Filecoin 是什麼？

Filecoin建立在IPFS網絡之上，為分佈式網絡存儲和數據共享提供了一個額外的協議層。它是由Protocol Labs開發的一個去中心化數據存儲網絡。作為IPFS的激勵層，Filecoin運作著激勵機制：用戶使用本地FIL代幣支付費用，以在網絡上存儲和檢索信息，同時提供硬盤空間進行存儲和檢索操作的節點將獲得獎勵。

在深入研究Filecoin之前，了解IPFS的重要性是必不可少的。

IPFS

IPFS或星際文件系統是一種分散的點對點網路協定，旨在創建共用數據的分散式方法。在當今的互聯網中，使用者和網站之間的數據傳輸基於HTTP（超文本傳輸協定）。IPFS協議的目標是取代HTTP，成為下一代互聯網的主要傳輸協定。

為了更好地理解IPFS，讓我們比較一下它與HTTP相比的好處:

存取速度

當文件上傳到IPFS系統時，它們被分佈在多個服務器上。因此，當用戶下載文件時，系統會自動從最近的服務器同時檢索它，從而顯著提高下載速度。

儲存效率

IPFS將每個文件的內容加密並分配一個唯一的哈希值。這意味著相同的文件不會被存儲多次，因為它們具有相同的哈希值，從而節省存儲成本。此外，對文件的任何輕微修改都將導致完全不同的哈希值，確保原始文件不被改變。

安全性和抗审查性

這個獨特的哈希同時也作為文件在網絡中的地址。與基於位置（域名）定位文件的HTTP不同，IPFS使用內容定址。這種方法可以防止像服務器故障或文件重定位等問題影響到內容訪問。

此外，如果網站的伺服器受到自然災害、惡意攻擊或政府審查的威脅，這些檔仍然可以訪問，因為它們分佈在全球許多伺服器上。使用者仍然可以使用內容尋址下載檔，確保持續訪問。例如，在2017年，土耳其政府出於政治原因封鎖了維琪百科。作為回應，有人將土耳其語版本的維琪百科上傳到IPFS系統。由於內容是在全球範圍內分發的，瀏覽器只需要一個內容位址即可訪問它，因此土耳其政府無法阻止使用者訪問該內容。

IPFS儲存和下載流程

1. 使用者將檔案上傳到IPFS網路。
2. IPFS 將文件分成多個塊並分配唯一的哈希值（CID，內容識別符）。
3. 該文件分佈在不同節點上，每個節點都維護一個哈希表，記錄所有存儲信息。
4. 當其他用戶請求下載文件時，節點通過哈希表定位該文件。
5. 多個節點同時將文件的不同部分傳輸給用戶。

IPFS的限制

IPFS 有一個隱藏的缺點：存儲不是永久的。如果在將來的某個時候，沒有節點存儲特定文件並使其公開訪問，該文件將從IPFS系統中完全消失。隨著時間的推移，這個問題的可能性會增加，因為存儲特定文件副本的節點清除其緩存或離線，這些信息文件將逐漸消失。

應用案例

Filecoin建立在IPFS之上，旨在為長期存儲創建分佈式存儲市場，並為IPFS用戶提供激勵的永久存儲機制。IPFS用戶可以直接將文件存儲在Filecoin上。Filecoin（FIL）是Filecoin網絡的本地加密貨幣。當用戶需要通過IPFS（星際文件系統）存儲或發送信息時，他們必須用FIL支付礦工。

此外，作為存儲提供者，礦工可以將其存儲容量出租給用戶以獲取獎勵。他們還必須提供一定數量的FIL作為抵押，以確保存儲服務的質量。

歷史與團隊

Filecoin是由Juan Benet於2014年創立的Protocol Labs開發的。Benet及其團隊同時開發了Filecoin和IPFS，並進行了多輪融資。2017年，該團隊進行了最大規模的代幣銷售，籌集了約2億美元。

在2019年3月，測試網開始運作，為測試人員、礦工和特定用戶提供了訪問權限。

2019年12月，公開測試網正式上線，允許礦工和用戶開始測試硬件要求，並為開發者提供資源，以創建基於Filecoin的應用程式。

主網正式於2020年10月15日上線，引入了文件存儲網絡、挖礦獎勵以及向投資者分發FIL。

值得注意的是，在2020年，Filecoin在中國引發了一波熱潮。許多加密貨幣領域的意見領袖（KOL）宣傳它，吸引了眾多的挖礦場、資本和投資者參與Filecoin的挖礦。Filecoin被吹捧為“區塊鏈3.0”或“下一個100倍的幣”。然而，隨著2021年牛市的減退，FIL的價格穩步下跌，圍繞Filecoin的熱潮逐漸消散。

投資者

下面列出了一些知名的投資者和投資機構：

• Coinbase 共同創辦人 Fred Ehrsam
• Y Combinator總裁Sam Altman
• a16z Crypto
• zk Capital
• Y 運算器
• 聯合廣場風險投資公司

生態系統中的角色

作為一個具有明確實用應用的區塊鏈和加密貨幣生態系統，Filecoin依靠其激勵機制，建立在IPFS網絡之上，以激勵參與節點提供更穩定和安全的存儲環境。分佈式存儲網絡協議的成功主要取決於Filecoin經濟中的五個參與者:

• 使用者:

一般的使用者使用網站和應用程式來存儲和檢索數據和文件。這個角色非常簡單但至關重要：使用FIL代幣支付存儲和檢索文件。Filecoin區塊鏈的整個操作目的是滿足用戶的存儲和檢索需求。

• 開發商：

在Filecoin上开发各种应用程序，以满足用户的多样化存储和检索需求。

• 檢索服務：

根據需要將文件交付給用戶，並確保有效使用存儲在Filecoin中的數據。

• 存儲礦工：

存儲檔並幫助維護和更新Filecoin區塊鏈。礦工主要通過三種方式獲得FIL獎勵：

• 交易手續費：用戶支付的存儲數據費用。
• 區塊獎勵：獎勵礦工為Filecoin區塊鏈提供長期可靠的存儲服務而獲得的獎勵。
• 網絡交易費：用戶支付給礦工以獲得優先處理的額外費用。
• 代幣持有人：

代幣持有人使用FIL作為價值儲存和交易媒介，使FIL成為具有流通價值的加密貨幣。

共識機制與挖礦

PoRep 和 PoSt

與比特幣的共識機制（工作量證明）不同，它要求礦工競爭解決計算昂貴的數學問題，Filecoin使用兩種獨特的共識機制：PoRep和PoSt：

來源：Filecoin.io

每個礦工都必須證明他們持續存儲用戶數據，以接收 FIL 支付和獎勵。

1. 複製證明（PoRep）:
   1. 通過密封和順序處理，每個礦工生成獨特的副本數據編碼。
   2. 礦工提供公開的證明「一個文件已經被實際存儲」。
2. 時空證明（PoSt）：
   1. 隨著時間的推移，挖礦者會隨機選擇進行隨機數據挑戰。他們讀取數據進行驗證，並將其壓縮成一個PoSt證明。
   2. 礦工提供公開證據，證明特定數據編碼已在一段時間內物理存儲。

存儲和檢索市場

Filecoin協定包括兩個激勵概念：存儲市場和檢索市場。

存儲礦工通過為客戶存儲數據並“計算加密證明以展示一定的存儲期間”來賺取FIL。存儲礦工獲得區塊獎勵和交易費用的概率與他們提供的存儲量成正比。

檢索礦工通過為用戶檢索文件而賺取FIL。他們的收入取決於文件的市場價值、完成交易的能力和網絡速度，也就是說，網絡性能會影響他們的收益。

Filecoin 虛擬機 (FVM)

Filecoin虛擬機器（FVM）為Filecoin存儲網絡引入了通用可編程性，從而鞏固了Filecoin作為開放數據經濟的首要第1層協議的地位。通過使Web3應用程序能夠以與Web2應用程序類似的方式運行，FVM將智能合約與可驗證的存儲能力相結合。這些智能合約可以編輯存儲空間，支持存儲提供商的低抵押貸款市場，並提供數據DAO的動力，為開放數據經濟注入新的動力。

智能合約介紹

FVM 將智能合約功能帶入 Filecoin 網絡，稱為 Filecoin 中的智能演員。這些智能演員可以創建動態存儲解決方案，使用傳統 Web2 技術難以實現的分散計算、眾籌數據集保存計劃、智能存儲市場、多代存儲和永久託管。

結合計算和存儲

FVM 的推出增強了 Filecoin 的存儲和計算能力。這意味著 Filecoin 網絡現在可以運行鏈上狀態計算和鏈下數據計算，EVM 在兩個方向上都發揮著重要作用。

跨鏈互通

FVM為創建跨鏈互操作橋樑提供了基礎。這些橋樑允許共享流動性，並能夠集成部署在其他區塊鏈上的應用，如以太坊、NEAR和Polygon，同時利用Filecoin網絡的存儲能力和功能。

永久存儲和新的存儲市場基本原理

FVM允許實現永久存儲解決方案，用戶只需存儲數據一次，智能合約可以管理後續存儲交易提案。它還引入了新的存儲市場原始機制，如自動複製、修復機器人和保險協議。

自FVM推出以來，已經在Filecoin網絡上部署了超過1100個獨特的智能合約，與之互動的錢包數量超過80,000，顯示出開發人員和社區的顯著興趣和活動。Filecoin社區繼續計劃進一步發展FVM，重點放在小型存儲交易、存儲民主化、構建dApps和DAOs，以及探索分散式計算、數據市場以及在DAOs中使用LLMs和生成式人工智能等領域，為去中心化雲服務、數據經濟和Web3生態系打下基礎。

Filecoin V21 升級

Filecoin V21 升級，也被稱為西瓜升級，是在特定時期進行的網絡升級。此次升級包括存儲提供者操作的增強、Filecoin 虛擬機器的改進以及協議漏洞修復。

提升性能和效率

V21 升級優化了 Filecoin 的基礎協議，改善了網絡的整體性能和效率。這包括減少狀態轉換所需的時間，提高區塊驗證速度，以及在處理大量數據時降低節點運營商的資源消耗。

增強的儲存提供者操作

升級專門針對存儲提供商的需求進行了改進，引入了提高存儲效率和降低運營成本的功能。這可能涉及改進數據存儲和檢索過程，並提供更靈活的存儲交易選項。

網絡升級協調

V21升級展示了Filecoin社區協調網路升級的能力。在升級過程中，節點運營商、礦工、開發者和使用者需要共同努力，以確保順利實施。這種協調對於維護網路的穩定性和信任至關重要。

Filecoin V21的升級展示了網路對持續創新和改進的承諾，旨在為使用者提供更高效、更穩定、更使用者友好的去中心化存儲解決方案。它不僅滿足了當前的需求，還為Filecoin網路的未來升級和擴展奠定了基礎，為支援新功能和改進提供了必要的技術準備。

代幣分配

FIL代幣的最大供應量上限為20億，分佈如下：\

• 礦工：70%
• Protocol Labs（包括公司和個人貢獻者）：15%
• 投資者：7.5%
• 未來的籌款和生態系統發展：2.5%
• Filecoin 基金會：5%

應用程式

許多在線服務已經採用了Filecoin和IPFS協定。以下是一些範例：

• 阿卡莎一個建立在以太坊區塊鏈和IPFS上的社交網絡平台，其中數據和身份都是去中心化的。
• 對等墊：即時在線 P2P 檔協作編輯器，允許使用者直接在 Web 瀏覽器中編寫、編輯、協作和匯出檔。
• 杜貝一個建立在區塊鏈上的去中心化視頻平台，使用IPFS存儲視頻並提供創作者獎勵機制。
• arXiv一個著名的學術網站，收集物理學、數學、計算機科學、生物學等論文的預印本。它擁有超過一百萬份預印本，使用IPFS協議存儲數據，以降低成本並提高安全性。
• 喬木一個免費的文件共享軟件，允許用戶通過IPFS協議直接將各種文件發送給其他人。
• 勇敢：第一個深度集成IPFS的Web瀏覽器，使用戶能夠使用IPFS協定從去中心化網路訪問內容。

除了以上這些例子，2021到2022年間經歷了快速成長的NFT市場已經開始廣泛地利用IPFS作為NFT圖像、文字和其他類型的數據的存儲解決方案，確保NFT內容的永久性和公正性。隨著加密技術的持續迭代和更新以及Web3上各種應用的發展，Filecoin和IPFS有望繼續扮演重要角色。