Filecoin相关:一文读懂Filecoin的经济模型?

作为IPFS协议的激励层，Filecoin是一个分布式的存储网络，将世界上未使用的存储转变为算法市场，为网络创造一个永久的、分布式的未来。矿工可通过提供数据存储或检索来获取协议令牌（也称为“FIL”）；客户向矿工支付费用以存储或分发数据并检索数据。

在这里，我们将通过10个问题解读Filecoin的经济模型，大家一起来看看吧！

1、为什么开放系统中的共识这么难？

在拜占庭将军问题中，将军和信使都可能叛变。比特币所引入的经济激励机制是目前所知唯一一种能够解决拜占庭将军问题的机制。

Filecoin共识

共识机制是区块链核心的组成要素之一，它决定了区块链的业务吞吐量、交易速度、不可篡改性、准入门槛等。

PoW：中本聪为了解决拜占庭共识问题，在比特币系统中引入竞争挖矿的机制。同时，为了保证最大可能的公平性，采用了基于哈希运算的PoW（工作量证明机制）共识机制，但是PoW共识机制耗费大量资源，并且相对而言出块速度较慢，已无法满足剧增的交易量。

PoS：PoW是比拼算力的话，PoS（权益证明机制）则是比拼余额，通俗说就是自己的手里的币越多，挖到一个块的概率越大。以太坊可以看作是PoS共识机制下最成功的项目了，PoS不需要大量的算力，并且大大提升了交易速度，但却会造成富者越富，资源越来越集中，从而变得更中心化。

DPoS：针对PoW、PoS的效率低和变得越来越中心化的问题，BM在2013年提出并在项目中第一次使用了DPoS（股份授权证明机制）共识算法，2017年最火的区块链项目之一EOS也是采用了DPoS共识。

从比特币的PoW（工作量证明机制）到以太坊的PoS（权益证明机制），再到EOS的DPoS（股份授权证明机制）共识机制的迭代也见证了区块链项目及其算法完善改进的全过程。

Filecoin项目提出了自己的新型存储证明，即复制证明（Proof-of-Replication）和时空证明（Proof-of-Spacetime），可以说复制证明（以下简称PoRep）论文里面的PoRep算法是Filecoin的共识核心算法。

本质讲，Filecoin是PoW的一种，还是工作量证明，但是换了一种方式，用存储有效有用的数据作为一种工作量证明，解决了现在需要耗费电力耗费资源的问题，把工作量用在有用有价值的存储上面，这是一个很大的进步，PoRep算法初衷是在不浪费空间的情况下只存储有用的数据来解决共识机制，比以往的Proof of Space共识算法有了一个更大的进步。

复制证明可以让证明人提供存储证明给用户，证明用户的数据已经被复制存储到证明人唯一的专用物理存储设备上了。复制证明也是一种交互式协议。当证明人承诺存储某数据的n个不同的副本（独立物理副本），然后通过响应协议来说服验证者，证明人确实已经存储了每个副本。PoRep改善了PDP（数据持有性验证）和PoR（可获取性证明）方案，并且阻止了女巫攻击、外包攻击、生成攻击。复制证明论文的理论意义是非常大的，它为Filecoin项目实施提供了扎实的理论基础。

对应于区块链系统，将军就是矿工，那么系统中就有可能存在三种角色的矿工：

诚实节点是遵循系统规定协议的节点；理性节点是利益驱动的节点，为了获得最大利益，理性节点可以遵循协议，也可以破坏协议，甚至是挟持网络；恶意节点的目的是只为破坏网络，甚至是“损人不利己”。

2、为什么“有用共识”系统的设计这么难？

区块链作为一种经济系统，其本身就是一种复杂系统（complex，与complicated有区别）和开放演化系统。

目前最成功两条公链系统——比特币和以太坊——他们所具有系统角色只有挖矿矿工，以太坊引入了一些轻节点的概念从事验证的工作，但并没有本质的变化。而Filecoin这样的“有用共识”系统，在具有区块链挖矿概念之外（交易市场），又引入了存储矿工（存储市场），甚至还有检索市场，以及内部的监管市场。其中存储市场影响挖矿市场的出块权重，存储市场和挖矿市场一起维护链的稳定。检索市场和监管市场从生态中获利，并不参与链的维护。

在一个复杂系统中多引入一个角色，其复杂性将有大大增加，尽管目前没有量化这个增加是指数级或者其他级别。

3、为什么需要质押？

PoW本身就是一种算力质押，中本聪非常巧妙的破除质押和奖励/惩罚双环困境。对于“有用共识”系统来说，或者是其他非PoW共识系统来说，质押和证明应该是一种应有之义。但由于“有用共识”系统实现了质押和奖励/惩罚的解耦，其实现方式略有不同。类比于PoW，质押通过以下方面维护系统正常运行：

协议要求加入系统的节点展示出 “质押”：付出质押（PoW：算力破解密码学难题）以获得参与协议的资格（PoW同理）。

在质押的基础上，系统通过存储市场向矿工奖励代币作为“存储证明”，为存储证明设定激励机制（在PoW中，这里是奖励给“工作量证明”，从而也为算力投资设定激励机制）。

系统的安全性和经济机制相互作用（PoW同理）。

4、Filecoin中有哪些质押及惩罚？

Filecoin目前的设计中主要有两种质押：存储质押和承诺质押。存储质押用于存储市场，承诺质押用于链的维护。

有了质押，那么矿工的任何失当行为就会受到严厉的惩罚。Filecoin目前设计的惩罚选项有：

共识错误：同一矿工在同一高度产生两个区块（Filecoin是tipset链，允许同一个高度挖出多个区块，但一个矿工只能挖出一个区块）

存储错误：没有提交时空证明（超过生成攻击的窗口阈值）

存储错误：延迟提交时空证明（在生成攻击的窗口阈值内）

存储错误：时空证明缺失sector

违背存储合约：在deal到期之前删除存储数据

5、Filecoin的经济体系如何运作？

Filecoin的经济体系如下图所示，主要包括交易所的流通市场、存储市场和出块奖励。每一个环节都形成一个闭环。图中红色的小锁是指质押的FIL。

6、Filecoin中存储质押如何运作？

存储市场是一个去中心化的可验证市场，市场中包含了存储提供方和存储使用方，两方根据市场交易规则，使用支付通道达成交易，是完全市场化的行为。存储市场中也包含了一个监督者，可以有存储使用方兼任。监督者（Slasher）的主要作用是对存储失当的矿工进行惩罚。

7、Filecoin有了存储质押，为什么还需要承诺质押？

承诺质押主要有三个作用，如下图所示：

8、Filecoin承诺质押是如何设计的？

首先，市场中有三种FIL代币：

那么所有矿工的可用FIL总量是：

而承诺质押总额度是所有矿工可用FIL总量的一个比例：

Filecoin经济模型的草案规定，承诺质押又分为两部分：影响力质押和人均质押。而区分这两种质押的原因是：

Filecoin经济模型的草案规定影响力质押和人均质押占质押总额度的比例是0.2和0.05：

由此，一个矿工的影响力质押是：

一个矿工的人均质押是：

9、Filecoin设计承诺质押的原因是什么？

把矿工锁定在生态中，有利于生态长远发展。对大矿工来说，能力越大，责任越大。对所有矿工来说（包括小矿工），均等收税，矿工越多，分摊在每个矿工身上税就越少。两种质押相结合，让网络的演化处于一个均衡的状态中。

10、Filecoin如何激励存储市场而避免矿工只获取出块收益？

在网络初期，矿工挖出的FIL比例很小（因为有前6年基金会、私募投资人FIL的释放），根据第8条的计算方式，矿工的质押占比很高，甚至超过了所有挖矿收益，也就是说，挖出的FIL全部被质押。对于这种情况，Filecoin官方甚至推出了允许矿工初期拖欠质押的方案，也就是没收未来挖到的FIL抵偿现在的质押不足。

像Filecoin这样的基于有用资源共识机制的区块链，都有沦落为挖矿经济系统的风险（而不是进行资源市场的循环），Filecoin吸收其前辈区块链的经验，设计了两种质押方式，这两种方式是否有效还有待评估。而且Filecoin目前的经济模型草案还在评审中，还可能会有新的调整和修改。

目前，IPFS&Filecoin挖矿作为一种比较稳健的投资方式，也受到越来越多的人的欢迎！IPFS是一个分布式的存储项目，与激励层Filecoin形成了一个有效的市场闭环，构建出一个去中心化存储网络系统。

IPFS&Filecoin一直备受瞩目。有人说：它的市值未来会是比特币的N倍。有人说：它会是2020年最值得投资的明星项目。还有人说：曾经错过了互联网、房地产、股市、比特币，这次绝不能再错过IPFS挖矿！未来已来，请好好把握人生财富机遇！

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注：本文不作为投资理财建议，投资有风险，入市需谨慎。

来源：全球币码翁区块链研究院

本期编辑：Alice

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编译者/作者：IPFS星际特工

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