一文概览 Filecoin 加密经济三层结构:经济原则、有效存储与需求推动

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Filecoin 加密经济结构引入承诺容量、验证数据等机制以确保存储有效数据成为矿工的理性选择。

原文标题:《Filecoin 加密经济结构》

公链需要通过密码学和激励机制相结合,使一个系统无需中心化控制即可运行。密码学使许多作恶行为变得几乎不可能,而博弈论则让一些行为变得非理性。加密经济学即是着重于分析这套运作机制的研究。合理的加密经济结构对网络是否有价值、可自我维持还是寸步难行起到决定性作用。

Filecoin 的使命是为人类社会的信息奠定一个分布式的、高效且强大的基础。为了实现这个目标,我们创建了一个分布式的存储网络,该网络可以让世界上任何人存储或检索文件。我们希望 Filecoin 通过帮助中小玩家与知名中心化服务竞争,为各种规模的提供商提供通用接口,降低迁移和交易成本,从而降低存储成本和提高可靠性。

今天,我们很荣幸地向大家提供有关加密经济结构的概述,这些架构将为实现 Filecoin 的目标打下良好的基础。Filecoin 结合了现有的和新型的加密经济结构以满足网络的独特需求。如果您对 Filecoin 作为一个存储市场的长远发展和成功感兴趣,您应该会为这套机制感到鼓舞。尽管我们仍在进行大量地测试和推演以确认最终参数,但我们很高兴分享关于这套系统如何运作的一些逻辑和细节。

Filecoin

Filecoin 经济结构总览

Filecoin 经济中有五大主要参与者:

  • 用户,通过应用程序存储和检索数据的用户;
  • 开发者,在协议上开发应用程序;
  • 检索服务,可按需将文件传递至用户;
  • 存储矿工,存储文件并帮助维护和更新 Filecoin 区块链;
  • 代币持有者,通过将 Filecoin 作为一种价值的存储和交易的媒介使 Filecoin 成为有流通价值的代币。

用户 在 Filecoin 经济中的作用很简单但又十分关键:他们使用 Filecoin 代币来支付文件存储和检索的费用。Filecoin 的加密经济运行机制最终旨在满足用户的文件存储和检索需求。

开发者 是用户与 Filecoin 网络之间的桥梁。他们构建应用程序以改善用户获取 Filecoin 存储和检索市场的体验。

检索 服务用作内容交付网络层或缓存层以确保存储在 Filecoin 上的文件高效可用。用户可通过支付通道为检索服务支付费用。

存储 矿工通过以下三种主要方式通过他们的服务来获取 Filecoin:

  • 交易费用,这是用户为存储数据支付的直接费用。
  • 区块奖励,即 Filecoin 协议向存储矿工参与 Filecoin 共识算法(维护和更新区块链)并提供长期可靠的存储服务提供的补贴。
  • 网络交易费用,用户为了鼓励矿工优先处理其交易而支付的费用。

Filecoin 加密经济结构主要旨在确保存储矿工和 Filecoin 网络本身能够可靠、可持续地满足用户的需求。

代币持有者 为 Filecoin 经济与其他市场架起了桥梁。他们为矿工和用户提供了流动性,并使在 Filecoin 上落地真实业务变得更加容易。

加密经济原则

区块奖励

Filecoin 存储矿工基于他们的 存储算力 获得区块奖励。存储算力是 Filecoin 存储矿工能为网络提供多少有效存储的度量。总体来讲,矿工通过接收用户的文件,公开承诺将其存储相应时间并反复证明他们的确存储了相应时间来获得存储算力。

从经济学上讲,您可以认为存储算力类似像比特币这样的工作量证明中的哈希率。一个矿工获得的区块奖励与在所有矿工提供的总存储算力中她的存储算力呈正比。例如,一个矿工在网络大小为 100 PiB 的情况下提供了 1PiB 的存储算力,那其将获得相应时间内区块奖励的百分之一。

Filecoin 在区块奖励上的独特创新

Filecoin 需要成为长期可靠且可持续的协议。在传统的工作量证明中,一个矿工是否短时间内(甚至永远)离线并不重要,因为其他任何矿工都可以添加新的区块到链上。在这之上 Filecoin 矿工还向用户提供不可随意替代的可用服务,所以用户需要每个存储矿工能够持续运行一段时间的有力保证。因此,Filecoin 包含许多机制,使得提供优质服务对于存储矿工来说是一个经济上面理性的选择,并鼓励存储矿工促进网络的长期健康发展。

网络基准

许多区块奖励模型是基于简单的指数衰减模型。在这种模型中,刚开始区块奖励最高,但矿工参与度最低,因此在网络生命周期的早期单位工作量能够挖到的代币非常多,然后迅速衰减。

在许多加密经济模拟中,显然简单的指数衰减模型会鼓励网络启动时的短期不良行为。具体而言,它将促使存储矿工在 挖矿的封装阶段 过度投资硬件设备以尽快将其存储。由于 Filecoin 网络早期的单位存储空间奖励相对很多,因此我们预测,在消耗掉这些早期奖励后退出网络是有利可图的,即使这样做会导致用户数据的丢失。这将损害网络:用户丢失数据,并且无法进行长期存储,而矿工没那么强的激励来提高网络的服务。

为了鼓励存储落地和对长期存储的投入而不仅仅是快速封装,Filecoin 引入了 网络基准 概念。用随着网络上总存储算力的提高而提高区块奖励来替代简单地基于时间来生成代币。这样既可以保留指数衰减模型的原型,但是在网络早期当总存储量过低的时候使其放缓。一旦网络达到基准,给出的总共的区块奖励与简单指数衰减模型的数量是一样的,但在网络的算力比较小时,部分区块奖励会延迟发出。总体结果是,Filecoin 对矿工的奖励与他们以及整个网络提供给用户的效用和价值相匹配。

区块奖励作为抵押品

存储矿工通过 扇区 将固定数量的新数据添加到网络中。当矿工添加一个扇区时,她将承诺将其存储相应的时间,这样可以提高用户在相应的时间内存储数据可用的确定性。

在某些特定情况下,矿工可能先同意一个存储订单,然后由于成本的增加或市场的其他波动而放弃。用户需要可靠的存储,在系统中存储矿工如果可以随时任意或低成本地放弃存储文件,将导致严重的数据丢失和服务质量低下,引发用户离开 Filecoin。

Filecoin 矿工是用户在双向数据市场上的合作伙伴。为了确保合作中的激励机制能正确地执行,Filecoin 会对未能完成存储承诺期限的矿工进行处罚。罚款来源于每个存储矿工在 Filecoin 的抵押品池中提供的 锁定代币。锁定代币包括少量前置抵押以及区块奖励中的一部分代币。

如果矿工离线一天,她将损失锁定代币中的一部分少量代币。如果矿工完全停止存储,她可能将失去所有锁定代币。如果该矿工在相应时间内完成了所有存储合约,则可以在短暂的锁定期过后收回全部锁定代币。

用区块链奖励来使矿工做抵押是我们加密经济模拟中的一项新的改进。早期结构要求矿工为其存储在前期提供大量抵押品,但是当代币的总供给量很低并且许多矿工打算加入网络的时候,这会造成在启动时 Filecoin 短缺。通过将一些前期成本转移到之后的区块奖励中,我们可以降低矿工的进入网络成本。

让存储有效数据成为理性选择

Filecoin 用户和存储矿工在动态系统中运行。在任何既定的时间内,存储的供应和需求很难完全匹配。早期的 Filecoin 架构迫使矿工在两个并不好的选项之间选择:等待用户订单(意味着矿工的硬件设备处于闲置状态),或是存储无用的数据以获取区块奖励(降低了网络存储有效数据的能力)。Filecoin 引入了多种机制以确保存储用户数据的矿工能最大化代币收益。

承诺容量

当矿工发现自己没有用户数据可以存储时,矿工不必让硬件设备闲置, 而是可以向网络提供 承诺容量扇区。这些是已经得到证明但却是空的扇区来表明矿工做好为用户提供存储的准备。承诺容量扇区可证明矿工具有能够存储用户数据的空间,但可以随时升级扇区来存储用户数据。这种机制消除了矿工在区块奖励和存储用户数据之间做选择的需要——她可以先存储承诺容量扇区以开始获取区块奖励,然后随后进行升级来存储用户数据来获得存储订单费用。

验证数据

承诺容量扇区可以提高矿工对存储用户数据的动力,但不能完全解决问题。存储真实的用户数据会增加矿工运营成本。在某些情况下,例如,当矿工觉得获得的区块奖励远远高于获得的存储订单费用时,那么矿工可能仍会选择忽略用户数据而选择只存储自己生成的数据,以尽快地的提高其存储算力而获得区块奖励。这将降低 Filecoin 的实用性,并影响用户在网络上存储数据的能力。

Filecoin 通过引入 已验证数据 的概念来解决此类问题。与没有存已验证数据的扇区相比,含已验证数据的扇区将获得更多的存储算力,从而获得更多的区块奖励,这就为存储矿工存储用户数据提供了额外的动力。

已验证数据是由已验证用户存储的数据,这些用户通过一个去中心化网络的验证者的验证。获得验证并不难 ——任何想在 Filecoin 上存真实数据的人都能非常容易获得。即使验证者放宽验证数据的门槛以简化流程可能会带来一定的滥用,但总体效果应当是显著增加了 Filecoin 上有效数据的比例。

需求推手

一个可以使世界上任何人都可以存储和检索文件的分布式存储网络是一个了不起的工具。但是,只有构建了应用程序的 Filecoin 网络才具有实用性。好消息是,目前已经有许多令人惊叹的应用程序在 Filecoin 上搭建,并且,从现在开始到主网启动,还会有跟多的应用程序加入。

可靠性

Filecoin 从开始建立到现在一直致力于能够可靠、高效地存储世界上最重要的数据。为了提高可靠性,该协议为用户提供了无限的灵活性,能在不同矿工那里进行冗余存储,并验证每位矿工存储的副本是否唯一。与中心化云存储服务不同,中心化云存储服务的用户无法更改或验证备份数据,Filecoin 允许用户在可靠性和成本间进行选择。

有效性

Filecoin 的离线数据传输机制是协议可以支持不同用户需求的另一个例子。许多数据集非常庞大,因此通过互联网传输非常缓慢且昂贵。比如,如果你在中心化的云存储上存了 2.5PB 的 Landsat 8 开源地理影像数据集,通过互联网并且是千兆级别的专线传输你需要花费超过 7 个月的时间,并且需要支付 $125,000。Filecoin 的 离线交易协议 允许您将庞大的数据存储在硬盘上并将硬盘运送给矿工,然后可以持续验证文件是否被安全地存储。

随着 Filecoin 主网启动临近,您可以听到更多有关已经使用该网络的独特功能来存储大量重要数据的应用程序的消息。

Filecoin 主网启动的坚实基础

Filecoin 的加密经济结构旨在确保网络能够满足用户的长期需求。经过数千小时的讨论、模拟和试验,我们相信这些机制将为 Filecoin 主网启动奠定坚实的基础。这些努力的成果与 Filecoin 研发团队其他优秀的的工作相结合,将打造一个由有效工作、可靠云存储和蓬勃发展的去中心化经济支持的公链。

在接下来的几周,我们将进行最后的模拟以确定最终的参数。我们期待来自其他团队的独立分析,以及来自社区的贡献来不断提高 Filecoin 网络的可用性和价值。

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