filecoin技術架構分析之一：filecoin概念

本文作者：楊尉

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目錄

• 1 filecoin概念
  • 1.1 filecoin的定義
  • 1.2 filecoin的設計目的
  • 1.3 filecoin與IPFS的關系
    • 1.3.1 filecoin與IPFS屬性對比
    • 1.3.2 IPFS的對标對象
    • 1.3.3 filecoin的對标對象
  • 1.4 filecoin網絡中的角色
    • 1.4.1 礦工收益方式類比了解
    • 1.4.2 存儲礦工
    • 1.4.3 檢索礦工
    • 1.4.4 客戶(檢索客戶和存儲客戶)選擇filecoin的理由

1 filecoin概念

1.1 filecoin的定義

• Filecoin是一個去中心化的存儲網絡（DSN），是一個雲存儲的自由交易市場，通過Filecoin項目來實作其協定。礦工通過提供資料存儲或檢索來獲得token（也稱為“filecoin”）。相反，客戶向礦工支付token以存儲或分發資料并進行檢索。
• Filecoin的多重含義：
  • 網絡
  • 市場
  • 項目
  • 協定
  • Token

1.2 filecoin的設計目的

• filecoin設計符合激勵相容，每一個參與者的最有利可圖的選擇（包括目标客戶，礦工，投資者和開發人員）将是采取行動提高網絡服務品質，這也是他們的最優政策。
• 以超高競争力的價格可靠地存儲檔案（低成本、高效率）
• 客戶可以調整其存儲政策以滿足他們的需求，在備援，檢索速度和成本之間建立自定義平衡。全球的Filecoin存儲和檢索市場使供應商競争以最優惠的價格為客戶提供靈活的選擇

1.3 filecoin與IPFS的關系

1.3.1 filecoin與IPFS屬性對比

類别	IPFS	Filecoin
功能	基于内容尋址的分布式存儲基礎設施	IPFS網絡之上的激勵層，提供一個雲存儲領域的自由交易市場
對标對象	HTTP	大型集中式孤島存儲提供商，如國外的aws、國内的aliyun等
存儲權限	對有所有權的IPFS節點具備存儲權限	1 除對有所有權的IPFS節點具備存儲權限外 2 還可以通過支付的方式，在其供應商的節點之上具備存儲權限
讀取權限	ALL（隻要知道内容cid）	ALL（隻要知道内容cid）
架構設計	另行文章補充分析	原則上需要無縫對接到IPFS 1Filecoin将IPLD用于區塊鍊資料結構 2 Filecoin節點使用libp2p建立彼此的安全連接配接 3 節點和Filecoin塊傳播之間的消息傳遞使用libp2p pubsub
使用場景	1 存儲自己的節點資料，分享資料等，類似BT 2 基于IPFS或其中部分元件建構企業自己的分布式雲存儲架構、區塊鍊架構等	1 成為filecoin礦工，提供分布式檢索及存儲服務 2 成為filecoin客戶，支付費用享受filecoin網絡的檢索及存儲服務 3 基于filecoin，開發第三方管理系統

• IPFS現在和将來都可以免費下載下傳，運作和使用，并且将獨立于Filecoin運作。一旦Filecoin正式網絡啟動，IPFS節點還可以免費或利潤地在Filecoin檢索市場上提供其檔案的檢索。

1.3.2 IPFS的對标對象

特點	HTTP	IPFS
尋址方式	位置尋址 一維尋址，低效、脆弱	内容尋址 多元尋址，高效、穩定
效率	低效	高效
穩定性	脆弱	穩定
開放性	封閉、壟斷	開放、共享

1.3.3 filecoin的對标對象

特點	傳統雲存儲提供商（大型集中式孤島存儲網絡）	Filecoin
網絡模式	集中式	DSN
加入門檻	高，從硬體底層基礎設施、一直到軟體、服務的提供，小企業很難插足	低、自由交易市場，Filecoin做好基礎設施
宏觀視野：閑置存儲空間	高	低
價格	昂貴，壟斷、可人為保持高水準	便宜，自由競争市場
安全性	差，破壞隐私 1 雲存儲上可檢視使用者隐私 2 甚至許多密碼鑒權資訊都沒有隐私可言 3 單個提供商的故障影響大	強 1 無第三方或者中心機構，檔案加密安全得到保障 2 單個雲提供商的故障小
利益配置設定群體	巨頭	All

1.4 filecoin網絡中的角色

角色	說明	主要影響因素
存儲礦工	存儲礦工通過為客戶存儲資料來獲得Filecoin；獲得區塊獎勵和交易費用的機率與礦工對Filecoin網絡的存儲量成正比	存儲容量
檢索礦工	檢索礦工的帶寬和交易的出價/響應時間（即延遲和與客戶的接近度）将決定其在網絡上關閉檢索交易的能力	帶寬
檢索客戶	支付filecoin擷取檢索服務
存儲客戶	支付filecoin擷取存儲服務

1.4.1 礦工收益方式類比了解

• 類比filecoin為一家股份公司，類比存儲礦工為股東（股份出資人）

收益來源	類比分析
提供存儲服務	存儲礦工收益來自兩部分 1 工資（提供存儲并收取服務費用） 2 按照出資比例分紅（區塊獎勵就是按照有效存儲占比來實作的）
提供檢索服務	檢索礦工是offchain的，不參與挖礦，收益來自 1 工資（提供檢索并收取服務費用）

1.4.2 存儲礦工

存儲兩類資料，存儲整個區塊鍊所需的總存儲量将遠低于礦工為交易存儲的密封資料。

• 密封客戶的存儲資料
• blockchain資料的資料的副本

1.4.3 檢索礦工

• 提供檢索的途徑
  • 可以存儲熱門資料（非存儲礦工），以便更優質提供服務
  • 自己同時做存儲礦工，或者從存儲礦工處擷取
  • 不限于從filecoin網絡擷取，可以從免費的IPFS網絡擷取
• 檢索效率的保證
  • 檢索礦工是不運作在blockchain中的，是off blockchain的。
  • 全球分布式

1.4.4 客戶(檢索客戶和存儲客戶)選擇filecoin的理由

• 企業客戶願意使用filecoin來支付資料存儲和檢索的理由
  • filecoin是一套激勵相容的系統，filecoin的設計目标保證了每個參與者（包括客戶，礦工，投資者和開發人員）的最有利可圖的選擇或者說是最優政策是采取行動來提高網絡的服務品質。具備技術先進性。
  • 資料更為安全
    • 抵押機制促使礦工提供穩定安全服務，預計會出現聲譽系統。礦工需要自行保證系統内的穩定性。
    • 即便提供商出現故障，filecoin網絡可以在多個存儲提供商之間進行額外的修複。
    • 客戶可以根據資料安全等級選擇副本數量。
  • 價格更為廉價
    • 内容尋址的本質決定了其全局備援度低。
    • filecoin作為全球性的分布式存儲系統，可以做全球性去重，進而降低整個網絡存儲成本。
• 個人客戶選擇使用filecoin的理由
  • 預計filecoin将提供允許一方支付另一方來檢索資料的結構
    • 包括web 2.0網站的主要内容分發模型，在該模型中，網站所有者為基礎設施服務付費，以免費向其使用者提供資料，然後以其他方式通過内容獲利。
  • filecoin的設計目标，讓使用者和内容創作者能夠探索各種新的内容分發和經濟模型。
    • 例如版權問題的解決

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