深度 | 解码Filecoin经济的去中心化机制

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前语

在火币大学《名师前沿课》上，火币研讨院高档研讨员卢军与各学员讨论Filecoin经济去中心化机制。其表明，Filecoin的加密经济体系，其实便是在吸收PoW和PoS这两种一致机制的底层思维。Filecoin提出仿制证明和时空证明，最中心的原因是为了防止矿工在用存储在硬盘上的数据进行挖矿的过程中作弊。简略来说，数据仅仅在参与到挖矿过程中才存储，不参与就会被删去。

卢军表明，Filecoin当时还存在几大应战，分别为：1、短期网络方针和参与者利益对立；2、存储本钱和效率方面的劣势；3、算法和模型限制了许多矿工参与生态建设。在未来，Filecoin要打造一个安全可靠、有必定竞争力的分布式存储经济体，需求鼓励更多矿工参与生态建设。

以下为卢军的课程精华整理内容，由火币大学整理如下：

Filecoin加密经济：PoW和PoS思维的结合

从比特币诞生开端，区块链项目一直专心于底层挖矿，逐步进步区块链去中心化的水平。Filecoin作为一条公链，也提出了自己的去中心化机制：依据存储算力的挖矿机制。这套机制由协议室开发了三年之久，协议实验室投入了许多时刻和精力到机制的立异开发里，职业内人士对它整个项目的机制，包含立异给予了特别高的重视度。

Filecoin项目的思维源泉来自于POW和POS这两个一致机制。我认为它的整个加密经济体系，其实便是在调集POW和POS，把这两种一致的经济、底层的思维结合起来，但是它为了完结这一点做了相对杂乱的设计。

在Filecoin的经济体系面，POW方面主要是它提出的仿制证明和时空证明，这是它的两个机制。它之所以提出这两个机制，最中心的原因是为了防止矿工用存储在硬盘上的数据在挖矿的过程中作弊。简略来说，数据仅仅在参与到挖矿过程中才存储，不参与就会被删去。

Filecoin怎么挑选出快的矿工进行奖赏，则是依据EC一致。EC一致便是一种POS一致的改进版，是依据概率的拜占庭容错机制。它将投票权由权益占比变为时刻点相关的有用存储算力占比。这样做的优点便是，Filecoin的挖矿奖赏是依据矿工在某个时刻点的有用算力在全网络上的占比，把在全网的占比变成一张投票，这都是POS。

因此从Filecoin的整个一致来讲，我觉得便是将这两种思维做了一个结合。

具体来讲，Filecoin矿工也在网络上面做一些很杂乱的核算，把这个核算结果作为他作业量证明，它的作业量在整个网络里边背面其实是两个很中心的函数。一个是VDF(可验证随机函数)，别的一个是zkSnarks(零常识证明)，这两个函数的核算，许多存在整个矿工的挖矿过程中。

在Filecoin的经济里，矿工一方面确实是贡献算力资源来维持整个网络的安全，体系会给鼓励。别的一方面，矿工也与用户直接达到订单获取部分存储收入。

Filecoin挖矿模型设计：多矿工角色参与，两大中心方针

实际上，Filecoin挖矿体系中，是存在多个矿工角色的，仅仅现在大家更多仍是重视存储矿工。Filecoin的矿工类别主要能够分为以下四大类：

1、存储矿工：存储买卖、挖矿奖赏、网络gas。Filecoin网络首先得积累，把存储容量做起来；存储矿工一方面经过供给存储空间取得收入，另一方面是参与挖矿取得奖赏；终究还有每一轮区块打包里边的买卖Gas费，其实也会分一部分给到矿工，仅仅不会全部给矿工。

2、修理矿工：检测矿工扇区失败状况并进行网络广播。Filecoin挖矿过程中经常会呈现磁盘存储设施呈现损坏的问题。比如硬盘坏了、扇区有坏点导致网络假如不能出产的状况。这有可能会形成数据丢掉，修理矿工便是经常到网络上检测，把状况广播到体系里。体系收到后会通知呈现问题的矿工，要求他在规定的时刻内把扇区康复，假如康复不了，就会被界说为毛病，产生毛病就就会扣除存储矿工的一部分典当费用。

3、检索矿工：检索文件并供给给客户。检索矿工是未来网络数据存储做起来，专门给用户供给类似于CDN等高速下载，便是把数据快速下载来取得必定的收入的矿工。

4、使用矿工：面向B/C端的使用层开发。使用矿工便是依据Filecoin的生态开发面向B端、C端用户，由于现在没有一个面向用户端的存储客户端入口，现在你要到Filecoin上传文件，它便是一个秘密银行，但还没有一个成型的客户端产品出来。

Filecoin挖矿的设备，参考官方基准矿机配置，矿机硬件包含CPU、GPU、内存、SSD和硬盘，简略来说便是一台企业级的服务器，是一台高配企业级服务器加硬盘，并非门槛很高的大型矿机。除了硬件这块，Filecoin挖矿更多仍是在考验矿工的专业托管运维和技能优化才能。Filecoin挖矿的中心要素是高速带宽、24h电源稳定、无尘环境和集群调度(非机器叠加）。它并不像比特币挖矿那样自在开/关机，需求完结仿制数据并承受时空证明随机应战，目的是考验矿工诚实地存储好用户数据，矿工下线或者停止作业都可能挖矿前功尽弃，质押Fil代币被罚没。所以矿机一般需求在专业IDC机房托管，由专业方供给设备运维和技能服务（集群算法）。

Filecoin挖矿要点方针之封装速度

封装速度(GB/h)代表PoRep仿制证明阶段数据存储速度，能够据此算出矿机日有用存储、每万元投入取得封装速度和存储空间填满所需时刻这些评估矿机的基本方针。咱们能够从几个等式上看出封装速度的重要性：

• 矿机日有用存储=封装速度(GB/h)*24h

• 整机性价比=封装速度/(价格-硬盘本钱）

• 硬盘满存耗时=硬盘大小/日有用存储*1024

• 挖矿理论日产币量=累计有用存储/全网有用存储*全网日产币量

有用存储是Filecoin矿工算力的根底，决定出块概率，和封装速度息息相关，归纳考虑矿机价格和硬盘容量的影响，性价比高、日有用存储量大和存满硬盘耗时短的矿机归纳最优。封装速度还经过影响矿机有用存储（存力）占全网有用存储的份额，影响挖矿收益。

Filecoin挖矿要点方针之单扇区典当量（Fil/32GB)

Filecoin挖矿加入典当机制，参与存储挖矿的矿工履行挖矿作业时必须锁定必定量FIL作为质押品。依据Filecoin官方典当文档，矿工典当量公式如下：

• 矿工典当量 = 矿工算力典当量 + 矿工存储典当量

• 矿工存力典当量=Fil流通量*算力典当份额* 矿工算力全网算力

• 矿工许诺典当量=Fil流通量*许诺典当份额/矿工数量

其中算力典当份额和存储典当份额为官方调整的参数，分别界说为M和V， M=0.3,V=0.05。

因此咱们能推断出，主网上线后前6个月典当份额上升，主要投资人开释速度较快导致流通量快速添加，6月达到典当份额高点后开端下降, 典当占比变化率在6/12/36/72四处迎来明显变化，分别对应早期投资者和实验室/基金会锁仓解锁点，终究份额趋近（M+V)/0.7。

Filecoin挖矿还存在质押。存储矿工需求为完结时空证明的扇区典当FIL代币才能取得出块权。挖矿质押的目的，是官方期望矿工在挖矿的过程中，不呈现任何有损整个网络安全的事情。依据网络总质押量预算，大约等于35%的全网FIL流通量。

Filecoin挖矿现状：挖矿冰点

整个Filecoin存储挖矿模型，实际上对Filecoin矿工提出了一个非常大的应战：1、封装新扇区添加算力需求进步典当FIL数量；2、伴随网络基准进步及全网算力占比下降，矿工典当数量不足导致挖矿收益下降；3、典当数量和全网流通量正相关，前6个月典当占挖矿收益份额呈上升趋势。假如矿工Fil余额办理不好，余额不够，算力增长缓慢，收益下降怎么办？

当时Filecoin代币的开释主要来自两方面，一个是前期9月份的太空比赛拿到体系补助，补助了许多测验代币，实际上已经是转为主网代币。第二个是投资人、协议实验室官方和基金会的解锁。

但实际上，矿工“余额不足”的原因是：1、大部分矿工未参与太空比赛；2、区块奖赏180天线性开释，但线性开释在近期做了一个调整，将原先100%的区块奖赏180天开释，改成了首先开释25%，剩余的75%依照180天进行线性开释。25%线性开释能够缓解部分矿工的压力，能够拿着25%的开释奖赏去典当以添加算力；3、Filecoin网络还存在体系赏罚机制，比如扇区毛病和终止费用。种种原因导致了现在Filecoin矿工挖矿的现状，便是咱们所说的挖矿冰点。便是矿工现在没有币不能挖矿，币数量不够算力就上不来。并且还有挖矿的赏罚机制，赏罚机制也会导致代币会被体系罚没掉。

由此，现在商场中也呈现依据Filecoin的金融产品，来解决矿工面对的难题。包含Filecoin现货、杠杆、合约工具和Filecoin假贷。9月22日，Filecoin项目负责人Colin在SpaceRace1庆典上提及到FIL+DeFi=DeFil的概念。也便是经过去中心化的典当借款，FIL用户经过以太坊上的借款渠道将FIL借给矿工等利益相关者。未来商场中还将会依据DeFi的金融买卖，包含Filecoin的代币在数据存储和检索买卖商场的DeFil场景。

Filecoin未来机制讨论：或呈现算法搬迁

Filecoin当时面对着三大应战：1、短期网络方针和参与者利益对立；2、存储本钱和效率方面的劣势；3、算法和模型限制了许多矿工参与生态建设。

从官方的态度上看，现在Filecoin的挖矿算法将面对调整。SDR算法是现在封装用的一个算法，这个算法能够说最耗时，核算量大。并且SDR算法的核算不是一个并行核算的方法，它是一个依照次序核算的串联算法。这个算法还有一个不利的点，由于前期核算的耗时，到后期网络的检索会特别慢，你从网络上检索数据，它的IO功能极低。

假如不改算法，可能会影响到两个方面，一个是现在的博弈局面仍是会继续，许多中小矿工仍是很难参与进来。第二，检索也是要害。检索对真正Filecoin存储网络的用户来讲，体验会特别差。

实际上现在官方也有考虑升级到NSE算法。NSE算法是在SDR算法根底上添加并行的核算。能够将SDR算法里边的数据，拆分为许多单位进行并行核算，终究汇聚一个结果。然后大大减少矿工在扇区封装的时刻。

并行核算之后它的整个挖矿硬件不再需求这么高端但量产才能有限的AMD芯片了，选用因特尔的芯片也能够很好的支持，从封装时刻这一块看。并行核算也会促成ASIC芯片的研制和出产，相信算法搬迁以后，商场上呈现类似于大型集成电路芯片的ASIC矿机出Filecoin矿机呈现，矿机呈现自身能够量产规模化，终究会把整个挖矿的门槛降下来，必定吸引到更多矿工的加入。

但这块在设计方面仍是统筹网络的安全，官方需求考虑是否会呈现类似于比特币那样大型矿场、矿池、算力的会集；对于存储网络的安全性会不会形成危害；能不能经过其他挖矿模型参数设计，比如说进步大矿工的典当数量做比较平衡的设计等。

终究，从四个方面看Filecoin需求去中心化存储鼓励机制做更均衡的设计，也便是：

• 怎么鼓励用户使用Filecoin的存储，现在没有相关鼓励设计

• 怎么鼓励矿工活跃寻找实在用户存储订单

• 鼓励矿工存储高质量的数据，数据价值分层

• 存储和检索的功能均衡

虽然在第一阶段，矿工的算力越强，网络的有用算力就越高，能够为网络的安全进一步服务。但未来，Filecoin能够朝着这些方向发展。

以上为卢军在火币大学“名师前沿课”的精彩内容。

导师背景

卢军，火币研讨院高档研讨员。火币区块链使用研讨院（简称“火币研讨院”）成立于 2016年 4 月，于 2018 年 3 月起致力于全面拓展区块链各领域的研讨与探索，以泛区块链领域为研讨对象，以加速区块链技能研讨开发、推动区块链职业使用落地、促进区块链职业生态优化为研讨方针，主要研讨内容包含区块链领域的职业趋势、技能途径、使用立异、模式探索等。本着公益、严谨、立异的原则，火币研讨院将经过多种形式与政府、企业、高校等机构展开广泛而深化的合作，搭建涵盖区块链完好产业链的研讨渠道，为区块链产业人士供给坚实的理论根底与趋势判别，推动整个区块链职业的健康、可持续发展。

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视野开拓

现代化是中国必须实现的目标，但它并不意味着西化。我用个关键词来解释这是为什么，这个关键词就是前文已经提过的“文明”。现代化就是实现现代文明。这里有两个重要的问题，也就是理解文明的“两纵”：第一，文明和野蛮的关系；第二，现代和古代的关系。弄清楚这两个问题，中国和西方之间的关系就不会让我们那么纠结了。-《西方史纲》