必看！Filecoin经济模型深度解析 | 萤火虫IPFS矿机

本文将围绕Filecoin的经济模型展开，探索Filecoin的应用与商业机遇。

——前言

Filecoin主网上线日益临近，是时候了解一下该体系的经济机制、市场及矿工经济行为了。

Filecoin的矿工倾向长期持币，FIL币价为支撑矿工长期挖矿收益的主要来源。

我们认为，Filecoin 经济模型逻辑上具备可行性，并且解决两个问题：第一是早期矿工流失严重；第二是存储能力的有效性。当然，目前 Filecoin 经济模型尚未公布治理机制和算法参数，成效还须进一步验证。

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Filecoin 是什么

Filecoin 是基于 IPFS (InterPlanetary File System)协议的激励机制及公链系统，IPFS 协议定义了文件在分布式系统中如何存储、检索和传输，能永久、去中心化保存和共享文件，这是一种内容可寻址、点对点分布式协议。FIL 为 Filecoin 发行之代币，用于激励 Filecoin 网络中存储及检索市场各个角色的行为。

FIL 总发行量为 20 亿枚，矿工奖励占 70%，Protocol Labs 获得 15%，公募及私募投资者占 10%，基金会保留 5% 做生态发展。

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Filecoin挖矿VS比特币挖矿

BTC矿工的收益结构分为两部分：

1、 区块回报：就是我们通常所说的爆块

2 、交易费：转账的手续费

这个设计非常的巧妙，并且已经被实践验证，稳定运行了10年。

FIlecoin矿工的收益分为三种：

1 、区块回报：与BTC一样

2 、转账费：与BTC一样

3 、资源交易费：检索矿工的数据下载费用，存储矿工的数据存储费用。

资源交易费用，其实相当于把BT系统里面”做种子“和”上传数据“，这两个动作商业化了。矿工就是提供”种子“和”上传数据“的角色。使用Token激励方式来激励大家更多的存储数据，交易数据。

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Filecoin共识机制

Filecoin 采用混合共识机制 : 以预期共识(EC)为主，复制证明(PoRep)及时空证明(PoSt)为辅。

预期共识每一轮选举一名或者多名矿工来创建新的区块，矿工赢得选举的可能性跟矿工当前的存储能力成正比。

预期共识具备公平性、不可预知性及可验证性。因此在 Filecoin 区块链，每个区块高度对应到的是一个区块集合(Tipset)，每个区块集合包含数量不定的区块。这种链式结构为有向无环图(DAG)。

Filecoin 采用预期共识有两个好处 :

第一是交易效率高，矿工工作不会被浪费；第二是可以控制分岔。

Filecoin 通过权重和抵押机制来促使矿工选择一条最有效的链，对同时挖多个链的矿工进行惩罚。

复制证明可以证明数据已经在一个特定的扇区创建成功。并且防范三种攻击 : 一是女巫攻击；二是外部数据源攻击；三是生成攻击。复制证明避免让矿工可以透过不同方法让自身存储数据小于承诺存储数据，以获得额外报酬。

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Filecoin 市场

Filecoin 经济模型中存在两大市场：存储及检索市场，两个市场中分别存在客户及矿工。

存储市场

Filecoin 存储市场是一个可验证的市场，Filecoin 存储市场中客户提出存储数据的需求，而存储的供给方为存储矿工，提供他们的存储空间。一个完整的存储周期如下：

第一，存储矿工提供自身价格及存储要求至订单簿(Order book)。订单薄是公开的，存储市场的服务价格是由市场所决定。

第二，当客户的需求价格与存储矿工的订单相匹配时候，交易自动撮合。

第三，验证者验证矿工是否存储有效数据，采用零知识的非交互式证明进行验证，有效保护隐私。

存储并非一次性服务，矿工可以通过三个方式获得奖励：

一是交易费；

二是区块奖励；

三是网络交易加速费(Networking Message Transaction Fees)。交易费及网络交易加速费为客户事前支付，区块奖励为系统所生成。

检索市场

Filecoin 检索市场为链下市场，提供客户检索所需要的数据，并且由检索矿工来提供检索服务。

一个完整的检索周期如下 :

第一，客户及矿工广播出价单及报价单，如发现订单匹配，则在链下订单簿发起交易。第二，达成交易后，双方建立链下支付及数据传输信道完成交易。第三，交易完成后，订单及交易提交至区块链记录及验证交易结果。

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Filecoin 经济模型

区块奖励

Filecoin 矿工在存储市场中，根据其存储能力高低获得区块奖励。

存储能力的衡量方式为矿工在 Filecoin 网络中提供多少单位有效存储空间及能够存储的时长。

Filecoin 中矿工的存储能力相当于比特币网络中矿工的算力。矿工获得的区块奖励取决于其存储能力占全网存储能力的比例。

Filecoin 与比特币网络不同的地方主要在于提供服务性质差异 : 存储是长时间的服务，Filecoin 需要矿工长时间维持网络的稳定，而非像比特币网络一样，矿工可以自由进出。

因此 Filecoin 采用网络基准奖励模型(Network Baselines)而非时间指数衰减模型。

网络基准

网络基准（baseline）是Filecoin新加入的部分。在Filecoin白皮书里面并没有这部分的内容。

众所周知BTC的“半衰期”为4年,按照四年减半的方式在运行。Filecoin同样遵守中本聪这样的基本结构设计，Filecoin的半衰期为6年，区别于BTC的四年。

6年这个时间的制定是经过严格测算，在Filecoin网络成长，用户使用Filecoin之间做出的一个平衡。

baselines 的添加是对这种指数级的Token分发机制的一个补充。

Filecoin系统添加这个修正，是为了防止在前期少量矿参与获取了过多的Token的这种不公平，并在全网算力比较少的情况下，延缓新币的发放。

网络基准模型有两个机制：

第一，长期而言区块奖励按时间指数衰减。

第二， 每个区块高度会对应到一个全网存储能力标准。如果区块奖励生成时，全网存储能力未达标准，会有部分区块奖励递延，直到全网存储能力达到标准，奖励才会释出。

网络基准奖励模型对 Filecoin 网络有两个好处：

一是将区块奖励与存储市场成长性挂勾，避免矿工得到较大的早期奖励后退出网络。

二是平滑化指数衰减模型，避免系统因奖励减半而发生全网存储能力大规模变动。

质押机制

质押机制是一个矿工惩罚机制，目的是保障 Filecoin 存储市场客户的数据不被丢失。

每一笔用户与矿工的存储协议中，存储市场矿工会将客户提供的数据存放于网络中，称为扇区(Sector)。每个矿工添加的扇区会包含存储文件内容及承诺存储时长，确保客户在约定存储时长中，可以自由运用自身存储的数据。当矿工添加一个扇区至 Filecoin 网络时，矿工需要质押一笔锁定资金。

锁定资金由两个部分组成：矿工自身的 FIL 代币以及部分区块奖励。

如果矿工在承诺的存储时长中离线，他会损失一部分的锁定资金。如果矿工完全停止存储行为，他可能将失去所有锁定代币。

锁定资金会在矿工履行存储协议后解锁，矿工可以在短暂的锁定期后收回所有资金。

抵押部分区块奖励有两个好处 : 第一是可以避免早期情况下，FIL 在二级市场流动性短缺。第二是降低矿工的进入成本。

承诺容量

承诺容量是一个让矿工避免设备闲置的机制。

当矿工因为客户存储需求不足而出现设备闲置时，可以向 Filecoin 网络提供承诺容量扇区。通过 Filecoin 网络证明矿工具备有效存储能力，能够为用户提供存储服务，矿工即可获得区块奖励。

验证数据库

验证数据库机制激励矿工存取有效数据，主要目的是避免矿工通过无效数据攻击获得收益，消耗全网存储能力。

客户存储的数据通过 Filecoin 网络验证过后，成为有效数据。

矿工及客户均有动力验证数据，矿工存储验证过后的有效数据可以获得较高额的区块奖励，而客户也会因为提供验证过数据而提升矿工处理自身交易的优先级。

总而言之，Filecoin 存储市场中存在三种矿工 : 一是有存储能力的矿工 ; 二是已存储数据的矿工 ; 三是已存储有效数据的矿工。

而影响矿工存储有效数据的因素有两个 : 第一是系统区分有效数据的能力。第二是交易费占区块奖励比例。

由于矿工存取无效数据的成本低于存取有效数据的成本，包含电费、设备损耗的差异。当二者成本差距大于交易费时，矿工可能会忽视存取有效数据带来的增益，而持续存取自己生成的无效数据获得区块奖励，造成全网有效存储能力下滑。

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FIL 价格与矿工行为全分析

存储市场供需

Filecoin 存储市场的需求主要来自于用户去中心化存储需求，去中心化存储相较中心化存储有四个优势：

一是数据价值化：

二是数据安全性较高：

三是数据备份成本较低：

四是避免运营商倒闭风险造成数据丢失。

检索市场供需

Filecoin 检索市场需求早期主要来自有价值化信息需求的区块链用户。

随着 IPFS 存储市场逐渐规模化，可供用户检索的文件越来越多，检索矿工的重要性及收益也会逐步提升。FIL 的价格对检索矿工影响不大，检索矿工收益只有交易费，并不包含区块奖励。

检索矿工最优策略是同时成为存储矿工，并适当降低报价，以获得更多的检索订单，同时提高网络带宽利用率。

当 IPFS 生态发展到一定程度时，检索矿工可以凭借丰富的存储资源，高效运作检索市场。

FIL 供需

由于矿工需要质押 FIL 以获得区块奖励，且 FIL 代币为线性逐步释放，因此预期供给端缓慢增长而增长率指数递减。需求端则因为服务需求逐步增长，决定了市场各参与方必须持续购买 FIL。

由于要维持服务价格的稳定性，无论 FIL 上涨或下跌，存储及检索交易费的价格需锚定法币或稳定币。当 FIL 价格上涨时，客户会支付较少 FIL 单位的交易费及网络加速费，矿工区块奖励占收益比例上升。

当 FIL 价格下跌时，客户会支付较高 FIL 单位的交易费及网络加速费，矿工区块奖励占收益比例下降。

综合而言，矿工最优策略为长期持有 FIL，原因有两个 : 第一，挖矿需要质押 FIL，减少 FIL 供给并增加 FIL 需求。第二，币价涨幅决定了矿工收益率，交易费无法覆盖挖矿成本。

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Filecoin 应用层

弹性数据备份

Filecoin 提供客户数据备份的多重选择。客户可以无上限的备份数据至不同节点，并且可以随时验证任一节点的存储状况。相较中心化存储成本较高的分散备份及验证，Filecoin 存储协议较有弹性。

链外数据转移

Filecoin 提供链外数据转移的机制。客户可以将档案较大的数据存在硬盘，并用链外的方式把硬盘直接放到矿工的存储服务器上，并持续验证文件是否被安全地存储。此机制可以解决大型档案上传速度过慢且费用昂贵的问题。

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Filecoin模型价值

Filecoin模型里面最大的一个价值点：使用存储的数据来作为算力的大小共识机制的基础。

正如Filecoin白皮书里面描述的一样：Filecoin其实可以使用任何已有的共识机制，例如POW。

但是FIlecoin系统没有选择这个共识机制。是因为考虑到要降低Filecoin系统的整体成本，给用户提供一个性价比优秀的存储服务。这也是Filecoin系统设计的核心原因之一。

利用数据存储大小作为算力大小，可以避免像BTC那样的计算力和电力的浪费。同时可以降低Filecoin的系统成本。

Filecoin的商业模式，仍然是共享经济范畴。希望把世界上闲置的存储资源，带宽资源组织利用起来。

本文来源：Firefly萤火虫区块链
原文标题：必看！Filecoin经济模型深度解析 | 萤火虫IPFS矿机

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编译者/作者：Firefly萤火虫区块链

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