣势：去中心化方案，引入区块链，必然会带来性能的降低（QPS 较低，确认时间长），这决定了它不能像标准对象存储（3副本）那样提供高速的上传下载能力。Filecoin 主要激励机制是靠虚拟货币，但它具有很大的价格波动性，而存储文件需要很长的时效性，币价的波动性会带来存储的不稳定性，矿工存储利益不平衡。解决办法：Filecoin 为我们提供了将无限闲置资源利用起来的可能性，这在未来数据大爆炸时代是很有用的。虽然它存在上诉说的性能问题，但它可以用作低频存储（冷数据）而且这部分的存储量是巨大的，只要它具有超级吸引力的价格，而在热数据方面我们可以考虑通过 IPFS 来做缓存（类似 CDN），从而形成闭环。对于币价的不稳定性这点，可以通过快速变现的方式减少持有的货币，或者降低订单存储结算周期，按照每周付费。结语在 Filecoin 之前已经有不少去中心化的存储，比如（Sia, StorJ），但它们都没有真正流行起来，很大原因就是价格上没有绝对优势。Filecoin 能否流行起来，需要时间来证明，不过就目前来看，Filecoin 绝对是去中心存储市场中最耀眼的那一个。参考链接：How Filecoin WorksMining FilecoinStoring on Filecoin感谢作者：禾木51Reboot k8s课程详情咨询WeChat:17812796384发布于 2019-10-21 17:45IPFS区块链(Blockchain)Twitter​赞同 18​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

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export MINER_ADDR=`go-filecoin config mining.minerAddress | tr -d \"`

// 获取矿工拥有者（Filecoin 节点） 地址

export MINER_OWNER_ADDR=`go-filecoin miner owner $MINER_ADDR`

// 创建一个报价请求，例如以0.000000001 FIL/字节/块的价格询问，对2880块有效，消息气价为0 FIL/unit，限制为1000气体单位

go-filecoin miner set-price --from=$MINER_OWNER_ADDR --miner=$MINER_ADDR --price=0 --limit=1000 0.000000001 2880 # output: CID of the ask

// 查询报价列表

go-filecoin client list-asks --enc=json | jq 如何存取数据？想使用 Filecoin 来存储数据，必须保证节点钱包具有充足的余额（FIL），这个等以后上线主网后可以通过交易市场购买，目前测试网络可以通过 faucet 免费获取。Step 1： 添加存储的内容到本地节点这点很像 ipfs add xx， 例如：echo "Hi my name is $USER"> hello.txt

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go-filecoin client cat $CID也可以通过文件导入：export CID=`go-filecoin client import ~/Desktop/sample-data-master/camel.jpg`

go-filecoin client cat $CID > image.png && open image.pngStep 2: 查询存储市场，获取报价可以通过命令查询存储矿工的报价列表：go-filecoin client list-asks --enc=json | jq结果类似：{

"Miner": "fcqxvnl37zdv8clc26j6r43zn8md7tc2mrfx77vru",

"Price": "2.5",

"Expiry": 588,

"ID": 0,

"Error": null

}Step 3: 匹配报价go-filecoin client propose-storage-deal 其中：miner: 通过 go-filecoin client list-asks 出来的矿工地址data: 本地导入内容的 CIDask: 通过 go-filecoin client list-asks 列出来的 ID（通常都为 0） -duration: 希望存储的时间周期，30秒为一个blocks, 所有一天就是 (2 blocks/min * 60 min/hr * 24 hr/day) = 2880 blocks。Step 4: 矿工存储数据当匹配订单(propose-storage-deal)创建成功后， 本地数据将自动通过 bitswap 传输到矿工节点。Step 5: 客户端检索数据客户端可以通过提交查询订单和数据恢复操作来下载数据，例如：// 创建查询订单

go-filecoin client query-storage-deal

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go-filecoin retrieval-client retrieve-piece # 可能需要1分钟现状当前 Filecoin 还是较为早期阶段，部分功能还在开发中，而且存在一定安全问题。现在上线的是测试网络，主网预计 2019 Q3 上线。核心功能进展：存储矿工： 基本完成检索矿工： 待开发数据修复矿工： 待开发客户端加密： 待开发纠删码存储： 待开发思考和展望Filecoin 是完全去中心化的存储系统，优劣式明显。劣势：去中心化方案，引入区块链，必然会带来性能的降低（QPS 较低，确认时间长），这决定了它不能像标准对象存储（3副本）那样提供高速的上传下载能力。Filecoin 主要激励机制是靠虚拟货币，但它具有很大的价格波动性，而存储文件需要很长的时效性，币价的波动性会带来存储的不稳定性，矿工存储利益不平衡。解决办法：Filecoin 为我们提供了将无限闲置资源利用起来的可能性，这在未来数据大爆炸时代是很有用的。虽然它存在上诉说的性能问题，但它可以用作低频存储（冷数据）而且这部分的存储量是巨大的，只要它具有超级吸引力的价格，而在热数据方面我们可以考虑通过 IPFS 来做缓存（类似 CDN），从而形成闭环。对于币价的不稳定性这点，可以通过快速变现的方式减少持有的货币，或者降低订单存储结算周期，按照每周付费。结语在 Filecoin 之前已经有不少去中心化的存储，比如（Sia, StorJ），但它们都没有真正流行起来，很大原因就是价格上没有绝对优势。Filecoin 能否流行起来，需要时间来证明，不过就目前来看，Filecoin 绝对是去中心存储市场中最耀眼的那一个。参考链接：How Filecoin WorksMining FilecoinStoring on Filecoin感谢作者：禾木51Reboot k8s课程详情咨询WeChat:17812796384发布于 2019-10-21 17:45IPFS区块链(Blockchain)Twitter​赞同 18​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

一个为人类最重要的信息打造的分布式存储网络 | Filecoin

3月14日起开始在Filecoin 虚拟机上部署智能合约吧→

存储提供开发

文档工具与服务开发者津贴路线图视频Filecoin社区活动博客

探索网络Filfox.infoFilscan.ioFilscout.ioSpacegapStarboardFilecoin Green以上浏览器为社区成员所打造并可能有所出入EN

中文Filecoin是旨在存储人类社会最重要信息的分布式网络

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探索Filecoin愿景

Filecoin是旨在存储人类社会最重要信息的分布式网络第一章Filecoin全球网络

第二章在Filecoin网络存储数据

第三章证明文件的存储

第四章在网络上检索文件

存储提供开发博客Filfox.infoFilscan.ioFilscout.ioSpacegapStarboardFilecoin GreenFilecoin是一个开源的云存储市场、协议和加密货币联系我们Slack频道微信公众号推特号社区讨论Telegram电报群链接资源博客Docs文档GitHub代码库ProtoSchool课程Security安全点击接受Filecoin基金会的新闻推送您的邮箱

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新版Filecoin白皮书（中文版） - 知乎

新版Filecoin白皮书（中文版） - 知乎切换模式写文章登录/注册新版Filecoin白皮书（中文版）知乎用户yt2GgPIPFS灵动官方社区Filecoin：一种去中心化的存储网络作者：Protocol Labs摘要当前互联网正处于一场革命中：集中式专有服务正在被去中心化开放服务所代替；信任式参与被可验证式计算所代替；脆弱的位置寻址被弹性的内容寻址所代替；低效率的整体式服务被点对点算法市场所代替；比特币、以太坊和其他的区块链网络已经证明了去中心化交易账本的有效性。这些公共账本处理复杂的智能合约应用程序和交易价值数百亿美金的加密资产。这些系统的参与者们形成去中心化的、没有中心管理机构或者可信任党派的网络提供了有用的支付服务，这是广泛互联网开放服务的第一个实例。IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性，它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。它解放了孤岛数据，网络分区存活，离线工作，审查制度路线，产生了持久的数字信息。 Filecoin是一个去中心化存储网络，它让云存储变成一个算法市场。这个市场运行在有着本地协议令牌（也叫做Filecoin）的区块链。区块链中的旷工可以通过为客户提供存储来获取Filecoin,相反的，客户可以通过花费Filecoin来雇佣旷工来存储或分发数据。和比特币一样，Filecoin的旷工们为了巨大的奖励而竞争式挖区块，但Filecoin的挖矿效率是与存储活跃度成比例的，这直接为客户提供了有用的服务（不像比特币的挖矿仅是为了维护区块链的共识）。这种方式给旷工们创造了强大的激励，激励他们尽可能多的聚集存储器并且把它们出租给客户们。Filecoin协议将这些聚集的资源编织成世界上任何人都能依赖的自我修复的存储网络。该网络通过复制和分散内容实现鲁棒性，同时自动检测和修复副本失败。客户可以选择复制参数来防范不同的威胁模型。该协议的云存储网络还提供了安全性，因为内容是在客户端端对端加密的，而存储提供者不能访问到解密秘钥。Filecoin的成果作为可以为任何数据提供存储基础架构的IPFS最上面的激励层。它对去中心化数据，构建和运行分布式应用程序，以及实现智能合同都非常有用。这些工作包括以下几部分内容：（a）介绍Filecoin网络，概述这个协议以及详细介绍几个组件。（b）形式化去中心化存储网络（DSN）的计划与内容，然后构建Filecoin作为一个DSN。（c）介绍一种叫“复制证明”的新型存储证明方案，它允许验证任何数据副本都存储在物理上独立的存储器中。（d）介绍一种新型的以基于顺序复制和存储作为激励度量的有用工作共识。（e）形成可验证市场，并构建两个市场，存储市场和检索市场，它们分别管理如何从Filecoin写入和读取数据。（f）讨论用例，如何连接其他系统以及如何使用这个协议。注意：Filecoin是一项正在进行的工作。正在进行积极的研究，本文的新版本将会出现在https://filecoin.io如有意见和建议，请通过research@filecoin.io与我们联系1 介绍Filecoin是一种协议令牌，其区块链运行在一种叫“时空证明”的新型证明机制上，其区块被存储数据的矿工所挖。Filecoin协议通过不依赖于单个协调员的独立存储提供商组成的网络提供数据存储服务和数据检索服务。其中：1. 用户为数据存储和检索支付令牌2. 存储矿工通过提供存储空间赚取令牌3. 检索矿工通过提供数据服务赚取令牌1.1 基本组件Filecoin协议由四个新型组件组成1. 去中心化存储网络(Decentralized Storage Network）(DSN）：我们提供一个由提供存储和检索服务的独立服务商网络的抽象（在第二节）。接着我们提出了Filecoin协议作为激励，可审计和可验证的DSN构建（在第4节）。2. 新型的存储证明：我们提出了两种新型存储证明方案（在第三节）：（1）“复制证明”（Proof-of-Replication）允许存储提供商证明数据已经被复制到了他自己唯一专用的物理存储设备上了。执行唯一的物理副本使验证者能够检查证明者是否不存在将多个数据副本重复拷贝到同一存储空间。（2）“时空证明”（Proof-of-Spacetime）允许存储提供商证明在指定的时间内存储了某些数据。3. 可验证市场：我们将存储请求和检索需求作为两个由Filecoin网络操作的去中心化可验证市场的订单进行建模（在第五节）。验证市场确保了当一个服务被正确提供的时候能执行付款。我们介绍了客户和矿工可以分别提交存储和检索订单的存储市场和检索市场。4. 有效的工作量证明（Proof-of-Work）：我们展示了如何基于“时空证明”来构建有效的工作量证明来应用于共识协议。旷工们不需要花费不必要的计算来挖矿，但相反的必须存储数据于网络中。1.2 协议概述• Filecoin协议是构建于区块链和带有原生令牌的去中心化存储网络。客户花费令牌来存储数据和检索数据，而矿工们通过提供存储和检索数据来赚取令牌。• Filecoin DSN 分别通过两个可验证市场来处理存储请求和检索请求：存储市场和检索市场。客户和矿工设定所要求服务的价格和提供服务的价格，并将其订单提交到市场。• 市场由Filecoin网络来操作，该网络采用了“时空证明”和“复制证明”来确保矿工们正确存储他们承诺存储的数据。• 最后，矿工们能参与到区块链新区块的锻造。矿工对下一个区块链的影响与他们在网络中当前存储使用量成正比。图一是使用了术语定义之后的Filecoin协议草图，伴随着一个例子如图2所示1.3 论文组织 本文的其余部分安排如下：我们在第二节中介绍了对一个理论上的DNS方案的定义和需求。在第三节中我们定义和介绍我们的“复制证明”和“时空证明”协议，以及Filecoin将其用于加密地验证数据按照订单的要求被持续不断的存储。第四节描述了Filecoin DSN的具体实例，描述了数据结构，协议，以及参与者之间的交互。第5节定义和描述可验证市场的概念，还有存储市场和检索市场的实施。第6节描述了使用“时空证明”协议进行演示，并且评估矿工对网络的贡献，这对扩展区块链块和区块奖励是必要的。第7节简要介绍了Filecoin中的智能合约。在第8节中讨论了未来的工作作为结束。2 去中心化存储网络的定义 我们介绍了去中心化存储网络（DSN）方案的概念。DSNs聚集了由多个独立存储提供商提供的存储，并且能自我协调的提供存储数据和检索数据服务给客户。这种协调是去中心化的、无需信任的：通过协议的协调与个体参与者能实施验证操作，系统可以获得安全性操作。DSNs可以使用不同的协调策略，包括拜占庭协议，gossip协议或者CRDTs，这取决于系统的需求。在后面，第四节，我们提供Filecoin DSN的的一个构建。定义 2.1DSN方案(Π）是由存储提供商和客户运行的协议元组: (Put, Get, Manage）• Put(data） → key: 客户端执行Put协议以将数据存储在唯一的标识符秘钥下。• Get(key） → data: 客户端执行Get协议来检索当前使用秘钥存储的数据。• Manage(）: 网络的参与者通过管理协议来协调：控制可用的存储，审核提供商提供的服务并修复可能的故障、管理协议由存储提供商来运行，并且经常与客户或者审计网络结合（在管理协议依赖区块链的情况下，我们认为矿工是审计人员，因为他们验证和协调存储提供商）。DSN方案(Π）必须保证数据的完整性和可恢复性，并且能够容忍在后面章节中所定义的管理和存储故障。2.1 故障容错2.1.1 管理故障 我们将管理故障定义为管理协议的参与者引起的拜占庭故障。一个DSN方案依赖于它的基础管理协议的故障容错。违反故障容错的管理故障假设可能会影响系统的活跃度和安全性。例如，考虑一个DSN方案，其中管理协议要求拜占庭容错来审核存储提供商。在这样的协议中，网络收集到来自存储提供商的存储证明，并运行拜占庭容错对这些证明的有效性达成共识。如果在总共n个节点中，拜占庭容错最多容忍f个故障节点。那么我们的DSN可以容忍fSp，Sv，其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoSt.Setup用来给予P和V必要的信息来运行PoSt.Prove和PoSt.Prove。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoSt.Setup。• PoSt.Prove(Sp, D, c, t） → πc，其中c是验证人V发出的随机验证，πc是证明人在一段时间内可以访问数据D的证明。PoSt.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。• PoSt.Verify(Sv, c, t, πc） → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoSt.Verify由V运行和说服V相信P在一段时间内已经存储了R。3.4 PoRep和PoSt实际应用 我们感兴趣的是PoRep和PoSt的应用构建，可以应用于现存系统并且不依赖于可信任的第三方或者硬件。我们给出了PoRep的一个构建（请参见基于密封的复制证明[5]）,它在Setup过程中需要一个非常慢的顺序计算密封的执行来生成副本。PoRep和PoSt的协议草图在图4给出，Post的底层机制的证明步骤在图3中。3.4.1 构建加密区块 防碰撞散列 我们使用一个防碰撞的散列函数：CRH：{0, 1}* → {0, 1}O(λ）。我们还使用了一个防碰撞散列函数MerkleCRH，它将字符串分割成多个部分，构造出二叉树并递归应用CRH，然后输出树根。 zk-SNARKs 我们的PoRep和PoSt的实际实现依赖于零知识证明的简洁的非交互式知识论（zk-SNARKs）[6,7,8]。因为zk-SNARKs是简洁的，所以证明很短并且很容易验证。更正式地，让L为NP语言，C为L的决策电路。受信任的一方进行一次设置阶段，产生两个公共密钥：证明密钥pk和验证密钥vk。证明密钥pk使任何（不可信）的证明者都能产生证明证明π，对于她选择的实例x，x∈L。非交互式证明π是零知识和知识证明。任何人都可以使用验证密钥vk验证证明π。特别是zk-SNARK的证明可公开验证：任何人都可以验证π，而不与产生π的证明者进行交互。证明π具有恒定的大小，并且可以在| x |中线性的时间内验证。 可满足电路可靠？的zk-SNARKs是多项式时间算法的元组：(KeyGen, Prove, Verify）• KeyGen(1λ, C）→ (pk, vk），输入安全参数λ和电路C，KeyGen产生概率样本pk和vk。这两个键作为公共参数发布，可在Lc上用于证明/验证。• Prove(pk, x, w） → π在输入pk、输入x和NP声明w的见证时，证明人为语句x∈LC输出非交互式证明π。• Verify(vk, x, π） → {0, 1}当输入vk，输入x和证明 π，验证者验证输出1是否满足x ∈ LC。 我们建议感兴趣的读者参看[6，7，8]对zk-SNARK系统的正式介绍和实现。通常而言这些系统要求KeyGen是由可信任参与方来运行。创新的可扩展计算完整性和隐私（SCIP）系统[9]展示了在假设信任的前提下，一个有希望的方向来避免这个初始化步骤。3.4.2 密封操作 密封操作的作用是（1）通过要求证明人存储对于他们公钥唯一的数据D的伪随机排列副本成为物理的独立复制，使得提交存储n个副本导致了n个独立的磁盘空间（因此是副本存储大小的n倍）和（2）在PoRep.Setup的时候强制生成副本实质上会花费比预计响应请求更多的时间。有关密封操作的更正式定义，请参见[5]。上述的操作可以用SealτAES−256来实现，并且τ使得SealτAES−256需要花费比诚实的证明验证请求序列多10-100倍的时间。请注意，对τ的选择是重要的，这使得运行SealτBC比证明人随机访问R花费更多时间显得更加明显。3.4.3 PoRep构建实践 这节描述PoRep协议的构建并已在图4包括了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。 创建副本 Setup算法通过密封算法生成一个副本并提供证明。证明人生成副本并将输出（不包括R）发送给验证者。Setup• inputs:– prover key pair (pkP ,skP ）– prover SEAL key pkSEAL– data D• outputs: replica R, Merkle root rt of R, proof πSEAL 证明存储 Prove算法生成副本的存储证明。证明人收到来自验证者的随机挑战，要求在树根为rt的Merkle树R中确认特定的叶子节点Rc。证明人生成关于从树根rt到叶子Rc的路径的知识证明。Prove• inputs:– prover Proof-of-Storage key pkPOS– replica R– random challenge c• outputs: a proof πPOS 验证证明 Verify算法检查所给的源数据的哈希和副本的Merkle树根的存储证明的有效性。证明是公开可验证的：分布式系统的节点维护账本和对特定数据感兴趣的可以验证这些证明。Verify• inputs:– prover public key, pkP– verifier SEAL and POS keys vkSEAL, vkPOS– hash of data D, hD– Merkle root of replica R, rt– random challenge, c– tuple of proofs, (πSEAL, πPOS）• outputs: bit b, equals 1 if proofs are valid3.4.4 PoSt构建实践 这节描述Post协议的构建并已在图4中包含了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。Setup和Verify算法和上面的PoRep构建是一样的。所以我们这里值描述Prove。空间和空间的证明 Prove算法为副本生成“时空证明”。证明人接收到来自于验证者的随机挑战，并顺序生成“复制证明”，然后使用证明的输出作为另一个输入做指定t次迭代（见图3）。Prove• inputs:– prover PoSt key pkPOST– replica R– random challenge c– time parameter t• outputs: a proof πPOST3.5 在Filecoin的应用 Filecoin协议采用”时空证明“来审核矿工提供的存储。为了在Filecoin中使用PoSt，因为没有指定的验证者，并且我们想要任何网络成员都能够验证，所以我们把方案改成了非交互式。因为我们的验证者是在public-coin模型中运行，所以我们可以从区块链中提取随机性来发出挑战。4 Filecoin:DSN构建 Filecoin DSN是可升级，可公开验证和激励式设计的去中心化的存储网络。客户为了存储数据和检索数据向矿工网络付费。矿工提供磁盘空间和带宽来赚取费用。矿工只有在网络可以审计他们的服务是否正确提供的时候才会收到付款。 在本节中，我们介绍基于DSN的定义和”时空证明“的Filecoin DSN构建。4.1 环境4.1.1 参与者 任何用户都可以作为客户端、存储矿工和/或检索矿工来参与Filecoin网络。• 客户在DSN中通过Put和Get请求存储数据或者检索数据，并为此付费。• 存储矿工为网络提供数据存储。存储矿工通过提供他们的磁盘空间和响应Pug请求来参与Filecoin。要想成为存储矿工，用户必须用与存储空间成比例的抵押品来抵押。存储矿工通过在特定时间存储数据来响应用户的Put请求。存储矿工生成'时空证明”，并提交到区块链网络来证明他们在特定时间内存储了数据。假如证明无效或丢失，那存储矿工将被罚没他们的部分抵押品。存储矿工也有资格挖取新区块，如果挖到了新块，矿工就能得到挖取新块的奖励和包含在块中的交易费。• 检索矿工为网络提供数据检索服务。检索矿工通过提供用户Get请求所需要的数据来参与Filecoin。和存储矿工不同，他们不需要抵押，不需要提交存储数据，不需要提供存储证明。存储矿工可以同时也作为检索矿工参与网络。检索矿工可以直接从客户或者从检索市场赚取收益。4.1.2 网络 N 我们将运行所有运行Filecoin全节点的所有用户细化为一个抽象实体：网络。该网络作为运行管理协议的中介。简单的说，Filecoin区块链的每个新块,全节点管理可用的存储，验证抵押品，审核存储证明已经修复可能的故障。4.1.3 账本 我们的协议适用于基于账本的货币。为了通用，我们称之为“账本” L。在任何给定的时间t(称为时期），所有的用户都能访问Lt。当处于时期t的时候，账本是追加式的，它由顺序的一系列交易组成。Filecoin DSN协议可以在运行验证Filecoin的证明的任意账本上实现。在第六节中我们展示了我们如何基于有用的工作构建一个账本。4.1.4 市场 存储需求和供给组成了两个Filecoin市场：存储市场和检索市场。这两个市场是两个去中心化交易所，这会在第5节中详细解释。简而言之，客户和矿工们通过向各自的市场提交订单来设定他们请求服务或者提供服务的订单的价格。交易所为客户和矿工们提供了一种方式来查看匹配出价并执行订单。如果服务请求被成功满足，通过运行管理协议，网络保证了矿工得到报酬，客户将被收取费用。4.2 数据结构 碎片 碎片是客户在DSN所存储数据的一部分。例如，数据是可以任意划分为许多片，并且每片都可以有不同集合的存储矿工来存储。扇区 扇区是存款矿工向网络提供的一些磁盘空间。矿工将客户数据的碎片存储到扇区，并通过他们的服务来赚取令牌。为了存储碎片，矿工们必须向网络抵押他们的扇区。 分配表 分配表式衣柜数据结构，可以跟踪碎片和其分配的扇区。分配表在长辈的每个区块都会更新，Merkle根存储在最新的区块中。在实践中，该表用来保持DSN的状态，它使得在证明验证的过程中可以快速查找。更详细的信息，请参看图5。 订单 订单式请求或提供服务的意向声明。客户向市场提交投标订单来请求服务（存储数据的存储市场和检索数据的检索市场），矿工们提交报价订单来提供服务。订单数据结构如图10所示。市场协议将在第5节详细介绍。 订单簿 订单簿是订单的集合。请查看第5.2.2节的存储市场订单簿和第5.3.3节的检索市场订单簿。 抵押 抵押是像网络提供存储（特别是扇区）的承诺。存储矿工必须将抵押提交给账本，以便能在存储市场接受订单。抵押包括了抵押扇区的大小和存储矿工的存放的抵押品。4.3 协议 在本节中，我们通过描述客户端、矿工和网络执行的操作来概述Filecoin DSN。我们在图7中介绍了Get和Pug协议的方法，和在图8中的管理协议。一个协议执行的示例如图6所示。图1是Filecoin协议概览。4.3.1 客户生命周期 我们给出客户生命周期的概览：在第5节接下来的协议会做深度的解析。1. Put：客户将数据存储于Filecoin客户可以通过向Filecoin中的矿工支付令牌来存储他们的数据。第5.2节详细介绍了Put协议。 客户通过Put协议向存储市场的订单簿提交投标订单。当找到矿工的匹配报价订单的时候，客户会将数据发给矿工，并且双方签署交易订单将其提交到存储市场订单簿。客户可以通过提交的订单来决定数据的物理副本数量。更高的冗余度会有更高的存储故障容忍度。2. Get：客户从Filecoin检索数据。客户可以通过使用Filecoin 令牌向存储矿工付费来检索任何数据。Get协议在第5.3节有详细描述。客户端通过执行Get协议向检索市场订单簿提交投标订单。当找到匹配的矿工报价订单后，客户会收到来自矿工的碎片。当收到的时候，双方对交易订单进行签名提交到区块链来确认交易成功。4.3.2 挖矿周期（对于存储矿工） 我们给出一个非正式的挖矿周期概述。1. 抵押：存储矿工向网络抵押存储。 存储矿工通过在抵押交易中存放抵押品来保证向区块链提供存储。通过Manage.PledgeSector，抵押品被抵押一段期限是为了提供服务，如果矿工为他们所承诺提交存储的数据生成存储证明，抵押品就回返还给他们。如果存储证明失败了，一定数量的抵押品就会损失。他们设定价格并向市场订单簿提交报价订单，一旦抵押交易在区块链中出现，矿工就能在存储市场中提供他们的存储。Manage.PledgeSector • inputs:– current allocation table allocTable– pledge request pledge• outputs: allocTable'2. 接收订单：存储矿工从存储市场获取存储请求。他们设定价格并通关过 Put.AddOrders向市场订单簿提交报价订单，一旦抵押交易出现在区块链中，矿工就能在存储市场中提供他们的存储。Put.AddOrders• inputs: list of orders O1..On• outputs: bit b, equals 1 if successful 通过Put.MatchOrders 来检查是否和客户的报价订单匹配一致。Put.MatchOrders• inputs:– the current Storage Market OrderBook – query order to match Oq• outputs: matching orders O1..On 一定订单匹配，客户会讲他们的数据发给存储矿工。存储矿工接收到数据的时候，运行Put.ReceivePiece 。数据被接收完之后，矿工和客户签收订单并将其提交到区块链。Put.ReceivePiece• inputs: – signing key for Mj– current orderbook OrderBook– ask order Oask– bid order Obid– piece p• outputs: deal order Odeal signed by Ci and Mj3. 密封：存储矿工为未来的证明准备碎片。 存储矿工的存储切分为扇区，每个扇区包括了分配给矿工的碎片。网络通过分配表来跟踪每个存储矿工的扇区。当存储矿工的扇区填满了，这个扇区就被密封起来。密封是一种缓慢的顺序操作。将扇区中的数据转换成为副本，然后将数据的唯一物理副本与存储矿工的公钥相关联。在“复制证明”期间密封式必须的操作。如下所述在第3.4节。Manage.SealSector • inputs:– miner public/private key pair M– sector index j– allocation table allocTable• outputs: a proof πSEAL, a root hash rt4. 证明：存储矿工证明他们正在存储所承诺的碎片（数据）。 当存储矿工分配数据时，必须重复生成复制证明以保证他们正在存储数据（有关更多详细信息，请参看第3节）证明发布在区块链中，并由网络来验证。Manage.ProveSector• inputs:– miner public/private key pair M– sector index j– challenge c• outputs: a proof πPOS4.3.3 挖矿周期（对于检索矿工） 我们给出一个非正式的挖矿周期概述。1. 收到订单：检索矿工从检索市场得到获取数据的请求。 检索矿工设置价格并向市场订单簿增加报价订单，并通过向网络发送报价单来提供数据。Get.AddOrders• inputs: list of orders O1..On• outputs: none 然后检索矿工检查是否与客户的报价订单匹配一致。Get.MatchOrders• inputs:– the current Retrieval Market OrderBook– query order to match Oq• outputs: matching orders O1..On2. 发送：检索矿工向客户发送数据碎片。 一旦订单匹配，检索矿工就将数据发送给客户（第5.3节有详细描述）。当数据被接收完成，矿工和客户就签署交易比ing提交到区块链。Put.SendPieces• inputs: – an ask order Oask– a bid order Obid– a piece p• outputs: a deal order Odeal signed by Mi4.3.4 网络周期 我们给出一个非正式的网络操作概述。1.分配：网络将客户的碎片分配给存储矿工的扇区。 客户通过向存储市场提交报价订单来启动Put协议。当询价单和报价单匹配的时候，参与的各方共同承诺交易并向市场提交成交的订单。此时，网络将数据分配给矿工，并将其记录到分配表中。Manage.AssignOrders• inputs:– deal orders O1deal..Ondeal– allocation table allocTable• outputs: updated allocation table allocTable'2. 修复：网络发现故障并试图进行修复 所有的存储分配对于网络中的每个参与者都是公开的。对于每个块，网络会检查每个需要的证明都存在，检查它们是否有效，因此采取行动：Manage.RepairOrders• inputs:– current time t– current ledger L– table of storage allocations allocTable• outputs: orders to repair O1deal..Ondeal, updated allocation table allocTableo 如果有任何证明的丢失或无效，网络会通过扣除部分抵押品的方式来惩罚存储矿工。o 如果大量证明丢失或无效（由系统参数Δfault定义），网络会认定存储矿工存在故障，将订单设定为失败，并为同样的数据引入新订单进入市场。o 如果所有存储该数据的存储矿工都有故障，则该数据丢失，客户获得退款。4.4 担保和要求 以下是Filecoin DSN如何实现完整性、可检索性，公开可验证性和激励兼容性。• 实现完整性 数据碎片以加密哈希命名。一个Put请求后，客户只需要存储哈希即可通过Get操作来检索数据，并可以验证收到的数据的完整性。• 实现可恢复性 在Put请求中，客户指定副本因子和代码期望擦除类型。假设给定的m个存储矿工存储数据，可以容忍最多f个故障，则该方式是(f, m）-tolerant存储。通过在不同的存储提供商存储数据，客户端可以增加恢复的机会，以防存储矿工下线或者消失。• 实现公开可验证和可审核性 存储矿工需要提交其存储 (πSEAL, πPOST）的证明到区块链。网络中的任意用户都可以在不访问外包数据的情况下验证这些证明的有效性。另外由于这些证明都是存储在区块链上的，所以操作痕迹可以随时审核。• 实现激励兼容性 不正式的说，矿工通过提供存储而获得奖励。当矿工承诺存储一些数据的时候，它们需要生成证明。如果矿工忽略了证明就回被惩罚（通过损失部分抵押品），并且不会收到存储的奖励。• 实现保密性 如果客户希望他们的数据被隐私存储，那客户必须在数据提交到网络之前先进行加密。5 Filecoin的存储和检索市场Filecoin有两个市场：存储市场和检索市场。这两个市场有同样的结构但不同的设计。存储市场允许客户为矿工存储数据而付费。检索数据允许客户为矿工提供检索数据传递而付费。在这两种情况下，客户和矿工可以设置报价和需求价格或者接受当前报价。这个交易是由网络来运行的-Filecoin中全节点是拟人化的。网络保证矿工在提供服务时可以得到客户的奖励。5.1 验证市场 交易市场是促进特定商品和服务交换的协议。它们使得买家和买家促成交易。对于我们而言，我们要求交易是可验证的：去中心化网络的参与者必须能够在买家和卖家间验证交易。我们提出验证市场的概念。它没有单一的实体来管理交易，交易是透明的，任何人都可以匿名参与。可验证市场协议使得服务的交易去中心化：订单簿的一致性，订单结算和服务的正确执行是可以由参与者独立验证的-在Filecoin里面的矿工和全节点。我们简化可验证市场来进行以下构建：定义5.1 可验证市场是一个有两个阶段的协议：订单匹配和结算。订单是购买意图或者出售商品或服务安全性的表述，订单簿就是所有可用订单的列表。5.2 存储市场 存储市场是可验证的市场，它允许客户（即买家）请求他们的存储数据和存储矿工（即卖家）提供他们的存储空间。5.2.1 需求 我们根据以下需求来设计存储市场协议：• 链式订单簿 重要的是（1）存储空格的订单式公开的，所以最低价格的订单总是网络知名的，客户可以对订单做出明智的决定（2）客户订单必须始终提交给订单，即使他们接受接受最低的价格，这样市场就可以对新的报价做出反应。因此我们要求订单添加到Filecoin区块链，为的时能被加入订单簿。• 参与者投入资源：我们要求参与双方承诺他们的资源作为避免损害的一种方式。为了避免存储矿工不提供服务和避免客户没有可用的资金。为了参与存储市场，存储矿工必须保证在DSN中存入与其存储量成比例的抵押品（更多详细信息请参看第4.3.3节）。通过这种方式，网络可以惩罚那些承诺存储数据但又不提供存储证明的存储矿工。同样的，客户必须向订单充入特定数量的资金，以这种方式保证在结算期间的资金可用性。• 故障自处理 只有在存储矿工反复证明他们已经在约定的时间内存储了数据的情况下，订单才会结算给矿工。网络必须能够验证这些证明的存在性和正确性并且它们是按照规则来处理的。在4.3.4节有修复部分的概述。5.2.2 数据结构 Put订单 有三种类型的订单：出价订单，询价订单和交易订单。存储矿工创建询价订单添加存储，客户创建出价订单请求存储，当双方对价格达成一致时，他们共同创建处理订单。订单的数据结构和订单参数的明确定义如图10所示。 Put订单簿 存储市场的订单簿是目前有效和开放的询价，出价和 交易订单的集合。用户可以通过Put协议中定义的方法与订单簿进行交互：AddOrders,MatchOrders如图7所示。 订单簿是公开的，并且每个诚实的用户都有同样的订单簿试图。在每个周期，如果新的订单交易出现在新的区块中那它将被添加到订单簿中。如果订单被取消，取消或者结算，则会被删除。订单将被添加到区块链中，因此在订单簿中如果是有效的：定义5.2 我们定义出价，询价，交易订单的有效性：（有效出价单） 从客户端发出的投标单Ci,Obid:= (hsize, funds[, price,time, coll, coding]）>Ci,如果满足下面的条件就是有效的：• Ci 在他们的账户里面至少有可用的资金• 时间没有超时• 订单必须保证最少的存储周期（这是个系统参数）（有效询价单） 从存储矿工发出的询价单Mi，Oask:= (hspace, pricei）Mi，如果满足下面的条件就是有效的：• Mi承诺为矿工，并且质押期不会在订单周期之前到期• 空间必须小于Mi的可用存储。Mi在订单中减去承诺的存储（在询价订单和交易订单中）（有效交易订单） 交易订单Odeal:= (hask, bid,ts）Ci,Mj，如果满足下面的条件就是有效的：• 询问参考订单Oask，使得：它由Ci签署，且在存储市场的订单簿中没有其他订单涉及它。• 出价订单参考订单Obid，使得：它由Mj签署，且在存储市场的订单簿中没有其他订单涉及它。• ts 不能设置为将来时间或者太早的时间如果作恶客户端从存储矿工出收到了签名的交易，但从来没有将其添加到订单簿，那么存储矿工就无法重新使用订单中提交的存储。这个字段ts就可以防止这种攻击，因为，在超过ts之后，订单变得无效，将无法在订单簿中提交。 5.2.3 存储市场协议 简而言之，存储市场协议分为两个阶段：订单匹配和结算：• 订单匹配：客户端和存储矿工通过提交交易到区块链来将订单提交到订单簿（步骤1）。当订单匹配时，客户端发送数据碎片给存储矿工，双方签署交易并提交到订单簿（步骤2）。• 结算： 存储矿工密封扇区（步骤3a），生成扇区所包含的碎片的存储证明，并将其定期提交到区块链（步骤3b）；同时，其余的网络必须验证矿工生成的证明并修复可能的故障（步骤3c）。存储市场协议在图11中详细描述。5.3 检索市场 检索市场允许客户端请求检索特定的数据，由检索矿工提供这个服务。与存储矿工不同，检索矿工不要求在特定时间周期内存储数据或者生成存储证明。在网络中的任何用户都可以成为检索矿工，通过提供提供检索服务来赚取Filecoin令牌。检索矿工可以直接从客户端或者检索接收数据碎片，也可以存储它们成为存储矿工。5.3.1 需求 我们根据以下的需求来设计检索市场协议：• 链下订单簿 客户端必须能够找到提供所需要数据碎片的检索矿工，并且在定价之后直接交换。这意味着订单簿不能通过区块链来运行-因为这将成为快速检索请求的瓶颈。相反的，参与者只能看到订单簿的部分视图。我们要求双方传播自己的订单。• 无信任方检索 公平交换的不可能性[10]提醒我们双方不可能没有信任方的进行交流。在存储市场中，区块链网络作为去中心化信任方来验证存储矿工提供的存储。在检索市场，检索矿工和客户端在没有网络见证所交换文件的情况下来交换数据。我们通过要求检查矿工将数据分割成多个部分并将每个部分发送给客户端来达到这个目的，矿工们将收到付款。在这种方式中，如果客户端停止付款，或者矿工停止发送数据，任何一方都可以终止这个交易。注意的是，我们必须总是假设总是有一个诚实的检索矿工。• 支付通道 客户端当提交付款的时候可以立即进行检索感兴趣的碎片。检索矿工只有在确认收到付款的时候才会提供数据碎片。通过公共账本来确认交易可能会成为检索请求的瓶颈，所以，我们必须依靠有效的链下支付。Filecoin区块链必须支持快速的支付通道，只有乐观交易和仅在出现纠纷的情况下才使用区块链。通过这种方式，检索矿工和客户端可以快速发送Filecoin协议所要求的小额支付。未来的工作里包含了创建一个如[11,12]所述的支付通道网络。5.3.2 数据结构 获取订单 检索市场中包含有三种类型的订单：客户端创建的出价单 Obid，检索矿工创建的询价单Oask，和存储矿工和客户端达成的交易订单Odeal。订单的数据结构如图10所示。获取订单簿 检索市场的订单簿是有效的和公开出价订单，询价订单和交易订单的集合。与存储市场不同，每个用户有不同的订单簿试图，因为订单式在网络中传播的，每个矿工和客户端只会跟踪他们所感兴趣的订单。5.3.3 检索市场协议 简而言之，检索市场协议分为两个阶段：订单匹配和结算： 订单匹配 客户端和检索矿工通过广播将订单提交给订单簿（步骤1）。当订单匹配的时候，客户端和检索矿工简历小额支付通道（步骤2）。结算 检索矿工发送小部分的碎片给到客户端，然后对每个碎片客户端会向矿工发送收妥的收据（步骤3）。检索矿工向区块链出示收据从而获得奖励（步骤4）。该协议在图12中详细解释。6 有用工作共识 Filecoin DSN协议可以在允许验证的任何共识协议之上实现Filecoin的证明。在本节中，我们将结算如何基于有用来引导共识协议。Filecoin矿工生成“时空证明”来参与共识，而不是浪费的POW。有用 如果计算的输出对网络来说是有价值的，而不仅仅是为了保证区块链的安全。我们认为矿工在共识协议中所作的工作是有用的。6.1 动机 确保区块链的安全是至关重要的。POW的证明方案往往要求不能重复使用的或者需要大量的浪费计算才能找到难题的解决方案。不可重复利用的工作 大多数无许可型的区块链要求矿工解决硬计算难题，譬如反转哈希函数。通常情况下这些解决方案都是无用的，除了保护网络安全之外，没有其他任何价值。我们可以重新设计让这件事有用吗？尝试重复使用的工作：已经有几个尝试重复使用挖矿电路进行有用的计算。有些尝试是要求矿工与标准的POW同时进行一些特殊计算，其他一些尝试用有用问题替代POW的依然难以解决。例如，Primecoin重新使用矿工的计算能力来找到新的素数，以太坊要求矿工与工作证明一起执行小程序，同时证明某些数据正在归档。虽然这些尝试中的大多数都执行有用的工作，但在这些计算中浪费的工作量仍然很普遍的。 浪费的工作 解决难题在机器成本和能力消耗方面是非常昂贵的，特别是如果这些难题完全依赖计算能力。当挖矿算法不能并发的时候，那解决难题的普通因素就是计算的功率。我们可以减少浪费的工作吗？试图减少浪费：理想情况下，大部分网络资源应该花费在有用的工作上。一些尝试是要求矿工使用更节能的解决方案。例如，“空间挖矿”（？Spacemint）要求矿工致力于磁盘空间而不是计算；虽然更加节能，但磁盘空间依然”浪费“，因为它们被随时的数据填满了。其他的尝试是用基于权益证明的传统拜占庭协议来代替难题的解决，其中利益相关方在下一个块的投票与其在系统中所占有的货币份额成正比。 我们着手设计一个基于用户数据存储的有用工作的共识协议。6.2 Filecoin 共识 功率容错 在我们的技术报告[13]中，我们提出了功率容错，这是对在参与者对协议结果的影响方面重新构建拜占庭故障的抽象。每个参与者控制了网络总功率n中的一部分功率，其中f是故障节点或作恶节点所控制的功率占比。Filecoin功率 在Filecoin中，在时刻t，矿工Mi的功率Pt>i是Mi总和的存储任务。Mi的 Iti是网络中Mi总功率的影响因子。在Filecoin中，功率有以下属性：• 公开：网络中当前正在使用的存储总量是公开的。通过读取区块链，任何人都可以计算每个矿工的存储任务-因此任何人都可以计算出在任意时间点的每个矿工的功率和总功率。• 可公开验证的：对于每个存储任务，矿工都需要生成”时空证明“，证明持续提供服务。通过读取区块链，任何人都可以验证矿工的功率声明是否是正确的。• 变量： 在任意时间点，矿工都可以通过增加新增扇区和扇区补充的抵押来增加新的存储。这样矿工就能变更他们能提供的功率。6.2.2 功率会计与时空证明 每个∆proof 区块（∆proof 是系统参数），矿工们都必须向网络提交“时空证明”，只有网络中大多数功率认为它们是有效的，才会被城管添加到区块链。在每个区块中，每个圈节点会更新分配表（AllocTable），添加新的存储分配、删除过期的和标记缺少证明的记录。可以通过对分配表的记录来对矿工Mi的功率进行计算和验证。这些可以通过两种方式来完成：• 全节点验证：如果节点拥有完整的区块链记录，则可以从创始块开始运行网络协议直到当前区块，这个过程中验证每一个分配给Mi的“时空证明”。• 简单存储验证：假设轻客户端可以访问广播最新区块的信任源。请客户端可以从网络中的节点请求（1）Mi在当前分配表中的记录 （2）该记录被包含在最新区块的状态树中的Merkle路径（3）从创世块到当前区块的区块头。这样请客户端就可以将“时空证明”的验证委托给网络。功率计算的安全性来自于“时空证明”的安全性。在这个设置里面，Post保证了矿工无法对他们所分配的存储数量说谎。事实上，他们不能声称能够存储超过他们的存储空间的数据，因为这会花费时间来运行PoSt.Setup，另外PoSt.Prove是串行的计算，并不能并行化的快速生成证明。6.2.3 使用功率达成共识 我们预计通过扩展现在（和未来）的权益证明共识协议来实现Filecoin共识的多种策略，其中权益被替换为分配的存储。我们预计了权益证明协议的改进，我们提出了一个基于我们前期工作，称为预期共识的构建[14]。我们的策略是在每一轮选举一个（或多个）矿工，使得赢得选举的概率与每个矿工分配的存储成比例。 预期共识 预期共识的基本直觉是确定性的，不可预测的。并在每个周期内秘密选举一个小的Leader集合。预期的期望是每个周期内当选的Leader是1，但一些周期内可能有0个或者许多的Leader。Leader们通过创建新区块并广播来扩展区块链网络。在每个周期，每个区块链被延伸一个或多个区块。在某个无Leader的周期内，控区块被添加到区块链中。虽然链中的区块可以线性排序，其数据结构是有向无环图。EC是一个概率共识，每个周期都使得比前面的区块更加确定，最终达到了足够的确定性，且出现不同的历史块链的可能性是足够小的。如果大多数的参与者都通过签署区块链来扩展区块链，加大这个区块所属链的权重，那么这个区块就被确认了。 选举矿工 在每个周期，每个矿工检查他们是否被选为Leader，这类似于完成前面的协议:CoA[15],白皮书[16]，和算法[17]。译者注：下面的公式表达式请参考英文原版为佳定义6.1 如果下面的条件是满足的，则在时刻t 矿工Mi 是Leader：其中rand(t）是在时刻t，可以从区块链中提取出来的公开的随机变量，Pt>i是Mi的功率。考虑对于任意的m，L是H(m）的大小，H是一种安全的加密散列函数，其中（m）Mi是Mi对消息m的签名，使得： 在图13中，我们描述了矿工（ProveElect）和网络节点（VerifyElect）之间的协议。这种选举方案提供了三个属性：公平，保密和公开的可验证性。• 公平 每个参与者每次选举只有一次试验，因为签名是确定性的，而且t和rand(t）是固定的。假设H是安全的加密散列函数，则H(Mi）/2L必须是从（0，1）均匀选择的实数，因此，可能使得方程等式为true必须是Pti/Σjptj，这等于矿工在在网络中的部分功率。因为这个概率在功率上市线性的，这种可能性在分裂或者汇集功率情况下被保留。注意随机值rand(t）在时刻t之前是未知的。• 保密 由于有能力的攻击者不拥有Mi用来计算签名的秘钥，考虑到数字签名的假设，这个是可以忽略不计的。• 公开可验证： 当选Leader i ∈ Lt 可以通过给出t，rand(t），H(i）/2L，来说服一个有效的验证者。鉴于前面的观点，有能力的攻击者在不拥有获胜秘密秘钥的情况下不能生成证明。7 智能合约7.1 Filecoin智能合约 智能合约使得Filecoin的用户可以编写有状态的程序，来花费令牌向市场请求存储J/检索数据和验证存储证明。用户可以通过将交易发送到账本触发合约中的功能函数来与智能合约交互。我们扩展了智能合约系统来支持Filecoin的特定操作（如市场操作，证明验证）。• 文件合约： 我们允许用户对他们提供的存储服务进行条件编程。有几个例子值得一提：（1）承包矿工：客户可以提前指定矿工提供服务而不参与市场 （2）付款策略：客户可以为矿工设计不同的奖励策略，例如合约可以给矿工支付随着时间的推移越来高的费用 ，另一个合约可以由值得信任的Oracle的通知来设置存储的价格。（3）票务服务：合约可以允许矿工存放令牌和用于代表用户的存储/检索的支付 （4）更复杂的操作：客户可以创建合约来运行数据更新。• 智能合约：用户可以将程序关联到其他系统（如以太坊[18]）他们的交易上,他们不直接依赖存储的使用。我们预见了以下的应用程序：去中心化命名服务，资产跟踪和预售平台。7.2 与其他系统的集成 桥是旨在连接不同区块链的工具；现在正在处理中的，我们计划支持跨链交互，以便能将Filecoin存储带入其他基于区块链的平台，同时也将其他平台的功能带入Filecoin。• Filecoin进入其他平台：其他的区块链系统，如比特币[19]，Zcash [20]，特别是Ethereum [18]和Tezos，允许开发人员写智能合约；然而，这些平台只提供很少的存储能力和非常高的成本。我们计划提供桥将存储和检索支持带入这些平台。我们注意到，IPFS已经被作为几个智能合约（和协议令牌）引用和分发内容的一种方式来使用。增加到Filecoin的支持将允许这些系统以交换Filecoin令牌的方式来保证IPFS存储内容。• 其他平台进入Filecoin：我们计划提供Filecoin连接其他区块链服务的桥。例如，与Zcash的集成将支持发送隐私数据的存储请求。8 未来的工作 这项工作为Filecoin网络的建设提供了一个清晰和凝聚的道路;但是，我们也认为这项工作将成为今后研究去中心化存储系统的起点。在这个我们识别和填充三类未来 工作。这包括已经完成只是等待描述和发布的工作，提出改进当前协议的开放式问题，和协议的形式化。8.1 正在进行的工作以下主题代表正在进行的工作。• •每个块中的Filecoin状态树的规范。• Filecoin及其组件的详细绩效估计和基准。• 完全可实现的Filecoin协议规范。• 赞助检索票务模型，其中通过分配每个可持票花费的令牌，任何客户端C1可以赞助另一个客户端C2的下载。• 分层共识协议，其中Filecoin子网可以在临时或永久分区进行分区并继续处理事务。• 使用SNARK / STARK增量区块链快照。• FileCoin-Ethereum合约接口和协议。• 使用编织（Braid？）进行区块链归档和区块链间冲压。• 只有在区块链解决冲突的时候才发布'时空证明”。• 正式证明实现了Filecoin DSN和新型存储证明。8.2 开放式问题 作为一个整体，有一些公开的问题，其答案有可能可以大大改善网络。尽管事实上，在正式启动之前并不是必须必须解决的问题。• 一个更好的原始的'复制证明“密封功能，理想情况下是O（n）解码（不是O（nm）），可公开验证，无需SNARK / STARK。• “复制证明”功能的一个更好的原语，可以公开验证和透明没有SNARK / STARK。• 一个透明，可公开验证的可检索证明或其他存储证明。• 在检索市场中进行检索的新策略（例如，基于概率支付，零知识条件支付）。• “预期共识”更好的秘密Leader选举，在每个周期，只有一位当选Leader。• 更好的可信赖的SNARK设置方案，允许增加扩展公共参数（可以运行MPC序列的方案，其中每个附加的MPC严格降低故障概率，并且每个MPC的输出可用于系统）。8.3 证明和正式的验证 由于证明和正式验证的明确价值，我们计划证明Filecoin网络的许多属性，并在未来几个月和几年内开发正式验证的协议规范。几个证明正在进行中还有些正在思考中。但注意，要证明Filecoin的许多属性（如伸缩，离线）将是艰难的，长期的工作。• 预期共识和变体的正确性证明。• 功率故障容错正确性的证明，异步1/2不可能导致分叉。• 在通用组合框架中制定Filecoin DSN，描述Get，Put和Manage作为理想的功能，并证明我们的实现。• 自动自愈保证的正式模型和证明。• 正式验证协议描述（例如TLA +或Verdi）。• 正式验证实现（例如Verdi）。• Filecoin激励的游戏理论分析。致谢 这项工作是Protocol Labs团队中多个人的累积努力，如果没有实验室的合作者和顾问的帮助、评论和审查这是不可能完成的。 Juan Benet在2014年写了原始的Filecoin白皮书，为这项工作奠定了基础。他和尼古拉·格雷科（Nicola Greco）开发了新的协议，并与提供了有用的贡献，评论，审查意见的团队其他人合作编写了这份白皮书。特别是大卫“大卫”Dalrymple提出了订单范例和其他想法，Matt Zumwalt改进了在这篇论文中的结构，伊万·米亚佐诺（Evan Miyazono）创建了插图，并完成了这篇论文，在设计协议时，Jeromy Johnson提出了深刻的见解，Steven Allen提供了深刻的问题和清晰的说明。我们也感谢所有的合作者和顾问进行有用的对话;尤其是Andrew Miller和Eli Ben-Sasson。以前版本：QmVcyYg2qLBS2fNhdeaNN1HvdEpLwpitesbsQwneYXwrKV译者：郭世清（toxotguo@gmail.com） 以太坊打赏地址：0xc65085cE0e9890383b4cbD4028d1C14d6ce56F9c参考文献 [1] Juan Benet. IPFS - Content Addressed, Versioned, P2P File System. 2014.[2] Giuseppe Ateniese, Randal Burns, Reza Curtmola, Joseph Herring, Lea Kissner, Zachary Peterson, and Dawn Song. Provable data possession at untrusted stores. In Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communications security, pages 598–609. Acm, 2007. [3] Ari Juels and Burton S Kaliski Jr. Pors: Proofs of retrievability for large files. In Proceedings of the 14th ACM conference on Computer and communications security, pages 584–597. Acm, 2007. [4] Hovav Shacham and Brent Waters. Compact proofs of retrievability. In International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security, pages 90–107. Springer, 2008. [5] Protocol Labs. Technical Report: Proof-of-Replication. 2017.[6] Rosario Gennaro, Craig Gentry, Bryan Parno, and Mariana Raykova. Quadratic span programs and succinct nizks without pcps. In Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, pages 626–645. Springer, 2013. [7] Nir Bitansky, Alessandro Chiesa, and Yuval Ishai. Succinct non-interactive arguments via linear interactive proofs. Springer, 2013.[8] Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Daniel Genkin, Eran Tromer, and Madars Virza. Snarks for c: Verifying program executions succinctly and in zero knowledge. In Advances in Cryptology–CRYPTO 2013, pages 90–108. Springer, 2013. [9] Eli Ben-Sasson, Iddo Bentov, Alessandro Chiesa, Ariel Gabizon, Daniel Genkin, Matan Hamilis, Evgenya Pergament, Michael Riabzev, Mark Silberstein, Eran Tromer, et al. Computational integrity with a public random string from quasi-linear pcps. In Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, pages 551–579. Springer, 2017. [10] Henning Pagnia and Felix C G¨artner. On the impossibility of fair exchange without a trusted third party. 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Filecoin的未来到底会怎样？目前全球存储市场的有多大？ - 知乎

Filecoin的未来到底会怎样？目前全球存储市场的有多大？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册热点话题IPFSFilecoinFilecoin的未来到底会怎样？目前全球存储市场的有多大？qqqqx关注者8被浏览5,845关注问题​写回答​邀请回答​好问题​添加评论​分享​7 个回答默认排序大有IPFS研究院​ 关注本月，我们大有IPFS研究院团队在一份由Protocol Labs委托撰写的独家30页报告中，详细分析了以下内容我们今天将介绍：关于Filecoin的历史回顾迄今为止FILECOIN的加密故事关于Filecoin，最常见的误解可能是将其视为“基于区块链的Dropbox”。实际上，Filecoin的起源范围要广泛得多。Filecoin由Juan Benet及其在Protocol Labs的团队于2014年创建，基于一个简单但宏伟的前提：去中心化互联网。尽管互联网最初是为了去中心化而创建的，不受任何实体或个人所有，但在过去的十年里，它一直在走向集中化，因为内容和连接正被集中到一小部分提供商手中。根据Synergy Research Group的数据，2022年，三家云基础设施服务提供商，即Amazon AWS、Microsoft Azure和Google Cloud，就拥有市场份额的66%。作为背景，当一台计算机访问互联网上的某个网站时，它实际上是在访问存储在存储网络上的一组文件。举例来说，这份报告被上传到Substack的存储提供商，为了让读者阅读它，它需要通过互联网从存储提供商发送并显示在读者的浏览器上。由于云基础设施提供商在存储数据和向全球用户传播数据方面发挥着关键作用，这种提供商的集中现象令人不安，因为它会带来单点故障风险，比如数据丢失和服务的中断或停机。例如，2021年12月，当亚马逊网络服务出现故障时，它导致了像迪士尼+和Vice这样的热门网站的瘫痪，以及在某些其他时候Twitch、Reddit、Shopify甚至亚马逊本身也会因此而瘫痪。当只有一小部分提供商主导这个行业时，他们相互之间没有太多动力在价格上竞争，因为他们比用户拥有更大的议价能力，而最终用户就要支付更高的价格。此外，用户受制于中心化存储提供商的审查规则，可能会丢失对数据的访问权限或被平台解除合作，虽然这种情况很少见，但它的确产生了巨大的影响，违背了万维网发明者Tim Berners Lee所设想的“开放互联网”的精神。走向去中心化互联网的道路Filecoin正在在星际档案系统（IPFS）之上构建一个开放化数据服务经济体。IPFS由Protocol Labs开发，是一种点对点的超媒体协议，它能够允许用户存储和访问可验证的内容数据。在这个系统中，数据文件由参与节点存储，并通过其独特的cryptographic hash（也被称为内容标识符CID）进行分配和访问，而不是使用传统的地址（如http://protocol.ai）。这意味着只要IPFS网络中有一个节点将文件存储在其缓存中，文件就会一直保留在互联网上。IPFS节点可以由任何人（例如个人、公司、非营利组织）运行，节点操作员可以固定一个文件，以便通过IPFS检索（固定是指导节点无限期地将文件保留在本地缓存中的过程）。这旨在保持网络的开放性和弹性。然而，在IPFS上存储数据时可能会遇到两个挑战。如果没有内置的机制来激励节点为其他人存储数据，就无法保证存储的数据可用且不被删除，因为它依赖于无私的志愿者（即今天存储的数据可能在几周或几个月后无法继续存储）。即使为数据存储支付集中化的固定服务费用，用户也必须相信这些提供商会履行他们的职责，因为没有内置的规定来验证数据是否被存储和正确地提供。简而言之，虽然IPFS保证网络上的任何内容都是可发现的，但它不能保证任何内容始终可用且准确存储。然而，IPFS被设计成可升级的，其核心是为了围绕内容寻址起到一个承上启下的作用。这意味着可以构建特定的IPFS实现或补充协议来解决这些挑战，例如在IPFS之上构建一个激励存储网络，而这就是Filecoin可以在其中发挥的作用。Filecoin是一个基于IPFS的补充协议，通过内置的加密经济模型为数据存储提供商提供动力，确保数据可验证地安全存储，并随着时间的推移保持可被检索。如今，Filecoin主要关注作为开放服务的存储，但这只是支持Filecoin宏伟愿景的三大支柱中的第一个。为了支持互联网去中心化所需的更复杂的应用程序和服务，Filecoin有两个核心升级，报告在后面的部分将对其进行讨论。Filecoin的第一支柱 - 存储Filecoin拥有一个去中心化的存储提供商网络，任何具备必要硬件的人都可以享受存储服务。用户只需要与数据存储提供商达成存储协议，然后在使用期间需要支付一定的费用，就可以在Filecoin上存储数据。用户也可以通过直接与提供商沟通或使用不需要技术设置的应用程序（如Chainsafe、Estuary）来达成这些协议。与依靠中心化提供商的声誉来获得保证不同，Filecoin使用加密证明，允许用户通过检查Filecoin区块链来验证他们的文件是否被正确存储。在整个协议期限内，存储提供商需要提交以下证明：复制证明（Proof of Replication）：存储提供商证明他们已经以独特的方式接收并存储了所有数据。独特的编码确保相同数据的两个协议不会重复使用同一磁盘。时空证明（Proof of Spacetime）：存储提供商每24小时提交一次，以证明他们在整个协议期间继续为相同的数据分配存储空间。存储过程也不牵扯到信任之说，因为Filecoin网络使用这些证据以及加密经济激励机制来确保存储提供商履行他们在协议中的职责。当提交证明时，存储提供商会以FIL资产作为奖励；当他们未能提交证明时，将消减他们的抵押代币作为惩罚。读者还应注意，链上的是加密证明，而数据是链下存储的。在Filecoin虚拟机发布之前，Filecoin网络最适合用于冷存储，即存储的文件通常很大，不需要经常访问。对于那些需要频繁访问文件但仍希望建立存储保障的情况，例如在线会议的录像，存储提供商可以将冷存档与IPFS中的热缓存相结合以实现高效分发。Huddle01，一个去中心化的视频会议平台，就在以这种方式利用Filecoin和IPFS。然而，仅依靠IPFS中的热缓存文件可能无法满足某些用例（如视频流）所需的延迟，这就不得不提到第二个支柱：检索（Retrieval）。Filecoin的第二支柱 - 检索在许多用例中，都需要在数据检索时具有低延迟的特点，例如将这份Substack上的研究备忘录传递给读者，Spotify上的歌曲或Netflix上的视频，而高延迟将会影响用户的体验。一项研究发现，每增加1秒的加载时间，网站的转化率平均下降4.42%。为了实现更快速的内容加载所需的低延迟，内容分发网络（CDNs）服务器之间的协同工作，就可以做到快速的交付互联网内容。这些服务器从源服务器复制数据，并在全球范围内分布，就可以最小化用户和服务器之间的物理距离，从而达到低延迟的效果。目前，CDN提供商市场非常集中，最大的提供商CloudFlare支持多达80%依赖CDNs的网站，而只有7个CDN提供商服务大部分市场。服务提供商的集中问题在于，许多网站在中断期间可能会同时关闭，例如2021年6月Fastly中断导致Amazon、Twitch、Reddit和Paypal中断，以及一年后Cloudflare中断导致FTX、OKX等加密交易所以及Discord等流行通信平台中断。然而，CDN市场是一个高度竞争性的领域，规模经济占主导地位，也就是说较大的CDN提供商可以提供较小的CDN企业无法与之竞争的价格。此外，在美国以外的地区，延迟仍然是一个问题，因为大部分集中式CDN服务器都位于这些地区，数据包的传输距离更远，导致缓冲延迟（称为光速问题）。对于较小的、个体的CDN提供商来说，由于缺乏实现全球覆盖所需的财务资源，在国际上进行竞争是不可能的直到Filecoin的出现。Filecoin基于可验证的内容寻址数据的独特基础设施允许构建去中心化的CDN，任何人都可以作为节点加入提供内容。搭配加密经济激励机制引导节点，这样就可以创建一个全球范围内的强大去中心化CDN网络，从成本和性能方面与大型集中式提供商竞争，即数据可以以更低的成本、延迟和中断风险向全球互联网用户传输。例如，Protocol Labs在2022年创立了Filecoin Saturn。Filecoin Saturn自己的去中心化CDN网络就可以缩短从Filecoin网络检索媒体文件的时间。任何人都可以加入并为网络做出贡献，作为回报，他们将获得FIL作为奖励。迄今为止，已有超过800个全球节点提供商加入该网络，这比2022年12月的数量多了2倍多。Saturn项目目前正在进行公开测试，计划在2023年5月实施智能合约支付功能。正如他们在存储市场所做的那样，Protocol Labs计划在2023年底前建立一个功能完备的检索市场，通过加密经济去激励网络参与。Protocol Labs计划在2023年6月实现的一个关键发展是将检索市场直接连接到存储提供商，绕过对IPFS网关的需求。Filecoin的第三大支柱 - 计算Filecoin的第三个也是最后一个开放服务支柱是计算能力。在数据方面，除了存储和检索，用户还希望能够运行计算任务以转换数据。一个计算能力至关重要的例子就是大数据领域。到2025年，国际数据公司预测世界每天将产生175泽字节的数据，这相当于175万亿千兆字节，是我们今天产生的数据量的50倍。这些数据可以通过分析来帮助世界做出更好决策和改善生活。然而，大数据的庞大规模使得处理和运行计算任务变得困难、耗时且成本高昂，因为在进行计算任务之前，数据需要从冷存储中移出或在一个地点聚合。Filecoin在解决这个问题方面具有独特的优势，因为存储提供商已经拥有计算资源，特别是他们用于生成和提交加密证明所需的硬件（GPU、CPU）也可以支持计算任务。因此，计算作业可以在数据存储的地方运行，而无需将数据移动到外部计算节点。这在大数据领域至关重要，意味着公司不需要在运行计算任务之前将数据转移到集中存储位置，因为这会花费大量的时间和金钱。Filecoin上的几个工作组正在研究不同类型的计算。例如，Lurk一种编程语言，它通过零知识证明实现可加密验证的计算。Lurk还简化了基于zk-SNARK的程序开发，并可以与Filecoin的虚拟机集成，以在Filecoin区块链上实现特定于应用程序的、可证明的计算。这使得智能合约和数据存储更安全、更高效。从长远来看，Lurk可以通过其在星际共识中的潜在应用来提高Filecoin的可扩展性和灵活性。另一个值得关注的平台是Bacalhau允许在数据生成和存储的地方进行大规模并行计算。它允许公司通过使用名为Docker的容器和WebAssembly映像的多功能工具来改进现有的工作流程，而无需进行重大更改。Bacalhau旨在彻底改变大数据处理的方式，使其更具节约成本和有效率，同时使数据处理更易于访问。最终目标是建立一个开放、合作的计算环境和促成一些本来难以实现的合作。发布于 2023-05-11 09:49​赞同​​添加评论​分享​收藏​喜欢收起​文文经济分析师​ 关注Filecoin用于存储人类社会的重要信息数据，它是一种分布式网络。FIL币是分布式存储板块的数字货币，仅一年的时间，全球的Filecoin运营商贡献了Filecoin网络分布式存储16E。此时此刻，根据飞狐浏览器数据显示，1T有效算力一天大约可以挖到0.0208枚左右的FIL币 ,众所周知，BTC是第壹枚最早发行的数字货币，FIL币是“互联网存储板块”的第壹枚数字货币，发行基础有IPFS技术实际应用，FIL与BTC相比较而言，五年后的身价更是不可估量大家了解过Filecoin的都知道，Filecoin成为Web3.0的世界存储层， 可能还有很多缺点需要完善，但是确实是收到国家公开支持和看好的，所以Web3.0必然成为未来的一个趋势，但大多数情况下，这对整个本地或Web应用程序不好。它们都是针对Web2.0的，处于集中的环境中，而Filecoin提供了将大型应用程序完全变成变成Web3.0的可能性，目前，Filecoin 宣布与 Polygon 合作，为开发人员提供 Filecoin-Polygon 桥和免费存储服务，以加速两个生态之间的 Web3 互操作性，因此分布式储存技术是否真的能实现与现实世界的相互联系，与人类世界带来发展和真正的变革，是值得我们关注的，未来的前景也是值得我们期待的，同时FIL币的未来前景也是值得我们关注的，当然任何投资都是有风险的，所有大家还是需要谨慎与理智传统中心化存储终将被替代，服务器宕机、下载文件速度缓慢、网页卡顿等因素时时刻刻都在影响大家，试问这样的条件下，国家怎么敢放心地把未来千亿级别的数据存储在中心化服务器中?跟其他币种不同，FIL是通过提供闲置的硬盘存储数据，来获得FIL奖励。咱先不考虑FIL未来到底涨不涨这一点，就单单存储数据这个特点来说，未来的数据市场是庞大的，中心化存储弊端日益凸显，那肯定是吃不下这么庞大的市场. 而IPFS分布式存储技术就能够很好地为未来的庞大数据提供服务，那么是不是可以说明IPFS在未来的数据市场会很火爆呢？而作为存储数据必备的文件代币FIL其市场价值也就不言而喻了, Filecoin整个通证机制(包括手续费销毁、前置抵押、奖励延迟释放等)对于维持FIL价格起到了非常重要的作用，虽然目前涨势来看fil让很多人感到失望，但是长期看，FIL价格一定会回归到Filecoin对于市场存储需求满足程度的水平上去Filecoin的愿景就是作为未来互联网的底层，取代传统的HTTP协议，这其中的重要价值，大家毋容置疑，因此，FIL的价值期望是相当高的。别说五年，就是十年没有存储真实有效数据，Filecoin挖矿依旧照常进行。看看BTC从09年1月3日产出第壹個区块，至今已超过十二年之久，而且BTC连落地应用都木有，直到今天挖比特币照样火爆，BTC币价依然暴涨千万倍都说眼光很重要，投资一个项目想赚钱，首先要看到它的前景，只有看到它的前景才能够放心大胆地投资.有专家预测，当IPFS占据数据市场的5%，那么FIL的价值就会暴涨到几千甚至上万,实际上，IPFS技术已落地应用多年，包括国家广电局、百度、阿里、华为、腾讯等都在应用。Filecoin在主网上线仅半年，尚处于早期头矿红利阶段，此时已有了很多生态的发展，而且还与火币Pro、欧易、灰度基金等企业合作发展生态建设。Filecoin生态橡木还加速器孵化了多个项目，包括基于Filecoin的开放金融、Defi、NFT、终端用户程序开发、基础设施等，所以，FIL的落地应用也不会太遥远，恰恰就在这几年数据已经成为新时代的生产要素，IPFS分布式存储技术被广泛关注亦是必可不少，作为壹条刚刚开启的全新赛道，IPFS和Filecoin以其强大的集聚效应、独特的商业模型，涌现出区块链、矿业和互联网多维度的布局机会，展现出了壹個充满想象空间的蓝海市场。作为一条炙手可热的赛道，分布式存储正在实现壹個安全、低廉、私密的存储价值，Filecoin这个橡木是非常安全的，FIL挖K也非常安全、稳定，将来的回报率也非常值得期待。但是，在行业的初期去谈商业形态，为时还尚早历史，是跳跃着前进的 ，它总在我们不经意间，跳上我们无法想象的断层。就好像BTC的问世，谁也不知道它能产生如此巨大的财富效应，简直无法想象。同样的道理，Filecoin市场前景非常广阔，在2021年至2025年间，全球数据量将从33個ZiB迅速增涨至175個ZiB，即使FIL先期占有10%的市场，也将会给矿工们带来巨大的财富效应FIL正处于发展的头期，价格的下跌，无疑就是FIL币一个最佳的时间区间，当然，FIL的价值是跟IPFS分不开的，如果是急于一时，想要短期获取暴利的朋友的话，不建议选择加入IPFS&Filecoin这个分布式存储赛道，这个不是短期内能让我们获取暴利的，一旦选择了，做好长期“放线”的准备，将FIL作为一种资产长期的持有，个人更加看好的是FIL未来的价值空间，而不是短期的价格体现Filecoin愿景十分宏大，但落地存在很大挑战，这是一个长期而艰巨的任务.天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能 ，我们都明白时间、火候、节奏特别重要，基本决定了我们的收获或者损失。作为长期主义者，必须学习和了解掌握这些技能。而不能听风就是雨，被各种消息乱了心智，那谁也没办法.耐心是一种智慧。大资本的涌入，留给散户的机会不多了，抓住机会，做一个实实在在的FIL存储服务提供者。就如成功的农夫，绝不会在播种之后，每隔几分钟就把它们挖起来，看看长怎么样，他们会让种子发芽，生长。同理，价值投资Filecoin,方向对了，时间是财富最好的朋友，等待是投资的最高境界发布于 2022-04-07 09:46​赞同 5​​2 条评论​分享​收藏​喜欢

Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎

Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了 - 知乎切换模式写文章登录/注册Filecoin 是什么，看完这篇文章你就懂了北京无忧尚实科技有限公司2019 年的情人节（2/14），没想到 Filecoin 在 Twitter 放出一条重磅消息，宣布已将 Filecoin 项目开源，提供测试网络，详细报道可以参考官方博文。什么是 Filecoin?Filecoin 是一个去中心化的存储网络，能将海量用户的闲散存储资源充分利用起来，从而构建一套超低成本的可靠存储系统。因为它没有中心，所以会用到区块链技术，只不过一般区块链使用的是算力挖矿的工作量证明（Proof-of-Work mining），而 Filecoin 使用的是存储工作量证明(Proof-of-Storage)。与 IPFS 的关系在谈 Filecoin 之前想必大家对 IPFS 已经有过了解，那二者有什么关系呢？简单来说，IPFS 主要负责 P2P 网络中的内容寻值和内容传输，而 Filecoin 是内容永久存储的激励层，它们之间是相互补充的关系。IPFS addresses and moves content; Filecoin is the missing incentive layer。Filecoin 架构我们可以把 Filecoin 简化为两层，一个是区块链，主要是记录全网状态（一个去中心化的状态机），包括所有钱包账户和余额，市场订单匹配记录。另外一个是存储的解决方案，主要包括副本策略（纠删码，多副本），端到端加密，存储时间和续费策略，存储市场匹配等。它主要包括 4 种角色：存储矿工（Storage miners）： 将自己的磁盘抵押出来，提供存储服务，类似云厂商的对象存储检索矿工（Retrieval miners）：可以帮助用户快速的检索到内容，类似于传统意义的 CDN存储客户端（Storage clients）：能够上传内容到 Filecoin，类似对象存储上传客户端检索客户端（Retrieval clients）：能够从 Filecin 检索到内容，类似对象存储下载客户端如何挖矿？挖矿就是在 Filecoin 网络中获取虚拟货币（FIL），主要可以通过以下途径：成为存储矿工，在市场中通过报价的方式出租存储空间，当匹配成功，将获取相应报酬成为检索矿工，帮助内容下载客户端下载内容成为数据修复矿工，帮助修复丢失或损坏的数据目前版本主要实现的是存储矿工部分，其它以后会相继完成。那如何成为存储矿工呢？Step 1: 通过抵押资产创建存储矿工例如： 创建一个矿工承诺10个扇区（目前每个256 MiB）和100 FIL作为抵押，消息气价格为0 FIL /unit，限制1000个气体单位。go-filecoin miner create 10 100 --price=0 --limit=1000 --peerid `go-filecoin id | jq -r '.ID'`这一步可能需要较长时间，主要确认账户余额是否足够抵押，如果创建成功将返回矿工地址。Step 2: 启动矿工go-filecoin mining startStep 3: 创建存储订单请求// 获取存储矿工地址

export MINER_ADDR=`go-filecoin config mining.minerAddress | tr -d \"`

// 获取矿工拥有者（Filecoin 节点） 地址

export MINER_OWNER_ADDR=`go-filecoin miner owner $MINER_ADDR`

// 创建一个报价请求，例如以0.000000001 FIL/字节/块的价格询问，对2880块有效，消息气价为0 FIL/unit，限制为1000气体单位

go-filecoin miner set-price --from=$MINER_OWNER_ADDR --miner=$MINER_ADDR --price=0 --limit=1000 0.000000001 2880 # output: CID of the ask

// 查询报价列表

go-filecoin client list-asks --enc=json | jq 如何存取数据？想使用 Filecoin 来存储数据，必须保证节点钱包具有充足的余额（FIL），这个等以后上线主网后可以通过交易市场购买，目前测试网络可以通过 faucet 免费获取。Step 1： 添加存储的内容到本地节点这点很像 ipfs add xx， 例如：echo "Hi my name is $USER"> hello.txt

export CID=`go-filecoin client import ./hello.txt`

go-filecoin client cat $CID也可以通过文件导入：export CID=`go-filecoin client import ~/Desktop/sample-data-master/camel.jpg`

go-filecoin client cat $CID > image.png && open image.pngStep 2: 查询存储市场，获取报价可以通过命令查询存储矿工的报价列表：go-filecoin client list-asks --enc=json | jq结果类似：{

"Miner": "fcqxvnl37zdv8clc26j6r43zn8md7tc2mrfx77vru",

"Price": "2.5",

"Expiry": 588,

"ID": 0,

"Error": null

}Step 3: 匹配报价go-filecoin client propose-storage-deal 其中：miner: 通过 go-filecoin client list-asks 出来的矿工地址data: 本地导入内容的 CIDask: 通过 go-filecoin client list-asks 列出来的 ID（通常都为 0） -duration: 希望存储的时间周期，30秒为一个blocks, 所有一天就是 (2 blocks/min * 60 min/hr * 24 hr/day) = 2880 blocks。Step 4: 矿工存储数据当匹配订单(propose-storage-deal)创建成功后， 本地数据将自动通过 bitswap 传输到矿工节点。Step 5: 客户端检索数据客户端可以通过提交查询订单和数据恢复操作来下载数据，例如：// 创建查询订单

go-filecoin client query-storage-deal

// 当查询订单创建后，可以通过订单 minner 的地址以及想查询的内容 ID 来获取内容

go-filecoin retrieval-client retrieve-piece # 可能需要1分钟现状当前 Filecoin 还是较为早期阶段，部分功能还在开发中，而且存在一定安全问题。现在上线的是测试网络，主网预计 2019 Q3 上线。核心功能进展：存储矿工： 基本完成检索矿工： 待开发数据修复矿工： 待开发客户端加密： 待开发纠删码存储： 待开发思考和展望Filecoin 是完全去中心化的存储系统，优劣式明显。劣势：去中心化方案，引入区块链，必然会带来性能的降低（QPS 较低，确认时间长），这决定了它不能像标准对象存储（3副本）那样提供高速的上传下载能力。Filecoin 主要激励机制是靠虚拟货币，但它具有很大的价格波动性，而存储文件需要很长的时效性，币价的波动性会带来存储的不稳定性，矿工存储利益不平衡。解决办法：Filecoin 为我们提供了将无限闲置资源利用起来的可能性，这在未来数据大爆炸时代是很有用的。虽然它存在上诉说的性能问题，但它可以用作低频存储（冷数据）而且这部分的存储量是巨大的，只要它具有超级吸引力的价格，而在热数据方面我们可以考虑通过 IPFS 来做缓存（类似 CDN），从而形成闭环。对于币价的不稳定性这点，可以通过快速变现的方式减少持有的货币，或者降低订单存储结算周期，按照每周付费。结语在 Filecoin 之前已经有不少去中心化的存储，比如（Sia, StorJ），但它们都没有真正流行起来，很大原因就是价格上没有绝对优势。Filecoin 能否流行起来，需要时间来证明，不过就目前来看，Filecoin 绝对是去中心存储市场中最耀眼的那一个。参考链接：How Filecoin WorksMining FilecoinStoring on Filecoin感谢作者：禾木51Reboot k8s课程详情咨询WeChat:17812796384发布于 2019-10-21 17:45IPFS区块链(Blockchain)Twitter​赞同 18​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

硬核干货！关于Filecoin，一文让你了解透彻！ - 知乎

硬核干货！关于Filecoin，一文让你了解透彻！ - 知乎切换模式写文章登录/注册硬核干货！关于Filecoin，一文让你了解透彻！小矿工本文主要根据某乎某吧提出的关于Filecoin一些问题，做了一个整合、集锦，希望能给大家提供 一些帮助！1. Filecoin是什么?Filecoin是建立在IPFS（星际文件系统）技术上开发的区块链项目，其目标是创建一个分散的存储市场，借助基于IPFS去中心化存储的底层技术，来帮助IPFS有效的存储和分发数据。2. IPFS存储模式是什么?IPFS采用分布式存储的方式存储和分发数据，使得整个网络更高效、更快速、更稳定、更安全。3. IPFS存储模式的发展方向及未来是什么?IPFS结合了区块链技术的优势，比传统的集中存储技术速度更快，具有数据安全性高、存储成本低、数据保存时间长、可追溯性强。IPFS补充和完善现有的互联网，甚至最终取代它，从而成为新一代的互联网。4. Filecoin在IPFS存储模式中所起的作用是什么?Filecoin是IPFS的激励层，也是金融层，是一种协议令牌。在IPFS传输网络中，所有文件的传输、下载、检索、打包等等，都由Filecoin来控制奖惩，通过Filecoin，可以激励那些为IPFS网络提供资源的节点，并获得代币奖励，但是Filecoin不参与数据分发。5. Filecoin是如何挖矿的?Filecoin挖矿是指存储式挖矿，简单来讲是指参与者通过提供物理存储空间(硬盘)，并完成封装、提交上链等一系列操作，从而获取相应的 FIL代币。6. Filecoin区块链浏览器是如何查询的?可以登入http://FILscout.io进行查询Filecoin区块的所有信息7. Filecoin的实时币价市值排名以及未来币价的展望。当前Filecoin币价是63.4美元，流通市值59.87亿美元，在所有加密货币中排第22位。Filecoin未来如果大规模应用落地，有机会成长到300美元至500美元单价，甚至1000美元。8. Filecoin数字货币的历史数据和Bitcoin历史数据模型的对比BTC：2009年比特币诞生价格仅几美分；2013年11月，BTC价格升到1000美元；2019年6月，BTC价格突破1万美元；2021年4月，BTC创下新高，来到64779美元。FIL：2015年，Filecoin1小时募集1.86亿美元，总募集2.57亿美元；2020年10月15日，主网正式上线；2021年4月，Filecoin创下历史最高价237.61美元；2021年8月，Filecoin总市值达1273亿美元，流通市值接近60亿美元。9. Filecoin挖矿流程介绍及挖矿原理矿工通过Filecoin网络和挖矿软件获取存储订单并进行数据碎片化处理，然后经过优化后的算法和CPU/GPU进行数据封装，封装后的数据提交到Filecoin网络并获得有效算力。10. Filecoin质押机制是什么?Filecoin中的质押机制是指矿工在存储力增长过程、区块奖励释放过程及市场数据交易过程中涉及到的FIL质押释放。Filecoin有三种不同的质押机制：前置质押、后置质押、市场质押。11. Filecoin奖励机制是什么?理论上是Filecoin网络矿工通过检索文件、存储文件、打包区块可获得FIL贷币奖励。12. Filecoin为什么要有惩罚机制?Filecoin作为一个存储网络，挖矿的过程就是帮用户存储数据的过程，假如矿工由于各种原因违背承诺损坏或删除客户数据，那么将对存储用户造成巨大的损失，为了防止别有用心的矿工，所以才会有了惩罚机制。这种机制也是为了保证服务用户的质量。13. 如何利用Filecoin浏览器实时查询全网算力、质押数、每T存储奖励FIL数、24小时全网算力增加数量?可以登入https://www.FILscout.com/查看Filecoin的各种信息，包括全网算力、当前扇区的质押数、每TiB的收益、24小时全网算力增加量、Gas Fee等。14. 为什么Filecoin挖矿必须要委托专业的挖矿公司托管?参与Filecoin挖矿，个人矿工在硬件、电力、运维等方面条件受限，而挖矿公司有完善的挖矿设备、优化后的挖矿代码、专业的数据中心等条件，完全满足Filecoin挖矿需求，对收益产出也有保障。15. 为什么Filecoin挖矿只能在专业的IDC机房进行?Filecoin挖矿是存储挖矿，矿工存储了用户数据，如果遇到断网、断电、机器故障、软件故障等情况，则会导致存储的数据丢失，从而对整个网络造成影响。并且Filecoin有完善的奖惩机制，一旦面临算力惩罚也会影响收益。因此Filecoin挖矿必须放到标准的IDC机房里。16. 讲解Filecoin挖矿盈利模式及收益来源Filecoin矿工可以分为存储矿工和检索矿工，收益来源可以分为以下三种：（1）区块奖励及交易费用：按一定算法固定释放，与有效算力成正比；（2）存储收费：存储用户付给矿工的费用，按照存储周期线性释放；（3）检索收费：用户访问内容所付给矿工的费用，一般付给检索矿工。17. 根据Filecoin当前币价有多少收益Filecoin当前的币价是73美元（2021年8月16日数据）假设购买Cloud Rush的1P算力方案，有效算力为686.08TiB，总成本为方案售价加上3年托管费为192,079美元，加上4046.4243个FIL的质押币和Gas Fee。按当前的币价，所需的回本周期为341天，3年后净收益为1,374,202.944美金。以上支出和收益计算的结果仅供参考，具体数据以实际。18. 根据Filecoin历史币价有多少收益假设购买Cloud Rush的1P算力方案，有效算力为686.08TiB，总成本为方案售价加上3年托管费为192,079美元，加上4046.4243个FIL的质押币和Gas费。按历史最高的币价267.6美金和历史最低币价19.1934美金的平均值为143.398美金来算，所需回本周期为220天，3年后净收益为3,653,840,44美金。以上支出和收益计算的结果仅供参考，具体数据以实际。19. 分析Filecoin挖矿的优缺点优点：低能耗、低成本、分布式存储，任何人都可以贡献存储空间获得代币奖励；缺点：设备要求高、网络环境要求高、需要专业的运维20. 为什么要挖Filecoin？因为它低能耗、低成本、分布式存储应用广、前景巨大，任何人都能通过贡献存储空间获得FIL奖励。21. Filecoin跟chia挖矿的区别Filecoin与Chia都是存储挖矿，不同的是，Filecoin有质押跟释放规则，Chia无质押无锁仓；Filecoin的经济模型有奖励和惩罚机制；Filecoin采用复制证明+时空证明共识，而Chia采用时间和空间证明(PoSt)共识，此外还有存储目标不同、应用场景不同等区别22. Filecoin当前全网算力是多少？回本周期怎么计算？根据Filecoin浏览器数据，全网有效算力为8.9573EiB。回本周期受到投入和产出、封装期、托管费、币价、投资回报率等因素影响，需根据自身情况进行计算。具体公式为：（方案售价+质押和消耗的GAS * 币价）/ （已购买有效算力*每天每TiB收益 * 币价）23. 以后Gas会提高吗对于整个Filecoin网络来说，Gas费越低越好，可以处理更多链上信息，避免信息拥堵。Filecoin官方也一直解决Gas过高的技术方案。因此Gas费未来应该不会太高。24. IPFS真的能取代HTTP吗可以！现在通过一个HTTP网关，IPFS已经实现了从HTTP到IPFS的过度，谷歌等主流浏览器也已经可以访问IPFS&Filecoin网络中的内容。相信不久的将来用户就可以自由切换到IPFS，完成数据的存储、分发和服务。25. IPFS/Filecoin有什么落地应用？前景怎样？IPFS/Filecoin已有的部分应用和服务包括：Dtube、OpenBazaar、Ethlance、Request、Pathephone等；除此之外，使用IPFS技术的企业还包括：微软、宝马、美国航空航天局、火狐浏览器、京东等，EOS、ETH等市值排名前5的区块链项目也在其列。26. IPFS/Filecoin与以太坊有什么关系？IPFS/Filecoin与以太坊将携手为Web3的建设与发展提供技术支持。以太坊的官网建立在IPFS上，IPFS和Filecoin为以太坊提供数据的传输和存储，并帮助以太坊建立更完善的生态系统。27. Filecoin最新的发展进程有哪些？（1）IPFS/Filecoin与以太坊携手（2）HackFS黑客松正在进行（3）Filecoin与Hedera Hashgraph、LendMi、Contentos、ByteBase、Starling Lab进行合作28. Filecoin和swarm在存储方面的区别同是分布式存储区块链项目，两个项目都包含有完整的数据存储分发机制，FILeocin网络是可以针对所有的网络提供分布式存储；Swarm是为以太链上的项目提供分布式存储，它们之间项目运行机制与各自技术细则各不相同。29. Filecoin怎么实现web3？Filecoin通过复制证明和时空证明，通过零知识证明，从技术上解决大量网络数据的传输、存储和验证问题。存储证明的解决，使得存储可以去中心化，与网络的去中心化和计算去中心化相结合，为Web3打开了一扇大门，大量的重内容的应用才可以在Web3网络中建立起来30. 分布式存储的前景分布式存储技术在一定程度上降低了存储成本，保证了大量数据的传输、存储的安全性和长久有效性，基于分布式存储的应用越来越多，在Web3的发展进程中作为网络建设的基础设施和技术提供了可靠基石。31. 目前的市场/熊市适合挖FIL吗？挖矿是一种长期投资，什么时候开始都可以。Filecoin是一个非常具有前景的项目，目前市场相对平稳，全网算力不高的情况下，更有利于挖矿。32. 什么矿机的配置适合挖Filecoin？Filecoin官方有推荐配置，理论上来讲配置越高越好，但并不一定合适Filecoin挖矿。Cloud Rush推出优于Filecoin官方推荐标准的配置方案，不同人群有不同选择。33. Filecoin的发行总量是多少？一天的产出量是多少？根据官方经济模型，Filecoin代币FIL总发行量20亿枚。截止至8月12日17：21数据，近24小时FIL产出量为343010枚。34. Filecoin和比特币挖矿有什么区别?（1）因共识机制不同，挖矿消耗的硬件不同（2）Filecoin挖矿靠的是存力，比特币则是靠GPU算力（3）挖矿核心能力不同，Filecoin以算法、网络性能、资源调度为核心能力，比特币以硬件性能为核心（4）Filecoin挖矿对能源消耗更小35. 一台矿机可以挖多久？一般矿机寿命取决于硬件的耗损，一般情况下一台矿机不更换硬件，寿命平均在3年~5年。Cloud Rush矿机均采购自全球知名硬件厂商，挖矿寿命有保障，而且提供1年的质保期，若在质保期内矿机无法正常挖矿，Cloud Rush将提供设备更换服务，以保障客户的利益。36. 矿工是什么？在区块链中矿工并不是指人，而是指挖矿设备或者矿机。通过矿机维护区块链网络的生态，并获得代币奖励，类似与挖黄金的工人获得黄金，因此叫做矿工。37. Filecoin的减半策略有什么好处？Filecoin作为致力于实际存储应用的区块链项目，如果只用像比特币那样的简单减半模型，就会造成前期奖励非常高，矿工大幅涌入，后期奖励急剧减少，矿工增加算力积极性剧降，不利于网络的长期发展。所以Filecoin引入了简单铸造和基线铸造的概念，保证了只有当可用存储快速增长，才会铸造越来越多的代币。38. 如果矿工不想挖矿了，质押币怎么返还?一般情况下，质押币在扇区生命周期结束后，即540天后，自动返还到节点账户中，再通过APP内返还给客户。若客户提前退出，被消耗的质押币也需要等到扇区生命周期结束后退还。39. 购买FIL矿机和云算力有什么区别？购买Filecoin矿机后，硬件设备的归属权和产出归客户所有，Cloud Rush提供相应的托管运维服务，具体产出分配根据实际方案而定。购买云算力，客户只拥有设备产出收益，并不拥有设备归属权。其他服务根据具体方案而定。40. Filecoin挖矿有几种收益类型？Filecoin矿工的收益有四种：第1种收益是，区块打包产生的新的Filecoin。第2种收益是，区块所含交易的Filecoin记下的一个手续费。第3种收益是，提供存储空间所获得Filecoin代币。第4种收益是，提供检索服务所获得的Filecoin代币。其中收益最高、最稳定的是第3种。41. Filecoin挖矿哪种类型收益更高？当然是提供存储空间所获得的收益高，毕竟提供硬盘等硬件设备都是实打实的成本。42. IPFS有哪些投资机构背书？美国著名创业孵化器Y Combinator、著名区块链投资基金Winklevoss capital、红杉资本、斯坦福大学、Union Square Ventures 联合广场风投等。43. FIL代币的分配情况5%用于Filecoin基金会，发展社群生态；10%分配给前期参与私募、公募的投资者，按6-36个月线性释放；15%由开发团队协议实验室自己留下来作为未来技术的开发、市场推广等费用，分六年线性释放。剩余70%作为矿工提供存储和检索的奖励，每6年减半的方式线性释放。44. Gas费是什么？Gas费作为Filecoin网络衡量信息消耗资源的一种手段，包括存储入库、存储订单；正在进行的证明、数字货币交易等等，执行消息时会消耗网络上的计算和存储资源，这些场景都需要消耗Gas费。45. Gas费会退还吗？根据Filecoin官方的规定，Gas费一旦消耗就不会退还，而是进行销毁，进入黑洞地址。46. Filecoin挖矿封装流程是什么Filecoin封装一共有4个阶段,分别是precommit1（P1）、precommit2(P2)、commit1(C1)、commit2(C2)。通俗的来说，P1和P2阶段主要是对数据的处理和存储，C1、C2阶段是对已存储的数据进行上链证明，以确保矿工存储数据的准确性和完整性。47. 为什么我买96T，实际有效算力才68T购买过硬盘的人应该知道，当1T的硬盘放到机箱后，电脑里实际显示的可用存储空间只有950GB左右，其余的为冗余空间，不能作为存储使用。同样，Filecoin矿机的实际存储空间也有冗余，目前多数冗余在30%-35%之间。Cloud Rush所有矿机给予客户的有效存储空间为整机的67%左右，其余为冗余空间。48. 为什么现在Gas费低了官方在早前实施了降低Gas费的方案，提案中矿工可先进行挖矿，后续在进行链上数据验证，可有效降低封装流程中的信息提交数，避免消息拥堵。49. 封装所需要的FIL跟Gas是按有效算力来计算还是按设备总算力来计算？封装所需的质押币和Gas消耗是按有效算力来计算的，且每封装完一个32GiB或64GiB扇区就需要支付一次质押币和Gas，所以需要客户提前预留FIL在钱包里作为前期的质押和Gas。50. 影响挖矿出块的因素有哪些？硬件能力：容量、读写速度、缓存、芯片计算能力。软件代码：一套定制化的软件，能从各个角度优化运行状态。系统体量：即有效存储算力、网络总存储节点时空：节点处在的地理位置会影响矿工所拥有的存储“订单池”总的来说就是硬件配置、软件代码及节点51. 挖出的FIL释放周期是多久？分为25%立即释放和75%180天线性释放，即第一次获得25%的FIL，第二天获得25%FIL+第一天75%的1/180FIL52. FIL除了交易还能用在什么地方使用者在进行部署程序时，需要支付FIL作为部署费用；若想要在IPFS&Filecoin中永久保存文档、图片、视频等数据，也需要支付FIL作为存储费用。未来还会有更多的应用场景出现。53. 影响封装速度（完成封装时间）有哪些因素主要是CPU、GPU、网络带宽、代码优化等因素，也就是封装P1、P2阶段所需要的硬件设备和环境。54. 不及时充质押币和Gas费会有什么后果？质押币和Gas费不足会无法完成后续的封装、时空证明等操作，无法获得有效算力。若长时间不足，会导致已有的有效算力下降等情况，最终影响挖矿收益。55. Filecoin经济模型中的线性释放有什么好处Filecoin的线性释放能长期利好生态和经济模型，稳定币价，让愿意维护这个网络的矿工有长期发展的空间。56. 什么是联合挖矿联合挖矿是指矿商提供矿机，客户提供质押币和Gas费进行联合挖矿，而且质押币在540天后返还给客户，因此可以看作是零成本挖矿，但市面上矿商推出的联合挖矿方案收益分配不平衡，短期客户能赚钱，长远来算不如买矿机划算。57. 分布式存储是什么分布式存储是将数据分散存储在多台独立的设备上，而传统的存储则是集中存储在同一个服务器上，容易形成数据孤岛、数据传输慢等问题。58. 五年后Filecoin市值预估目前Filecoin的总市值是1423.09亿美元，ETH的总市值是3793.98亿美元，Bitcoin的总市值是8675.4亿美元。Filecoin才上线10个月的时间，已经超过1000亿美元，按照这个增长速度，5年后能达到发展了11年的Bitcoin的市值，甚至能破1万亿美元。59. 为什么还要选择Filecoin挖矿，而不是选择市面上其他挖矿项目Filecoin现在已有实际的落地生态应用，而且像微软、谷歌、美国航空航天局、宝马等世界知名企业和机构都在研究和研发IPFS&Filecoin应用。这是个真正有价值的项目，而其它区块链项目都只是停留在挖矿扩大网络规模阶段，未来的愿景实现程度太渺茫。60. 政策层面Filecoin挖矿合规吗？从政策层面上说，美国、中国、欧洲等主要世界经济体都认可并已经在研究IPFS技术，Filecoin是IPFS上的激励层，是不可分割的。因此可以说政策上面是完全合规的。与其他挖矿项目对比来说，Filecoin消耗的能源少，托管也均在专业的数据中心，不会影响国家的发展和经济市场。61. 现在已有IPFS应用，我能怎么使用它们呢？若想体验，可以下载一个IPFS Desktop，这个应用程序是基于IPFS实现分布式存储，你可以把视频、图片等数据上传，并通过分享链接共享给其他人。但想要永久存储在上面得需要支付一定得FIL才行。62. Filecoin挖矿方案有哪些？挖矿方案目前根据不同的投入成本及算力设备大小有不同方案，以实际情况制定方案。63. 硬件设备短缺，Filecoin挖矿会受影响吗？Cloud Rush挖矿设备均来自知名的硬件厂商，来源有保障，且Cloud Rush有专业的技术研发团队，自主研发芯片与矿机，可为Filecoin挖矿提供持续的支持。发布于 2021-08-25 13:34FilecoinIPFS挖矿​赞同​​添加评论​分享​喜欢​收藏​申请

Filecoin到底是什么？ - 知乎

Filecoin到底是什么？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册FilecoinFilecoin到底是什么？文件币（英语：Filecoin）是一个开源、面向大众开放的加密货币和数字支付系统。文件币系统旨在打造一个基于区块链系统的数据存储和检索方法。它是协议实…显示全部 ​关注者10被浏览2,513关注问题​写回答​邀请回答​好问题​添加评论​分享​7 个回答默认排序爱因斯坦牛顿​ 关注1⃣ 什么是IPFS? ♦️ IPFS的中文名称叫星际文件系统，是互联网的底层协议。♦️ 互联网的三大底层技术：计算（算力）、传输（带宽）、存储。♦️ IPFS就是去中心化分布式存储，目的就是要填补甚至替换用了20多年的传统的中心化存储：Http协议。♦️ IPFS相比传统的Http具有以下优势：低成本、更高效、更安全、永久性、更高隐私性。2⃣ IPFS的项目方： 创始人：胡安贝内特（毕业于斯坦福大学） 核心创始团队14人，目前达70人，而全球为这个项目做贡献的技术人员及科学家有4000多人。3⃣ 投资方有： 大名鼎鼎的美国 华尔街八大风投机构： Y Combinator孵化器 文克莱沃斯兄弟基金 红杉资本美国 DCG集团 斯坦福大学 安德森.霍洛维茨基金 创始人俱乐部 联合广场风投还有部分著名独立投资人。4⃣ 影响IPFS投资收益的几大因素： 投资IPFS，就是购买IPFS存储空间托管，俗称（算力）让用户存储数据，从而获得用户支付的使用费用——Filecoin. 影响收益的几大因素： 硬件配置高低 软件技术 地理位置 带宽大小 公司实力及运维管理 服务器价格及托管费高低：性价比。5⃣ 什么是Filecoin Filecoin是IPFS的激励层代币，是一个区块链项目。 FIL发行20亿，6年减半机制： 协议实验室15% Fil基金会5% 风投机构10% 矿工14亿：70%⛏ Filecoin 2019年12月12日公测，主网上线时间预计：2020年9月。6⃣ IPFS本身不是区块链项目，已经实际落地应用5年，获得300多亿份的有效数据。 目前每2年全球的数据就翻一倍，特别是5G的到来，海量的巨大数据需要存储。所以，存储市场是千万亿级的，市场空间巨大。7⃣ IPFS已经得到广泛运用： 政府单位、权威机构、巨头公司、数字资产等： 微软 谷歌浏览器 火狐浏览器 德国 航天中心 美国 阿波罗登月计划 加拿大 政府 美国 国会图书馆 万维网 imToken钱包、EOS等数字资产。发布于 2021-03-28 20:58​赞同 7​​添加评论​分享​收藏​喜欢收起​我是奔波啦往日不可追​ 关注FILECOIN是一个基于IPFS底层协议的分布式存储网络，是IPFS的激励层，这个网络中的通证（代币）是Filecoin，简称FIL。要了解FILECOIN首先得了解IPFS是什么，IPFS是一个对标HTTP的超媒体传输协议，去中心化，将用户的信息存储在分散的不同节点之上，并且是永久存储。不过对于永久存储而言，需要的服务质量是非常高的，毕竟想要永久存储的数据一般都是比较有价值的，需要存储质量的保障。FILECOIN的诞生就与高质量存储有关。IPFS一个开源的互联网底层通信协议，所有人都可以免费使用，同时，每个IPFS节点都可以提供存储空间，但也需要其他节点帮忙存储资源。现在的IPFS网络非常松散，用户可以随意退出，网络质量和存储地理位置也是不确定的，每个节点的硬件性能还参差不齐，也就是说，现在的仅靠IPFS这个协议是无法提供高质量存储服务的。于是IPFS使用FILECOIN网络作为激励层，吸引一批专业的存储服务商来提供更专业、安全和稳定的存储服务。FILECOIN是一个分布式存储网络，要想获得它的通证FIL，矿工就得接入FILECOIN网络提供存储节点打包区块数据、存储客户数据或者为客户检索数据。FILECOIN的存在，可以推广和普及IPFS，还可以维护分布式存储的安全稳定（因为质押惩罚机制对矿工的行为作出了规范，提高了网络的抗攻击性等）。FILECOIN的矿工越多，对IPFS网络的也就支持越大。IPFS网络使用的越多，对FILECOIN的需求就越大，它们相辅相成。在获取FILECOIN方面，要求是比较多的：矿机的运行要高速稳定，这主要在于环境方面，要求不断电、不断网、高带宽，还要恒湿。即使不可避免地断电断网也要事先做好准备，准备好备用网络与电源，此外，还需要有人按时维护，及时修复故障，这些都是技术活。需要投入大量精力去提交每半小时一次的时空证明，一天提交48次。一旦数据损坏或者忽略证明，就会被惩罚，会承担高额的质押损失。所以不具备相关条件的散户都会和矿商合作挖矿，这方面需要在找矿商上花些功夫，主要是多了解相关知识，找资质良好的，不要被轻易忽悠。发布于 2021-09-06 16:51​赞同​​添加评论​分享​收藏​喜欢

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一文详览Filecoin：是什么、如何运作、为什么选择及常见问题

时空云科技

更新于 2021-04-30 17:23

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分布式存储作为Web3.0的重要组成部分，IPFS的重要性不言而喻。

分布式存储作为Web3.0的重要组成部分，IPFS的重要性不言而喻。

**IPFS中国社区（IPFS.CN）通过提炼内容进行精简解析，对Filecoin相关进阶资料做了完整梳理，本文将从知识普及的角度出发，分析Filecoin的要素与重要知识点。**

## 类目一：什么是Filecoin？

Filecoin是一个存储文件的对等网络，具有内置的经济激励机制，可确保随着时间的推移可靠地存储文件。

在 FIlecoin 网络中的矿工可以通过为客户提供存储来获取 FIL。相反的，客户可以通过花费 FIL雇佣矿工来存储或分发数据。Filecoin包括区块链和本机加密货币（FIL）。存储矿工通过存储文件赚取FIL，Filecoin的区块链记录了要发送和接收FIL的交易，以及来自存储矿工的证明，证明他们正确存储了文件。


### **对于用户**

Filecoin使用户能够以极具有竞争力的价格存储其文件，并验证其文件是否正确存储。

用户可以通过选择最适合其存储需求的矿机，在成本，冗余性和速度之间选择自己喜欢的折衷方案，实施Filecoin的应用程序可以与网络上的任何矿工协商存储。与集中式存储系统不同，Filecoin分布式存储无需为每个提供程序实现不同的API。用户可以随时通过查看Filecoin区块链上的证明来验证其文件是否正确存储。

### **对于存储提供商**

Filecoin使存储提供商可以在公开市场上出售其存储。

存储提供商是运行矿工并以此获得Filecoin Token的人员和组织。矿工可以是任何具有备用磁盘空间的联网计算机，也可以是专门为Filecoin构建的具有大量存储的专用系统。

一旦存储提供商实施了Filecoin协议，他们就可以访问Filecoin用户整个市场。提供商不需要设计自己的存储API或自己宣传其产品，因为这是由Filecoin的协议和网络处理，Filecoin有效消除了门槛的壁垒，打破中心化存储的痛点。

### **Web3的新功能**

Web3是互联网的下一个时代。Web3是软件开发领域的一项运动，正在将集中式应用程序转变为分布式协议，建立在web3架构上的应用程序不必具有单一控制点，而是可以消除中心化控制，Web3是一个开放协议的世界，它允许用户拥有所有权并收回对其数据的控制权。

Web3本质上是通过允许在同级之间共享文件来允许Filecoin的存在。

## 类目二：Filecoin如何运作

### **Filecoin节点**

Filecoin节点是指维护Filecoin网络的全球分布式运行服务器，它们同步Filecoin区块链并验证每个块中的消息，一旦应用，它们就会提供全局状态。节点可以管理Filecoin钱包并在其上接收FIL。

Filecoin节点还可以通过广播将不同类型的消息发布到网络。例如，客户端可以发布一条消息，以将FIL从一个地址发送到另一个地址。节点可以向Filecoin矿工提议存储和检索交易，并在执行时为其支付费用。

此外，节点还可以参与检索合约，为用户提供指定文档以此获得FIL，目前Filecoin团队正在开发更多的节点角色，例如促进网络自我修复的节点等。

### **Filecoin矿工**

客户要将需要存储的文件信息和少量的代币发送到存储市场中，用于报价。存储矿工提交询价，矿工间的竞争可以提供低成本的存储。客户和矿工之间就存储达成共识，完成配对流程。

在供需双方达成交易之后，客户发送文件给存储矿工，矿工将文件添加到磁盘分区中，分区通过加密封装，并将验证信息发送到区块链中。

当矿工将文件存储到矿工节点自己的存储空间后，矿工通过时空证明和复制证明不断证明他们在诚实的存储着客户的文件。客户支付给矿工的费用通过分期付款的方式进行，矿工这一方随着时间的推移，不仅会获得客户支付的FIL收益，还会获得网络的区块奖励。

### **矿工类型**

Filecoin网络将具有多种类型的矿工：

* 存储矿工，负责在网络上存储文件和数据。

* 检索矿工，负责提供快速通道来检索文件。

* 修理矿工，待实施。

存储矿工是网络的心脏。他们通过为客户端存储数据并计算加密证明来验证跨时间存储来赚取Filecoin，赚取区块奖励和交易费用的概率与矿工为Filecoin网络贡献的存储量成正比。

检索矿工是网络的脉络。他们通过中标特定文件的竞标价格和采矿费来赚取Filecoin，这取决于该文件大小的市场价值。检索矿工的带宽和交易的出价/初始响应时间（即等待时间和与客户的接近程度）将决定其在网络上完成检索交易的能力。检索矿工的最大带宽将确定其可以进行的交易总数。

### **交易**

Filecoin有两种主要的交易类型：**存储交易和检索交易** 。

存储交易是客户端与存储矿工之间的协议，用于在网络中存储一些数据。一旦交易开始，和矿工已接收到的数据存储，它会反复证明链条，它仍然是存储按照协议的数据，以便它可以收集奖励。否则，矿工将被惩罚并失去FIL。

检索交易是客户端与检索矿工之间的协议，以提取存储在网络中的数据（希望以一种快速，可靠的方式）。与存储交易不同，这些交易是通过使用支付渠道以增量方式为接收到的数据进行支付的链下交易来实现的。

### **GAS费用**

Gas最初是在以太坊区块链上实现的，用于衡量消息消耗的计算和存储资源。GAS是衡量信息所消耗的资源的一种方法，一条消息所消耗的GAS费直接影响到发件人为其被矿工纳入新区块而必须支付的成本。

Filecoin 是一种基于区块链的经济，参与者在分布式网络上进行交易。通过挖掘器记录和处理它们挖掘的块中的消息来更新网络状态。GAS可以用来衡量消息所消耗的资源。消息消耗的“gas”直接影响发送方为将消息提交给区块链所支付的成本。

## 类目三：为什么选择Filecoin

### **公开市场**

在Filecoin中，文件存储和检索交易是需要在公开市场上协商的，任何人都可以在不需要许可的情况下加入Filecoin网络。运行矿工仅需要Internet连接和备用磁盘空间，即可参与进Filecoin网络中，通过降低准入门槛，Filecoin可以打造一个真正去中心化的互联网。

### **有竞争力的价格**

存储和检索的价格由供求关系确定，而不是由企业定价部门确定。Filecoin以极具竞争力的价格提供可靠的存储，矿工的竞争基于其存储，可靠性和速度，而不是通过行销或锁定用户来进行。

### **可靠的存储**

由于存储是付费的，因此Filecoin提供了可行的经济理由，使文件随着时间的推移保持可用状态。文件存储在可靠且与互联网连接良好的计算机上。

### **自我修复**

Filecoin网络不断验证文件是否正确存储。Filecoin区块链具有内置的自我修复过程，可在其中检测出故障的矿工，并将其文件重新分发给可靠的矿工。

## 类目四：比较Filecoin

### **Filecoin与Amazon S3，Google Cloud Storage相对比**


**Filecoin与比特币对比**


## 类目五：Filecoin常见问题

### **在Filecoin上存储数据会比其他集中式云服务便宜吗？**

Filecoin为数据存储创造了一个竞争激烈的市场。网络上将有许多矿工提供许多价格，而不是一个固定的价格。官方期望Filecoin的无许可模式和较低的准入门槛将会出现一些非常有效的运营机制和低价的存储方案。

### **如果意外丢失了一个扇区，有什么办法可以解决？**

#如果用户丢失了数据本身，那么将没有办法恢复它，用户的奖励也将被削减。但是，如果数据本身是可恢复的（例如，用户只是错过了WindowPoSt），那么恢复过程将可以重新获得该扇区。

### **为什么Filecoin挖矿在AMD上效果最好？**

目前，Filecoin的复制证明（PoRep）倾向于在AMD处理器上运行。有关更多信息，请参见Filecoin密封的说明。更准确地说，它在Intel CPU上的运行速度要慢得多。它在某些ARM处理器（如较新的三星手机中的处理器）上具有极高的竞争力，但是它们缺少RAM来密封更大的扇区。我们在AMD处理器上看到这种优势的主要原因是由于它们执行了SHA硬件指令。

### **Lotus or Venus哪个对矿工更好？**

Lotus是Filecoin协议的主要参考实现。在此阶段，我们建议大多数矿工使用Lotus参加Filecoin网络。

### **从Filecoin网络检索的速度有多快？**

如果要从IPFS或远程固定层（例如FPS）中检索数据，则在最坏的情况下，检索应花费毫到秒的数量级。从Filecoin网络检索的最新测试直接表明，保存数据的密封扇区需要大约1个小时才能解封。从部门启封到数据交付，最好的实现估计是1-5小时，如果需要为应用程序更快地检索数据，建议用户在Powergate或FPS上构建存储。

**在数据存储过程中,如果数据遗失或者数据无法访问会有怎样的惩罚机制?对服务器集群运营商有怎样的影响?**

将会导致抵押损失,同时清零有效存储,算力归零,还会影响服务器集群运营商声望,对服务器集群运营商造成极大的不利影响。

**知识点学完了，赶紧点个再看收藏起来吧！**

随着区块链技术的不断进化，IPFS&Filecoin不断完善的生态已经吸引了加密领域中的众多开发者，而分布式存储也将在即将到来的Web3.0时代发挥出越来越重要的作用。

分布式存储作为Web3.0的重要组成部分，IPFS的重要性不言而喻。

IPFS中国社区（IPFS.CN）通过提炼内容进行精简解析，对Filecoin相关进阶资料做了完整梳理，本文将从知识普及的角度出发，分析Filecoin的要素与重要知识点。

类目一：什么是Filecoin？

Filecoin是一个存储文件的对等网络，具有内置的经济激励机制，可确保随着时间的推移可靠地存储文件。

在 FIlecoin 网络中的矿工可以通过为客户提供存储来获取 FIL。相反的，客户可以通过花费 FIL雇佣矿工来存储或分发数据。Filecoin包括区块链和本机加密货币（FIL）。存储矿工通过存储文件赚取FIL，Filecoin的区块链记录了要发送和接收FIL的交易，以及来自存储矿工的证明，证明他们正确存储了文件。

对于用户

Filecoin使用户能够以极具有竞争力的价格存储其文件，并验证其文件是否正确存储。

用户可以通过选择最适合其存储需求的矿机，在成本，冗余性和速度之间选择自己喜欢的折衷方案，实施Filecoin的应用程序可以与网络上的任何矿工协商存储。与集中式存储系统不同，Filecoin分布式存储无需为每个提供程序实现不同的API。用户可以随时通过查看Filecoin区块链上的证明来验证其文件是否正确存储。

对于存储提供商

Filecoin使存储提供商可以在公开市场上出售其存储。

存储提供商是运行矿工并以此获得Filecoin Token的人员和组织。矿工可以是任何具有备用磁盘空间的联网计算机，也可以是专门为Filecoin构建的具有大量存储的专用系统。

一旦存储提供商实施了Filecoin协议，他们就可以访问Filecoin用户整个市场。提供商不需要设计自己的存储API或自己宣传其产品，因为这是由Filecoin的协议和网络处理，Filecoin有效消除了门槛的壁垒，打破中心化存储的痛点。

Web3的新功能

Web3是互联网的下一个时代。Web3是软件开发领域的一项运动，正在将集中式应用程序转变为分布式协议，建立在web3架构上的应用程序不必具有单一控制点，而是可以消除中心化控制，Web3是一个开放协议的世界，它允许用户拥有所有权并收回对其数据的控制权。

Web3本质上是通过允许在同级之间共享文件来允许Filecoin的存在。

类目二：Filecoin如何运作

Filecoin节点

Filecoin节点是指维护Filecoin网络的全球分布式运行服务器，它们同步Filecoin区块链并验证每个块中的消息，一旦应用，它们就会提供全局状态。节点可以管理Filecoin钱包并在其上接收FIL。

Filecoin节点还可以通过广播将不同类型的消息发布到网络。例如，客户端可以发布一条消息，以将FIL从一个地址发送到另一个地址。节点可以向Filecoin矿工提议存储和检索交易，并在执行时为其支付费用。

此外，节点还可以参与检索合约，为用户提供指定文档以此获得FIL，目前Filecoin团队正在开发更多的节点角色，例如促进网络自我修复的节点等。

Filecoin矿工

客户要将需要存储的文件信息和少量的代币发送到存储市场中，用于报价。存储矿工提交询价，矿工间的竞争可以提供低成本的存储。客户和矿工之间就存储达成共识，完成配对流程。

在供需双方达成交易之后，客户发送文件给存储矿工，矿工将文件添加到磁盘分区中，分区通过加密封装，并将验证信息发送到区块链中。

当矿工将文件存储到矿工节点自己的存储空间后，矿工通过时空证明和复制证明不断证明他们在诚实的存储着客户的文件。客户支付给矿工的费用通过分期付款的方式进行，矿工这一方随着时间的推移，不仅会获得客户支付的FIL收益，还会获得网络的区块奖励。

矿工类型

Filecoin网络将具有多种类型的矿工：

存储矿工，负责在网络上存储文件和数据。

检索矿工，负责提供快速通道来检索文件。

修理矿工，待实施。

存储矿工是网络的心脏。他们通过为客户端存储数据并计算加密证明来验证跨时间存储来赚取Filecoin，赚取区块奖励和交易费用的概率与矿工为Filecoin网络贡献的存储量成正比。

检索矿工是网络的脉络。他们通过中标特定文件的竞标价格和采矿费来赚取Filecoin，这取决于该文件大小的市场价值。检索矿工的带宽和交易的出价/初始响应时间（即等待时间和与客户的接近程度）将决定其在网络上完成检索交易的能力。检索矿工的最大带宽将确定其可以进行的交易总数。

交易

Filecoin有两种主要的交易类型：存储交易和检索交易 。

存储交易是客户端与存储矿工之间的协议，用于在网络中存储一些数据。一旦交易开始，和矿工已接收到的数据存储，它会反复证明链条，它仍然是存储按照协议的数据，以便它可以收集奖励。否则，矿工将被惩罚并失去FIL。

检索交易是客户端与检索矿工之间的协议，以提取存储在网络中的数据（希望以一种快速，可靠的方式）。与存储交易不同，这些交易是通过使用支付渠道以增量方式为接收到的数据进行支付的链下交易来实现的。

GAS费用

Gas最初是在以太坊区块链上实现的，用于衡量消息消耗的计算和存储资源。GAS是衡量信息所消耗的资源的一种方法，一条消息所消耗的GAS费直接影响到发件人为其被矿工纳入新区块而必须支付的成本。

Filecoin 是一种基于区块链的经济，参与者在分布式网络上进行交易。通过挖掘器记录和处理它们挖掘的块中的消息来更新网络状态。GAS可以用来衡量消息所消耗的资源。消息消耗的“gas”直接影响发送方为将消息提交给区块链所支付的成本。

类目三：为什么选择Filecoin

公开市场

在Filecoin中，文件存储和检索交易是需要在公开市场上协商的，任何人都可以在不需要许可的情况下加入Filecoin网络。运行矿工仅需要Internet连接和备用磁盘空间，即可参与进Filecoin网络中，通过降低准入门槛，Filecoin可以打造一个真正去中心化的互联网。

有竞争力的价格

存储和检索的价格由供求关系确定，而不是由企业定价部门确定。Filecoin以极具竞争力的价格提供可靠的存储，矿工的竞争基于其存储，可靠性和速度，而不是通过行销或锁定用户来进行。

可靠的存储

由于存储是付费的，因此Filecoin提供了可行的经济理由，使文件随着时间的推移保持可用状态。文件存储在可靠且与互联网连接良好的计算机上。

自我修复

Filecoin网络不断验证文件是否正确存储。Filecoin区块链具有内置的自我修复过程，可在其中检测出故障的矿工，并将其文件重新分发给可靠的矿工。

类目四：比较Filecoin

Filecoin与Amazon S3，Google Cloud Storage相对比

Filecoin与比特币对比

类目五：Filecoin常见问题

在Filecoin上存储数据会比其他集中式云服务便宜吗？

Filecoin为数据存储创造了一个竞争激烈的市场。网络上将有许多矿工提供许多价格，而不是一个固定的价格。官方期望Filecoin的无许可模式和较低的准入门槛将会出现一些非常有效的运营机制和低价的存储方案。

如果意外丢失了一个扇区，有什么办法可以解决？

如果用户丢失了数据本身，那么将没有办法恢复它，用户的奖励也将被削减。但是，如果数据本身是可恢复的（例如，用户只是错过了WindowPoSt），那么恢复过程将可以重新获得该扇区。

为什么Filecoin挖矿在AMD上效果最好？

目前，Filecoin的复制证明（PoRep）倾向于在AMD处理器上运行。有关更多信息，请参见Filecoin密封的说明。更准确地说，它在Intel CPU上的运行速度要慢得多。它在某些ARM处理器（如较新的三星手机中的处理器）上具有极高的竞争力，但是它们缺少RAM来密封更大的扇区。我们在AMD处理器上看到这种优势的主要原因是由于它们执行了SHA硬件指令。

Lotus or Venus哪个对矿工更好？

Lotus是Filecoin协议的主要参考实现。在此阶段，我们建议大多数矿工使用Lotus参加Filecoin网络。

从Filecoin网络检索的速度有多快？

如果要从IPFS或远程固定层（例如FPS）中检索数据，则在最坏的情况下，检索应花费毫到秒的数量级。从Filecoin网络检索的最新测试直接表明，保存数据的密封扇区需要大约1个小时才能解封。从部门启封到数据交付，最好的实现估计是1-5小时，如果需要为应用程序更快地检索数据，建议用户在Powergate或FPS上构建存储。

在数据存储过程中,如果数据遗失或者数据无法访问会有怎样的惩罚机制?对服务器集群运营商有怎样的影响?

将会导致抵押损失,同时清零有效存储,算力归零,还会影响服务器集群运营商声望,对服务器集群运营商造成极大的不利影响。

知识点学完了，赶紧点个再看收藏起来吧！

随着区块链技术的不断进化，IPFS&Filecoin不断完善的生态已经吸引了加密领域中的众多开发者，而分布式存储也将在即将到来的Web3.0时代发挥出越来越重要的作用。

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Filecoin白皮书 中文版 I - IPFS

摘要

当前互联网正处于一场革命中：集中式专有服务正在被去中心化开放服务所代替；信任式参与被可验证式计算所代替；脆弱的位置寻址被弹性的内容寻址所代替；低效率的整体式服务被点对点算法市场所代替；比特币、以太坊和其他的区块链网络已经证明了去中心化交易账本的有效性。这些公共账本处理复杂的智能合约应用程序和交易价值数百亿美金的加密资产。这些系统的参与者们形成去中心化的、没有中心管理机构或者可信任党派的网络提供了有用的支付服务，这是广泛互联网开放服务的第一个实例。IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性，它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。它解放了孤岛数据，网络分区存活，离线工作，审查制度路线，产生了持久的数字信息。

Filecoin是一个去中心化存储网络，它让云存储变成一个算法市场。这个市场运行在有着本地协议令牌（也叫做Filecoin）的区块链。区块链中的旷工可以通过为客户提供存储来获取Filecoin,相反的，客户可以通过花费Filecoin来雇佣旷工来存储或分发数据。和比特币一样，Filecoin的旷工们为了巨大的奖励而竞争式挖区块，但Filecoin的挖矿效率是与存储活跃度成比例的，这直接为客户提供了有用的服务（不像比特币的挖矿仅是为了维护区块链的共识）。这种方式给旷工们创造了强大的激励，激励他们尽可能多的聚集存储器并且把它们出租给客户们。Filecoin协议将这些聚集的资源编织成世界上任何人都能依赖的自我修复的存储网络。该网络通过复制和分散内容实现鲁棒性，同时自动检测和修复副本失败。客户可以选择复制参数来防范不同的威胁模型。该协议的云存储网络还提供了安全性，因为内容是在客户端端对端加密的，而存储提供者不能访问到解密秘钥。Filecoin的成果作为可以为任何数据提供存储基础架构的IPFS最上面的激励层。它对去中心化数据，构建和运行分布式应用程序，以及实现智能合同都非常有用。

这些工作包括以下几部分内容：

（a)介绍Filecoin网络，概述这个协议以及详细介绍几个组件。

（b)形式化去中心化存储网络（DSN)的计划与内容，然后构建Filecoin作为一个DSN。

（c)介绍一种叫“复制证明”的新型存储证明方案，它允许验证任何数据副本都存储在物理上独立的存储器中。

（d)介绍一种新型的以基于顺序复制和存储作为激励度量的有用工作共识。

（e)形成可验证市场，并构建两个市场，存储市场和检索市场，它们分别管理如何从Filecoin写入和读取数据。

（f)讨论用例，如何连接其他系统以及如何使用这个协议。

注意：Filecoin是一项正在进行的工作。正在进行积极的研究，本文的新版本将会出现在https://filecoin.io 如有意见和建议，请通过research@filecoin.io与我们联系

1 介绍

Filecoin是一种协议令牌，其区块链运行在一种叫“时空证明”的新型证明机制上，其区块被存储数据的矿工所挖。Filecoin协议通过不依赖于单个协调员的独立存储提供商组成的网络提供数据存储服务和数据检索服务。其中：(1)用户为数据存储和检索支付令牌 (2)存储矿工通过提供存储空间赚取令牌 (3)检索矿工通过提供数据服务赚取令牌

1.1 基本组件

Filecoin协议由四个新型组件组成

去中心化存储网络(Decentralized Storage Network)(DSN)：我们提供一个由提供存储和检索服务的独立服务商网络的抽象（在第二节）。接着我们提出了Filecoin协议作为激励，可审计和可验证的DSN构建（在第4节）。

新型的存储证明：我们提出了两种新型存储证明方案（在第三节）：（1）“复制证明”（Proof-of-Replication）允许存储提供商证明数据已经被复制到了他自己唯一专用的物理存储设备上了。执行唯一的物理副本使验证者能够检查证明者是否不存在将多个数据副本重复拷贝到同一存储空间。（2）“时空证明”（Proof-of-Spacetime）允许存储提供商证明在指定的时间内存储了某些数据。

可验证市场：我们将存储请求和检索需求作为两个由Filecoin网络操作的去中心化可验证市场的订单进行建模（在第五节）。验证市场确保了当一个服务被正确提供的时候能执行付款。我们介绍了客户和矿工可以分别提交存储和检索订单的存储市场和检索市场。

有效的工作量证明（Proof-of-Work）：我们展示了如何基于“时空证明”来构建有效的工作量证明来应用于共识协议。旷工们不需要花费不必要的计算来挖矿，但相反的必须存储数据于网络中。

1.2 协议概述

Filecoin协议是构建于区块链和带有原生令牌的去中心化存储网络。客户花费令牌来存储数据和检索数据，而矿工们通过提供存储和检索数据来赚取令牌。

Filecoin DSN 分别通过两个可验证市场来处理存储请求和检索请求：存储市场和检索市场。客户和矿工设定所要求服务的价格和提供服务的价格，并将其订单提交到市场。

市场由Filecoin网络来操作，该网络采用了“时空证明”和“复制证明”来确保矿工们正确存储他们承诺存储的数据。

最后，矿工们能参与到区块链新区块的锻造。矿工对下一个区块链的影响与他们在网络中当前存储使用量成正比。

图一是使用了术语定义之后的Filecoin协议草图，伴随着一个例子如图2所示

图1 Filecoin协议草图

图2 Filecoin协议例证，显示Client-Miner交互的概述。存储和检索市场分别显示在区块链的上方和下方，时间从左侧的订单匹配阶段推进到右侧的结算阶段。请注意，在进行小额支付以进行检索之前，客户必须锁定微交易的资金。

1.3 论文组织

本文的其余部分安排如下：我们在第二节中介绍了对一个理论上的DNS方案的定义和需求。在第三节中我们定义和介绍我们的“复制证明”和“时空证明”协议，以及Filecoin将其用于加密地验证数据按照订单的要求被持续不断的存储。第四节描述了Filecoin DSN的具体实例，描述了数据结构，协议，以及参与者之间的交互。第5节定义和描述可验证市场的概念，还有存储市场和检索市场的实施。第6节描述了使用“时空证明”协议进行演示，并且评估矿工对网络的贡献，这对扩展区块链块和区块奖励是必要的。第7节简要介绍了Filecoin中的智能合约。在第8节中讨论了未来的工作作为结束。

2 去中心化存储网络的定义

我们介绍了去中心化存储网络（DSN）方案的概念。DSNs聚集了由多个独立存储提供商提供的存储，并且能自我协调的提供存储数据和检索数据服务给客户。这种协调是去中心化的、无需信任的：通过协议的协调与个体参与者能实施验证操作，系统可以获得安全性操作。DSNs可以使用不同的协调策略，包括拜占庭协议，gossip协议或者CRDTs，这取决于系统的需求。在后面，第四节，我们提供Filecoin DSN的的一个构建。

定义 2.1. DSN方案(Π)是由存储提供商和客户运行的协议元组: (Put, Get, Manage)

Put(data) → key: 客户端执行Put协议以将数据存储在唯一的标识符秘钥下。

Get(key) → data: 客户端执行Get协议来检索当前使用秘钥存储的数据。

Manage(): 网络的参与者通过管理协议来协调：控制可用的存储，审核提供商提供的服务并修复可能的故障、

管理协议由存储提供商来运行，并且经常与客户或者审计网络结合（在管理协议依赖区块链的情况下，我们认为矿工是审计人员，因为他们验证和协调存储提供商）。

DSN方案(Π)必须保证数据的完整性和可恢复性，并且能够容忍在后面章节中所定义的管理和存储故障。

2.1 故障容错

2.1.1 管理故障

我们将管理故障定义为管理协议的参与者引起的拜占庭故障。一个DSN方案依赖于它的基础管理协议的故障容错。违反故障容错的管理故障假设可能会影响系统的活跃度和安全性。

例如，考虑一个DSN方案，其中管理协议要求拜占庭容错来审核存储提供商。在这样的协议中，网络收集到来自存储提供商的存储证明，并运行拜占庭容错对这些证明的有效性达成共识。如果在总共n个节点中，拜占庭容错最多容忍f个故障节点。那么我们的DSN可以容忍f小于n/2个故障节点。在违反了这些假设的情况下，审计上就要做出妥协。

2.1.2 存储故障

我们将存储故障定位为拜占庭故障，阻止了客户检索数据。例如存储矿工丢失了他们的数据，检索矿工停止了他们的服务。一个成功的Put操作的定义是(f,m),既是它的输入数据被存储在m个独立的存储提供商（总共有n个）中，并且它可以容忍最多f个拜占庭存储提供商。参数f和m取决于协议的实现。协议设计者可以固定f和m，或者留给用户自己选择。将Put(data) 扩展为Put(data,f,m)。如果有小于f个故障存储提供商，则对存储数据的Get操作是成功的。

例如，考虑一个简单的方案。它的Put协议设计为每个存储提供商存储所有的数据。在这个方案里，m=n,并且f=m-1。但总是f=m-1吗，不一定的，有些方案可能采用可擦除式设计，其中每个存储供应商存储数据的特定部分，这样使得m个存储供应商中的x个需要检索数据，在这种场景下f=m-x。

2.2 属性

我们描述DSN方案所必须的两个属性，然后提出Filecoin DSN所需要的其他属性。

2.2.1 数据完整性

该属性要求没有有限的对手A可以让客户在Get操作结束的时候接受被更改或者伪造的数据。

定义 2.2. 一个DSN方案(Π)提供了数据完整性：如果有任意成功的Put操作将数据d设置在键k下，那不存在计算有限的对手A能使得客户在对键k执行Get操作结束的时候接受d‘，其中d’ 不等于d。

2.2.2 可恢复性

该属性满足了以下要求：考虑到我们的Π的容错假设，如果有些数据已经成功存储在Π并且存储提供商继续遵循协议，那么客户最终能够检索到数据。

定义 2.3. 一个DSN方案(Π)提供了可恢复性：如果有任意成功的Put操作将数据d设置在键k下，且存在一个成功的客户Get操作通过对键K执行检索得到数据（这个定义并不保证每次Get操作都能成功，如果每次Get操作最终都能返回数据，那这个方案是公平的）。

2.3 其他属性

DSNs可以提供特定于其应用程序的其他属性。我们定义了Filecoin DSN所需要的三个关键属性：公开可验证性、可审查性和激励兼容性。

定义 2.4. 一个DSN方案(Π)是公开可验证的：对于每个成功的Put操作，存储网络的供应商可以生成数据当前正在被存储的证明。这个存储证明必须说服任何只知道键但并不能访问键所对应的数据的有效验证者。

定义 2.5. 一个DSN方案(Π)是可审查的：如果它产生了可验证的操作轨迹，并且在未来能被检查在正确的时间上数据确实被存储了。

定义 2.6. 一个DSN方案(Π)是激励可兼容的：如果存储提供商由于成功提供了存储数据和检索数据的服务而获得激励，或者因为作弊而得到惩罚。所有存储提供商的优势策略是存储数据。

3 复制证明与时空证明

在Filecoin协议中，存储供应商必须让他们的客户相信，客户所付费的数据已经被他们存储。在实践中，存储供应商将生成”存储证明”(POS)给区块链网络（或客户自己）来验证。

在本节中，我们介绍和概述在Filecoin中所使用的“复制证明”n (PoRep)和“时空证明”(PoSt)实现方案。

3.1 动机

存储证明(POS)方案类似“数据持有性验证”(PDP)[2]和“可恢复性证明”(PoR)[3,4]方案。它允许一个将数据外包给服务器（既证明人P)的用户（既验证者V)可以反复检查服务器是否依然存储数据D。用户可以用比下载数据还高效的方式来验证他外包给服务器的数据的完整性。服务器通过对一组随机数据块进行采样和提交小量数据来生成拥有的概率证明作为给用户的响应协议。

PDP和PoR方案只保证了证明人在响应的时候拥有某些数据。在Filecoin中，我们需要更强大的保障能阻止作恶矿工利用不提供存储却获得奖励的三种类型攻击：女巫攻击(Sybil attack)、外包攻击(outsourcing attacks)、代攻击？（generation attacks）。

女巫攻击：作恶矿工可能通过创建多个女巫身份假装物理存储很多副本（从中获取奖励），但实际上只存储一次。

外包攻击：依赖于可以快速从其他存储提供商获取数据，作恶矿工可能承诺能存储比他们实际物理存储容量更大的数据。

代攻击：作恶矿工可能宣称要存储大量的数据，相反的他们使用小程序有效地生成请求。如果这个小程序小于所宣称要存储的数据，则作恶矿工在Filecoin获取区块奖励的可能性增加了，因为这是和矿工当前使用量成正比的。

3.2 复制证明

“复制证明”(PoRep)是一个新型的存储证明。它允许服务器（既证明人P)说服用户（既验证者V）一些数据D已被复制到它唯一的专用物理存储上了。我们的方案是一种交互式协议。当证明人P:（a）承诺存储某数据D的n个不同的副本（独立物理副本），然后（b）通过响应协议来说服验证者V，P确实已经存储了每个副本。据我们所知PoRep改善了PDP和PoR方案，阻止了女巫攻击、外包攻击、代攻击。

请注意，正式的定义，它的属性描述，和PoRep的深入研究，我们参考了[5]

定义 3.1. PoRep方案使得有效的证明人P能说服验证者V，数据D的一个P专用的独立物理副本R已被存储。PoRep协议其特征是多项式时间算法的元组： (Setup, Prove, Verify)

PoRep.Setup(1λ, D) → R, SP , SV , 其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoRep.Setup用来生成副本R，并且给予P和V必要的信息来运行PoRep.Prove 和 PoRep.Verify。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoRep.Setup。

PoRep.Prove(SP , R, c) → πc，其中c是验证人V发出的随机验证， πc是证明人产生的可以访问数据D的特定副本R的证明。PoRep.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。

PoRep.Verify(Sv , c, πc) → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoRep.Verify由V运行和说服V相信P已经存储了R。

3.3 时空证明

存储证明方案允许用户请求检查存储提供商当时是否已经存储了外包数据。我们如何使用PoS方案来证明数据在一段时间内都已经被存储了？这个问题的一个自然的答案是要求用户重复（例如每分钟）对存储提供商发送请求。然而每次交互所需要的通信复杂度会成为类似Filecoin这样的系统的瓶颈，因为存储提供商被要求提交他们的证明到区块链网络。

为了回答这个问题，我们介绍了新的证明，“时空证明”，它可以让验证者检查存储提供商是否在一段时间内存储了他/她的外包数据。这对提供商的直接要求是：（1）生成顺序的存储证明（在我们的例子里是“复制证明”）来作为确定时间的一种方法 （2）组成递归执行来生成简单的证明。

定义3.2. （时空证明）Post方案使得有效的证明人P能够说服一个验证者V相信P在一段时间内已经存储了一些数据D。PoSt其特征是多项式时间算法的元组： (Setup, Prove, Verify)

PoSt.Setup(1λ,D)->Sp，Sv，其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoSt.Setup用来给予P和V必要的信息来运行PoSt.Prove 和 PoSt.Prove。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoSt.Setup。

PoSt.Prove(Sp , D, c, t) → πc，其中c是验证人V发出的随机验证， πc是证明人在一段时间内可以访问数据D的的证明。PoSt.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。

PoSt.Verify(Sv , c, t, πc) → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoSt.Verify由V运行和说服V相信P在一段时间内已经存储了R。

3.4 PoRep和PoSt实际应用

我们感兴趣的是PoRep和PoSt的应用构建，可以应用于现存系统并且不依赖于可信任的第三方或者硬件。我们给出了PoRep的一个构建（请参见基于密封的复制证明[5]),它在Setup过程中需要一个非常慢的顺序计算密封的执行来生成副本。PoRep和PoSt的协议草图在图4给出，Post的底层机制的证明步骤在图3中。

图3 PoSt.Prove底层机制的插图显示了随时间推移存储存储的迭代证明

图4 复制证明和时空证明协议草图。这里CRH表示一个抗冲突的哈希x是要证明的NP语句，而w是见证。

3.4.1 构建加密区块

防碰撞散列 我们使用一个防碰撞的散列函数：CRH : {0, 1}* → {0, 1}O(λ)。我们还使用了一个防碰撞散列函数MerkleCRH，它将字符串分割成多个部分，构造出二叉树并递归应用CRH，然后输出树根。

zk-SNARKs 我们的PoRep和PoSt的实际实现依赖于零知识证明的简洁的非交互式知识论（zk-SNARKs)[6,7,8]。因为zk-SNARKs是简洁的，所以证明很短并且很容易验证。更正式地，让L为NP语言，C为L的决策电路。受信任的一方进行一次设置阶段，产生两个公共密钥：证明密钥pk和验证密钥vk。证明密钥pk使任何（不可信）的证明者都能产生证明证明π，对于她选择的实例x，x∈L。非交互式证明π是零知识和知识证明。任何人都可以使用验证密钥vk验证证明π。特别是zk-SNARK的证明可公开验证：任何人都可以验证π，而不与产生π的证明者进行交互。证明π具有恒定的大小，并且可以在| x |中线性的时间内验证。

可满足电路可靠？的zk-SNARKs是多项式时间算法的元组：(KeyGen, Prove, Verify)

KeyGen(1λ,C)→ (pk, vk)，输入安全参数λ和电路C，KeyGen产生概率样本pk和vk。这两个键作为公共参数发布，可在Lc上用于证明/验证。

Prove(pk, x, w) → π 在输入pk、输入x和NP声明w的见证时，证明人为语句x∈LC输出非交互式证明π。

Verify(vk, x, π) → {0, 1} 当输入vk，输入x和证明 π，验证者验证输出1是否满足x ∈ LC。

我们建议感兴趣的读者参看[6，7，8]对zk-SNARK系统的正式介绍和实现。

通常而言这些系统要求KeyGen是由可信任参与方来运行。创新的可扩展计算完整性和隐私（SCIP）系统[9]展示了在假设信任的前提下，一个有希望的方向来避免这个初始化步骤。

3.4.2 密封操作

密封操作的作用是（1）通过要求证明人存储对于他们公钥唯一的数据D的伪随机排列副本成为物理的独立复制，使得提交存储n个副本导致了n个独立的磁盘空间（因此是副本存储大小的n倍）和（2）在PoRep.Setup的时候强制生成副本实质上会花费比预计响应请求更多的时间。有关密封操作的更正式定义，请参见[5]。上述的操作可以用SealτAES−256来实现，并且τ使得SealτAES−256需要花费比诚实的证明验证请求序列多10-100倍的时间。请注意，对τ的选择是重要的，这使得运行SealτBC比证明人随机访问R花费更多时间显得更加明显。

3.4.3 PoRep构建实践

这节描述PoRep协议的构建并已在图4包括了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。

创建副本 Setup算法通过密封算法生成一个副本并提供证明。证明人生成副本并将输出（不包括R)发送给验证者。

Setup

• inputs:

– prover key pair (pkP ,skP )

– prover SEAL key pkSEAL

– data D

• outputs: replica R, Merkle root rt of R, proof πSEAL

证明存储 Prove算法生成副本的存储证明。证明人收到来自验证者的随机挑战，要求在树根为rt的Merkle树R中确认特定的叶子节点Rc。证明人生成关于从树根rt到叶子Rc的路径的知识证明。

Prove

• inputs:

– prover Proof-of-Storage key pkPOS

– replica R

– random challenge c

• outputs: a proof πPOS

验证证明 Verify算法检查所给的源数据的哈希和副本的Merkle树根的存储证明的有效性。证明是公开可验证的：分布式系统的节点维护账本和对特定数据感兴趣的可以验证这些证明。

Verify

• inputs:

– prover public key, pkP

– verifier SEAL and POS keys vkSEAL, vkPOS

– hash of data D, hD

– Merkle root of replica R, rt

– random challenge, c

– tuple of proofs, (πSEAL, πPOS)

• outputs: bit b, equals 1 if proofs are valid

3.4.4 PoSt构建实践

这节描述Post协议的构建并已在图4中包含了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。

Setup和Verify算法和上面的PoRep构建是一样的。所以我们这里值描述Prove。

空间和空间的证明 Prove算法为副本生成“时空证明”。证明人接收到来自于验证者的随机挑战，并顺序生成”复制证明“，然后使用证明的输出作为另一个输入做指定t次迭代（见图3）。

Prove

• inputs:

– prover PoSt key pkPOST

– replica R

– random challenge c

– time parameter t

• outputs: a proof πPOST

3.5 在Filecoin的应用

Filecoin协议采用”时空证明“来审核矿工提供的存储。为了在Filecoin中使用PoSt，因为没有指定的验证者，并且我们想要任何网络成员都能够验证，所以我们把方案改成了非交互式。因为我们的验证者是在public-coin模型中运行，所以我们可以从区块链中提取随机性来发出挑战。

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下部分：IPFS白皮书 中文版 IIIPFS白皮书摘要1 介绍2 背景3 IPFS设计4 未来5 感谢6 引用Filecoin白皮书摘要1 介绍2 去中心化存储网络的定义3 复制证明与时空证明4 filecoindsn构建5 filecoin的存储和检索市场6 有用工作共识7 智能合约8 未来的工作参考文献文档入门指南API文档ContributingFAQ链接GitHubIPFS官方知乎专栏BinSTD微信公众号社区社群资源更多QQ开发群微信开发群Copyright © 2018 binstd I

Filecoin 2022回顾：开启全球最大分布式开放数据经济

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探索网络Filfox.infoFilscan.ioFilscout.ioSpacegapStarboardFilecoin Green以上浏览器为社区成员所打造并可能有所出入EN

中文Category:updatesinterviewsawardseventsJan 23, 2023Filecoin 2022回顾：开启全球最大分布式开放数据经济回望2022，Web3世界和现实世界都历经跌宕。不过，面对重重挑战，Filecoin社区仍创造出许多高光时刻。回望2022，Web3世界和现实世界都历经跌宕。不过，面对重重挑战，Filecoin社区仍创造出许多高光时刻，在建设上同心协力，贯彻项目的使命与愿景。特别值得一提的是Filecoin技术在验证信息真实性方面发挥的作用，在地缘政治不稳定和造假运动盛行的一年里帮助人们找到方向。为人类信息资源创建分布式、高效、稳健的基础是Filecoin的使命。在许多人看来，Filecoin代表了现存最大的分布式存储网络，然而我们的愿景远不止于存储这最初的一步。Filecoin社区着眼于搭建分布式基础架构从而实现可编程存储（利用智能合约）、数据检索和大规模计算。当这些里程碑一一树立，Filecoin就能开启全球最大分布式数据经济，用匹敌中心化云服务的规模和服务项目，让用户拥有另一种选择。自Filecoin主网于2020年10月上线以来，社区按三步走发展计划有序推进（Protocol Labs创始人Juan Benet称计划为“Filecoin Masterplan”)。2022年，第一步和第二步任务取得显著成效，2023年，Filecoin社区将重点推进第三步任务。2022年Filecoin成长关键点一览：关于存储容量，Filecoin是全球最大的分布式存储网络。全球>3800存储提供者贡献了超17M TB的存储容量。这一容量可将Internet Archive存储275份，是行业第二名的400倍，标志着Filecoin成为现存最大的分布式存储网络。关于网络利用率，用户存储数据在2022年增加到16倍超过400PiB，数以万计的用户达成了1390万则主动交易，用户中不乏“新伙伴”，**例如：MagicEden，Rarible，Kitsumon以及Peeranha，一些Web2大数据集来自UC Berkeley、南加州大学(USC)等高校，此外还有费城官方机构*目前500+团队和初创公司投身于生态圈建设，融资总计近5亿美元，通过产品和服务持续拉动“网络利用率”。在2022年行业的艰难时局下收获这些成绩，我们心怀感激、谦卑与敬意。放眼前方，2023年有许多值得关注的项目蓄势待发。毕竟，随着Filecoin虚拟机 (FVM)的推出，Filecoin网络将在2023年Q1实现可编程性，这一重大链上升级让Filecoin有机会在性能上超越其他所有L1协议，凭借独一无二的能力在开放访问数字经济中占得先机。Filecoin虚拟机(FVM)能够扩大Filecoin经济，为参与者解锁更多价值，刺激空间需求量。人人都可以在Filecoin网络上写软件，参与到围绕数据的价值创造和获取中。Filecoin存储服务也会更加全面，支持Web3领域的一系列全新应用场景。此外，我们将大力开拓几大领域，比如检索（将Filecoin升级为分布式的内容分发网络），基于数据计算（解锁分布式转换和处理数据的方法）以及星际共识（支持互联网级使用案例）等“Filecoin Masterplan”第三步中不可或缺的环节。以下是2022年生态方面的进展情况，在此我们为社区的辛勤工作和成果喝彩。2022：开启全球最大开放访问云存储网络研究，工程，网络升级解锁可编程性，快速上链，性能优化2022年Filecoin网络进行了重要更新。首次重大更新，即v15于一月上旬推出，更新为四个线路生成安全参数，也就是"SnapDeals”。而v16 Skyr upgrade升级是Filecoin网络的一次革命，引入了不可编程版的Filecoin虚拟机。随后 v17 Shark upgrade增加了一系列优化和简化，最终目的是通过能与存储交易和存储提供者交互的智能合约实现可编程存储。即将发布的v18 Hygge update将进一步强化网络性能，让Filecoin虚拟机具备用户可编程性。检索市场2022是检索市场大年。保持2021年的发展势头，Retrieval Markets Builders高频率发布多领域样本进度，包括数据传输协议和服务于检索的新型加密经济模型。尤其需要感谢以下团队：Magmo，团队在2022年专攻多跳支付渠道。Myel，团队成功交付Rust-graphsync，JS-Graphsync并已加入了PL旗下Retrieval Markets Lab继续开发工作。Ken Labs，团队负责Pando，一个服务于IPLD基于SQL的可验证数据库。2022年2月，Saturn initiative启动，旨在为Filecoin存储的数据搭建检索网络。同年5月，我们正式建立RM Lab并发布Filecoin Station Initiative，一款供所有用户参与Filecoin经济的桌面应用。2022年10月，RM Lab推出Saturn Network和Beta版Station。2022年底，Saturn已在全球拥有超500个节点。不仅如此，Boost和网络索引器极大地便利了Filecoin存储提供者的检索工作，目前已将940亿CID编入索引。了解更多RM Lab及同领域团队动态可访问 retrieval.market。FVM开发过程2022年，Filecoin虚拟机 (FVM)在 roadmap大步迈进。7月完成Milestone 1.0，成功在Filecoin主网络上线FVM不可编程版。Skyr网络升级后，主网络核心逻辑运行在FVM之上。我们推出FVM早期创建者项目并组建了F/0群组，联手25个来自Protocol Labs网络及社区的项目团队，与核心团队一起建设FVM。群组取得多个亮眼成果，如FVM SDKRust，Go，AssemblyScript，区块链浏览器等不可或缺的FVM工具和测试。Milestone 2.0也已启动，即将在主网络上线允许用户编程的FVM，届时Filecoin存储网络将具备可编程性，开启无限使用案例。我们已在2022年完成Milestone 2.1的90%用以建设与以太坊兼容的FVM (FEVM)，以及一个全功能以太坊JSON-RPC API，支持Metamask，Foundry，Remix等以太坊工具在Filecoin环境中的使用。最终，我们希望实现EVM to FVM无缝对接，为开发者减轻负担。此举吸引了120家项目团队加入Early Builders计划，也为FVM主题黑客松Hack FEVM带来了400多位参与者。FEVM将在2023年3月于主网络发布，参与方式多样，登录FEVM Space Warp了解更多！基于数据计算（Compute over Data）工作组Compute over Data和Bacalhau计划在2022年的表现堪称现象级，在年底成功交付生产网络测试版！Compute over Data是一项社区发起的行动，倡导允许所有项目建设的分布式计算平台。通过营造合作空间，Compute over Data利用可组装、可复用协议和文件库加速创新。2022年初，我们举办了第一届Compute over Data峰会，展示了alpha版，同时推出了Compute over Data WG，集合志同道合的组织与个人，共同探索如何更好地执行重数据型工作。6月，我们通过Bacalhau网络首次执行公开任务，并展示了一批Bacalhau Project的高级应用案例。例如：使用Duck DB，处理图像数据和运行并行作业。最振奋人心的是Bacalhau to Beta成功落地！实现了无数新性能，比如新UX，WASM支持，网络可靠度提升，原生Filecoin支持，Apache Airflow工作管道。最终以每月可支撑超100,000任务的网络收官2022。Interplanetary Consensus星际共识Interplanetary Consensus (IPC)是ConsensusLab旗舰项目，可规模化区块链网络并使用分层递归方案，方案包括Layer 2+网络，称为子网，通过检查点向上级网络发送网络状态直至最高级Layer 1网络（包括但不限于Filecoin）。2022年，ConsensusLab开发了一系列PoC和IPC的MVP，最初是以Golang编写的内置actor提供给现存Filecoin/Lotus客户，之后包括FVM actors，最终延伸为Spacenet，一个公开持久测试网，运行Trantor高性能共识协议，基于 Mir framework搭建，可模块化开发分布式协议。Spacenet代表了未来IPC中L2+子网的运作方式，具备亚秒级共识时延和高吞吐量。预计2023年2月，Sapcenet将支持子网和FEVM，成为全功能IPC网络。Drand分布式随机信标drand生态在2022年的成长不容小觑，这是团队将重心从维护转移到研发的成果。工程团队新增两名成员，已经官宣的drand-based Timelock加密方案将于2023年2月在主网发布。Timelock加密的实现得益于2022年初发布的多信标支持。带来的功能包括密封式拍卖，防抢跑交易，我们期待将Timelock加密融入FVM。此外，我们注意到新区块链开始注重信标随机性，其中包括Cosmos的Nois network和Sui，Sui会在2023上线后立即推出信标支持。得益于社区的努力，支撑2月信标链主网上线的网络频率更高，验证时间更短，签名占用空间小。详情可通过官网blog了解，也可加入我们的工作区drand Slack！Filecoin生态发展用户维护与数据上链2022用户数据上链统计(PiB)2022年Filecoin的数据存储量有了爆炸式增长。1,000余位已验证客户存储了460 PiB数据，平均每月增长**~25%**。研究人员或企业通常需支付高额费用储存大数据集。云存储价格昂贵，而Filecoin网络提供了定价合理且地理上分布式的存储方案，将数据存储在多个节点而非一个中心网络，减轻用户资金压力的同时降低了数据完整性受损风险。案例：GenRAIT：科学家80%的时间花在了管理和准备数据上。GenRAIT将Filecoin网络作为默认存档处，存放非敏感基因组和科研数据。极大地简化了数据上传，将宝贵的时间留给数据分析。Berkeley：加州大学伯克利分校地下物理集团使用 Seal Storage，一款基于Filecoin搭建的分布式云存储产品，存储中微子物理研究数据。使用Filecoin区块链进行存储能保证数据可验证，助力研究人员开发新探测技术。Web3社区的核心理念之一是数据所有权透明化，但数据上传的技术细节仍构成了壁垒，尤其是对创造性Web3社区来说。现在，依靠Filecoin上的产品，创造者、收藏家和开发者可以方便安全地存储NFT。案例：NFTStar：搭建综合国际体育元宇宙平台，成立供体育明星和体育迷直接交流的Web3社区。体育类NFT收藏家可以在这里轻松交易和交换数字藏品，无需担心数据丢失导致藏品贬值。开发团队选择Filecoin，因为Filecoin支持可验证且安全的直接内容所有权。除了存储服务，Filecoin网络的地理分布能有效缩短检索时间，为平台用户带去优质体验。Solana：3.4 PiB公链快照已入网。开发者维护和上链平台NFT.Storage 是数据归档项目，将链下NFT作为公共资产保存，利用内容寻址元数据和资产让加密保障覆盖到链下，所有数据会在Filecoin网络反复存放实现可验证、可编程存储。2022年，NFT.Storage上传次数突破1.1亿！今年，NFT.Storage会进一步履行使命，利用Filecoin上链创新和FVM让服务去中心化。详情请见NFT.Storage blog。web3.storage是数据存储平台，采用分布式协议让数据的存储和读取更加便利。2022年平台进行了架构优化，极大提升了规模化能力和可靠度，超8500次上传广播至IPFS网络60亿区块。2023年web3.storage将公布新上传API和用户端w3up，为开发者在其应用中使用Filecoin存储降低门槛。该架构会继续贯彻分布式理念，不仅使用分布式数据协议，还会更倾向于使用存储在Filecoin的副本，为用户降低成本。Singularity为数据上传到Filecoin网络提供了端对端解决方案，帮助用户解决PB级原始数据入网、存储、检索等一系列步骤。Singularity的开源、模块化特点让用户能根据自己的数据上传需求选择相应功能。包括Filecoin数据处理（将原始数据转化为IPFS/Filecoin兼容格式），处理后数据的元数据管理，数据分布，交易执行。自2022年推出以来，已帮助 ~15亿份文档上传至Filecoin，一年内处理15亿存储交易近50PiB数据。Beijing Yiweishi Network Technology Company, Ltd. (即Ewesion)是中国增速最快的照片、插画、矢量图站点。Ewesion选择Filecoin后，缩减了存储成本，保证了用户图片检索体验，加强了版权、数据所有权保护，深受商业合作伙伴（摄影师、插画师、设计师）信赖，为现存客户延长了长期存储服务有效期。Shanghai Xinshu Information Technology Company Limited (简称Xinshu Technology)专注于摄影定制和图片分享业务，期望打造“情感银行”。Xinshu谋求新方案优化业务。公司曾选择Alibaba Cloud，中国最大的云计算服务平台，但繁复的流程、高昂的费用，灵活度、规模化的不足的问题已开始阻碍公司发展，于是创始人们转变了思路。截至2022年年底，Estuary为Filecoin带来1.34 PiB存储数据，140,000+则存储交易代表了11,806,012,578个对象。Estuary的独特性在于它上传的数据实际可得。随着Filecoin检索层逐渐成熟，Estuary的数据上链也会得到优化。进一步了解我们的团队、FVM规划、我们可提供的基础设施，以及Filecoin Network对优化检索的设想。赋能存储提供者来自Outercore的Network Growth Team是致力于Filecoin生态成长的组织之一。2022年，他们为存储提供者带来了许多新工具和资源。比如发布Storage Provider Landing Page，以及编纂IDC白皮书“为何Web3技术分布式存储终将替代大多数公共云存储服务”，通过团队的努力，存储提供者实现了400EiB真实用户数据上链。新晋发布的Storage Provider Sales Kit为存储提供者准备了用于营销推广的丰富资源，包括卡牌链游、案例分析、邮件模板、分析报告等等，其中不乏存储提供者想了解的案例，例如：

PiKNiK，GREATERHEAT，Lucky Storage，DCENT，Konvergence。2022年，团队还推出了Fil+互动信息图，给出了Fil+项目大纲，并明确了如果通过区块奖励补偿Filecoin Network的存储提供者。信息图还解释了客户端如何利用数据上限，以及公证人在其中的作用，此外，为了让存储提供者在细化领域与潜在客户进行有效沟通，团队制定了一系列销售手册。2022年特别推出了《生命科学Playbook》和《环境影响Playbook》，为存储提供者准备了诸多案例和方案，有助于开发专业领域新业务。最后，团队还组建了分布式存储联盟。联盟汇集Web2和Web3行业领袖，倡导Filecoin、IPFS、Libp2p等租中心化技术的普及，通过教育、宣讲、示范加速向Web3过渡。Filecoin创建者&初创公司2022年多个项目的成功，进一步凸显出IPFS和Filecoin作为生态，在支持创建者、创始人，促进社区成长方面的绝对优势。截至2022年年末，有500多个活跃团队和初创公司使用IPFS和Filecoin工作，吸引他们的是专为建设者定制的多元化项目，如50+场黑客松、补助金、20个加速器群组等。Filecoin拥有全球目前最成熟的加速器项目，合作伙伴包括Longhash、Tachyon、Techstars等20+优质机构。加入生态的伙伴们获得的用户支持涵盖融资、人才资源、活动策划。以FILVC为例，在这个邀请制体验日上，来宾包括管理着5万亿美元的300家行业头部基金。项目种类考虑到各种场景，从开发者工具、数据管理服务、分析服务到金融服务等等。FVM的推出为社区注入了新的活力。初创公司融资已超过2亿美元也表明了市场肯定度。此外，Filecoin基金会和Protocol Labs已拨款1700万美元扶持生态成长。代币持有者Filecoin TL;DR于2022年下半年上线，旨在将Filecoin上的内容和消息整理成简单通俗的形式，供无技术背景的受众参考。TL;DR blog每月发布博文，讨论话题包括Filecoin代币经济、发展方向、FVM解锁的商业模式等。我们也提高了Filecoin在Messari，The Block，IDC等媒体和科研机构的曝光度。关注TL;DR blog和Twitter可获得最新消息。IPFS普及度2022年NFT的破圈，带来了IPFS使用和知名度的爆炸式增长，并由此催生了一批新服务和平台，满足人们对IPFS上生产级数据可获性的需求。IPFS网关让用户可以通过HTTP访问网络数据，每周平均收到150万次请求。公共网络的节点数量全年平均维持在350,000，最高时达到800,000。这种增长势头也为我们带来了协议全新的实现方法来满足大型NFT发布所需要的高性能，例如基于Rust的Iroh还有Elastic IPFS。IPFS þing集结近100位开发者探索实施协议的新方式，也是首个此类集会。需求和使用量的上涨意味着IPFS需要适应互联网以及不同应用基础架构的各种要求。我们正在努力让IPFS加入关键开源工具，如Curl，FFmpeg，还有游戏引擎 Unreal Engine。在我们不断开拓的过程中，Igalia对Chromium作了重要更新，从此这个Google Chrome、Microsoft Edge、Brave和Opera背后的开源浏览器可以支持IPFS等非HTTP协议。今年十月在葡萄牙里斯本举办的IPFS Camp也非常值得纪念，500余名来宾进行了为期三天的交流、研习、合作，展现出IPFS社区旺盛的成长力，我们将合力写就属于未来的协议。Filecoin Green环保行动凭借Filecoin Green Energy Dashboard，Filecoin对全网络和个人存储提供者能源使用情况的衡量是区块链行业中最为透明的。此外，截至2022年底，我们采购的可再生能源电量超过了迄今Filecoin网络总能耗的估计值。7月，我们举办了第一场可持续发展区块链峰会（Sustainable Blockchain Summit）黑客松，250位嘉宾提交了70份项目 (获奖者Ecosoul.xyz!)。后续三场Sustainable Blockchain Summits (SBS)峰会吸引了1000+名来宾和100位专家。本轮100万美元补助金主要针对ReFi再生金融领域新兴项目，也会帮助存储提供者让运营更环保。10月，我们官宣了CO2.Storage，首个基于IPFS和Filecoin搭建，服务于数字环境资产的分布式存储方案。Filecoin社区成长Filecoin大会和活动2022年我们为Filecoin社区成员筹办了35场会议和活动，包括ETHDenver，SXSW，ETHCC，Sustainable Blockchain Summit EU，Sustainable Blockchain Summit EU Bogota。FIL新加坡峰会是亚洲首届Filecoin盛会，规模史无前例，线下到场人数超过1600名，线上参会人次更多，30多个社区准备了分会活动，FIL.VC也在大会首发，吸引了300+名投资人和26个分布式存储建设项目。FIL里斯本峰会吸引了来自Filecoin生态圈的数百名参与者。50位演讲嘉宾连续5天进行了建设性发言，世界顶尖Filecoin生态参与者展开了专题研讨会并与Web3联合建设者们进行了互动座谈会。社区成员也在Filecoin Foundation x Fission Codes x Lightshift Hacker Base基地举办了丰富活动。FIL班加罗尔峰会也是2022年Filecoin重要集会之一，为期两天的大会安排在印度区块链周，由25个社区合作伙伴联合举办，20位主讲人的发言，10余场研习会的会议日程让1,300名来宾收获满满。首个FIL.VC演示日FIL新加坡峰会举办了第一届邀请制演示日FIL.VC，25家Filecoin、IPFS和Protocol Labs生态圈内的初创公司与Web3领域300+顶级投资人齐聚一堂。演示日促成了几百次牵线和签约，成功为初创公司带来融资。2023年我们会推出更多此类活动，帮助建设者、企业家和初创公司获得具有增值效应的风投。2023年活动日程已初步确定，丰富的内容将助力开发者共创Web3未来。敬请关注今年的加速器、补助金和黑客松项目。Filecoin Orbit&社区聚会Filecoin Orbit项目在2022年收获颇丰，在全球共举办96场活动，吸引了大批观众，来宾共计6,762名。Filecoin Orbit现已具备全球影响力，社区遍布25个国家和地区。此外，有58位社区大使参与了项目，扩大了项目影响力，传达了Filecoin，IPFS和Libp2p的目标与理念，吸引了对分布式存储有热忱的人们组成凝聚力极强的社区。接下来的一年里，Filecoin Orbit会将普及FVM作为重点，成员将举办围绕FVM项目的聚会和黑客松。H1 2023: 全球赋能释放数据经济潜能Filecoin Roadmap发展路线2022年Filecoin发展路线分为三大板块：容量和数据上链：确保Filecoin可以支持存储提供者带来的链带宽。未来项目将进一步提高数据和容量上链的便捷性、效率、经济性和可靠性。数据可检索性：优化用户使用CDN性质工具检索Filecoin网络存储数据的能力。可编程性和计算：推出Filecoin Virtual Machine，解锁一系列新工具，并新增可在扇区运行的Compute over Data。2023年还有许多值得期待的动作将围绕Filecoin检索市场，FVM，FEVM，基于数据计算，L2性能和分级共识分片展开。FVM发布&Space Warp活动FVM将全球赋能彻底释放数据经济潜能，用创新方式集合Filecoin网络基本建设模块，供人们创造实用的产品服务。拥有以Web3原生方式管理存储数据的软件不仅有助于Filecoin经济，还能让更多人参与到数据存储的价值创造和捕获中来，同时巩固了Filecoin作为强大L1网络的地位。对开发者和企业家来说，选择FVM有几大优势：快速迁移：随着EVM运行时加入FVM，开发者拥有了可信赖的工具基础架构，可以继续使用基于EVM 的智能合约。测试网仍在不断改进，早期开发者可以趁此机会累积优势。社区繁荣：FVM提升了Filecoin网络实用性，激励并凝聚存储提供者、开发者、代币持有者等Filecoin经济参与者，为增长奠定基础。有力支持：丰富企划能吸引并支持参与者尝试FVM，方式包括资本和世界一流导师支持，现已推出针对FVM的补助金计划、黑客松、社区活动、加速期项目等等。坚持开源：Filecoin和FVM以最优方案为导向，构建可重组的生态圈。FVM兼容性强，可以加速Web3技术的应用，在与其他生态的竞争与合作中保持优势。方向清晰：FVM是近期值得期待的更新之一，未来Filecoin强势L1网络的地位将更加稳固，成为互联网级应用的不二选择。想立即着手建设，可加入Space Warp，该项目孕育了FVM并还在继续运行，内容包括黑客松、漏洞奖励计划和建设者补助金。代币持有者拥有CeFi和DeFi的Staking选项Filecoin原生代币FIL是网络基本的质押，既为区块链安全性服务也保护网络上的用户数据。随着网络有效算力的增长，存储提供者一直在寻找更多Filecoin来存储数据扩大运营。代币持有者可以通过Staking FIL助力存储提供者及整个网络的成长，并从中获得补偿。主流方法是通过CeFi形式，主要是Anchorage，Darma Capital和Coinlist运营的项目。项目有各自条款，但都直接有益于Filecoin经济。好消息是FVM的诞生为代币持有者提供了灵活性和参与网络的新方法。FVM利用基于协议的FIL质押将原生DeFi经济引入Filecoin。如此，代币持有者可以在Filecoin经济内使用质押后的代币，也可以通过无许可桥梁在不同生态圈内转移代币。负责扩展质押选项的工作团队包括Bifrost，Filmine，Fillet，Glif Pools，H2O，PalladiumX和Secured Finance。扩大用户&存储提供者朋友圈只要满足质押、硬件和专业知识要求，人人都可以成为Filecoin存储提供者。想作为用户或存储提供者加入Filecoin，可以立即注册 获取相关资讯，了解Filecoin存储。此外，访问 Filecoin+详情或加入社区可以获取开发工具、最新动向，结识寻找存储提供者的数据所有者。Filecoin社区活动2022年的活动精彩纷呈。Lab Week 22推出了社区首个分布式大会，两周的日程包含数十场不同风格的活动：研究型研讨会、工程讨论会、峰会、非正式会议和餐酒会。我们期待社区在2023再次相聚，筹备中的活动包括：Filecoin Hacker Base: 2023年2月28-3月1日FVM Launch Event: 3月1日FIL Austin: 4月25日Sustainable Blockchain Summit: 四月13-14日，波士顿结语2022年跌宕起伏，但Filecoin社区展现出了顽强韧性，稳步践行使命——建设世界最大的分布式数据经济。再次感谢各位一路同行，与我们共度不平凡的一年！想了解2023年最新活动和机遇，欢迎关注Twitter，加入Slack社区。Filecoin是一个开源的云存储市场、协议和加密货币联系我们Slack频道微信公众号推特号社区讨论Telegram电报群链接资源博客Docs文档GitHub代码库ProtoSchool课程Security安全点击接受Filecoin基金会的新闻推送您的邮箱

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Filecoin Network存储提供者生态详解

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中文Category:updatesinterviewsawardseventsFeb 27, 2022Filecoin Network存储提供者生态详解2022年3月2日

欢迎参与 Filecoin存储提供者训练营线上开营活动。训练营由 企业存储提供者加速器 （ESPA）主办。开营活动为潜在的Filecoin存储提供者准备了丰富资源、指南、演示及资讯，详解如何利用Filecoin Network进行商业运营，还有为期6个月的ESPA加速器计划作为进阶选择。 开放报名中！许多行业都放弃了专有服务，使用分布式解决方案，存储空间也不例外。Web2.0下的商业模式以中心化服务器为基础，而点对点网络将这些商业模式转化为Web3.0中的开放式服务，通过激励社区实现运转。Filecoin Network基于IPFS协议创造了一个算法的市场，在现存的云服务之外另辟蹊径，提供了开放式服务选项。该市场是一个分布式的存储网络，解决了定价过高、服务商捆绑、对手风险等用户端常见问题，同时降低了服务提供商的准入壁垒。为此，Filecoin Network需要调和各类独立的网络参与者。用户、开发者、token持有者、生态伙伴与存储提供者共同组成了Filecoin 海岛经济。存储提供者的作用存储提供者（SP）对Filecoin Network来说至关重要。他们以分布式和去信任方式在网络中出借闲置的存储空间。Filecoin里的SP与其他区块链中的“miner”有 相似性。任何人都可以加入Filecoin成为SP，负责网络中的关键任务，而重中之重就是增加存储容量——网络的首要资源。当SP提供的存储达到10 PiB，便可以提议添加新区块来记录数据存储和检索交易。与区块链的工作量证明相似，网络将奖励添加新区块的提议。（不过，Filecoin的共识是通过_有用_ 工作量证明达成的，后文将解释这一选择的意义。）SP参与存储与检索交易的能力与其运作能力同样重要。存储与检索交易是SP与用户的触发点，SP通过为链上添加存储空间获得报酬。总的来说，SP构成了Filecoin分布式存储市场的基石，SP的经营活动也是衡量网络稳健性的标准之一。想了解Filecoin Network的价值、路线以及分布式存储的未来发展，就必须理解SP生态。存储提供者相关数据主网上线以来，Filecoin Network面向用户的存储力稳步提升。SP数量已达3,876，其中头部SP提供了147.65 PiB存储空间。目前网络总存储力超过15.6 EiB。过去一年Filecoin的存储力增长情况 （来源： https://filscan.io/statistics/power）网络存储的信息量也有相应提升，现有36.95 PiB在用存储分布于1,623,282笔活跃交易。Filecoin+交易的信息存储量尤为突出，达到16.1 PiB，接近总量的半数。（Filecoin+是社区治理项目，当认证客户通过交易存储真实数据，SP会收到倍数奖励。）2021年7月以来Filecoin Network成功存储交易数量增长情况 （来源： Protocol Labs）这样的成绩离不开全球各地大大小小存储提供者的活跃表现。全球Filecoin SP分布集中区域（来源：Protocol Labs）存储提供者的规模SP生态的参与者种类繁多，这也符合网络设计之初的理念。Filecoin是无准入限制网络，向所有人开放，企业级SP和小型及个人SP都可以从中找到发展机会。这是因为网络采用存储证明共识算法取代单纯的哈希率，所以使用有用资源可获得奖励。这一算法使Filecoin区别于传统工作量证明网络，在后者的框架下，部分miner可能掌握过多算力，在工作量证明过程中占比过高。为解决这一问题，Filecoin综合运用复制证明加密机制和时空证明加密机制。二者结合使得SP可以向客户证明数据得到了高冗余度且持续的存储。加密机制对SP生态多样性的主要贡献在于它将SP纳入了区块奖励机制，奖励与SP通过封装和维护交易为网络增加的存储力成正比。如此一来，各种规模的SP可在健康的生态环境中和谐共存，满足不同用户群的存储需求。诚然，拥有大量存储资源的SP有一定优势，但经营效果不完全取决于存储资源体量，因为只要交易容量满足最低要求，SP就可以达成交易。小型及个人存储提供者一般消费者配置无法达到Filecoin SP所需硬件要求。但是，成为小型或个人SP是切实可行的。Filecoin文档中有许多案例可作为参考。在这两段视频 教程中，存储提供者Benjamin Hoesjbo分享了他作为个人SP的运作方法。本着同样的理念，Filecoin鼓励多种参与网络的方式，每种方式对资源的要求不同。没有达到10 TiB承诺容量要求的个人及小型SP，也可参与共识过程从而成为网络的一份子。他们也可以从存储和检索交易中获得奖励并扩大经营。BigChungus就沿这一路线从SP转型为共识节点，详情见视频。Filecoin社区还推出了其他工具和项目，让个人SP与大规模SP共同发展。SnapDeals

是一项新上线的拓展功能，客户数据存储更快捷。它能将平均6小时的存储上链时间压缩为1小时，减轻小型SP的初期计算开销。前文的Filecoin+项目允许小型SP专注于已验证用户，与这些用户成功达成交易后，SP的存储力评分将有十倍的增长（即提高了参与区块奖励共识过程的几率）。有了SnapDeals和Filecoin+，小型和个人SP可以通过Filecoin+交易快速升级现有存储扇区，从奖励倍数中获益。Filecoin Storage ProviderX奖学金计划也是针对全球小型SP推出的支持项目。SnapDeals的出现，以及Filecoin市场中Filecoin+交易的增加表明网络中不同体量的SP享有同等机遇。与此同时，Filecoin MinerX奖学金计划将选出有利于SP社区的项目，促进SP生态进一步发展。大型及企业级存储提供者能够满足海量存储需求的参与者也是Filecoin存储提供者生态的重要成员。他们为USC Shoah Foundation、Wikipedia、Internet Archive等信赖Filecoin Network以信息立身的组织提供持久性存储。曾经，海量数据集的保存完全依赖云服务等中心化存储提供者。Filecoin带来了更具韧性和性价比的方案，而让这种服务成为可能的就是SP社区。目前这个生态已汇集规模各异的SP，能够充分满足客户需求。SP生态存储力一览，以PiB为单位（来源：Protocol Labs）随着Project Gravity的出现，能处理海量数据集的存储力会面临需求增长。Project Gravity是一个裂变项目，为Filecoin Network吸收此类新用户的社区成员将获得奖励。存储提供者的支持生态SP拥有分布式大规模生态圈，为参与者打造了稳健的工具，软件和框架，与参与者建立了互利关系。Filecoin对开源的坚持孕育了这套SP支持体系，实现了SP与开发者共同发展。Lotus: 由Protocol Labs开发，是Filecoin SP主引用节点，SP的必备工具之一。FilRep: 有助于提升透明度，它能为任何有需求的人验证SP的历史表现和其他重要指标，比如平均交易价格、承诺容量以及可再生能源购买记录。Filecoin Green: Filecoin选择有用工作证明作为共识的基础，这一做法比使用工作量证明的区块链更为环保。网络也运用其他特性，比如FilRep体系让SP的运营更清洁，最终实现网络碳中和甚至负排放。Filecoin Green的开源主页也是提高能源使用透明度的工具，它通过SP的专属标识了解各个SP的能源使用情况，还可以整合全网数据。Filecoin Green主页总结的年初至今月度能源总消耗量（来源: https://filecoin.energy）PiKNiK: 简化了提供存储的流程，为不具备技术背景的SP提供架设启动全套解决方案。PiKNiK刚刚发布了企业级SP加速器(ESPA)计划，协助企业级SP顺利加入网络。如有兴趣加入线上训练营与同业交流，获取资源和训练模块并与行业领袖对话，

现在注册 2022年3月2日ESPA线上活动。CIDGravity: 一款由Filecoin社区开发，轻巧且安全的工具，为SP提供定价与客户管理方案，设置方便快速，操作界面简洁。Bitbot: 一款SP可选用的增值应用，能够处理存储拍卖相关内容。Fgas: 这份工具可实时向SP推送Gas费查询。其他Filecoin区块浏览器，数据整合和分析工具: Filscan、Fileapp、Grafana、Filecoin Network Health Dashboard 等站点通过可视化、数据点提供关于Filecoin Network及其状态的分析洞见，大多包含SP和交易专题。欢迎存储提供者的加入主网发布后，存储提供者生态在短期内迅速成长，树立了分布式存储的里程碑。在Filecoin Network提升全球覆盖和容量的过程中，SP发挥着重要作用。世界各地所有网络参与者都会感受到Filecoin社区的互助性和凝聚力，社区将携手迈向去中心化的互联网。资源有意加入SP生态，成为Filecoin Network存储提供者，无需顾虑自身体量和地理位置，不妨从核心文档开始了解，不断发现更多优质资源。关于Filecoin存储提供者的更多资讯：Filecoin 白皮书SP相关内容，来自Filecoin 技术参数Filecoin 官方文档 on Storage ProvidersLotus 官方文档Filecoin SP 研讨会，Magik6k主持Filecoin SP特别播放列表ProtoSchool出品，Filecoin验证存储教程设计Filecoin经济论文指南：Filecoin存储提供者指南Filecoin的海岛经济Filecoin的加密经济建设探索与互动平台：WebsiteGitHubSlackTwitterFilecoin是一个开源的云存储市场、协议和加密货币联系我们Slack频道微信公众号推特号社区讨论Telegram电报群链接资源博客Docs文档GitHub代码库ProtoSchool课程Security安全点击接受Filecoin基金会的新闻推送您的邮箱

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