一文详览Filecoin:是什么、如何运作、为什么选择及常见问题

分布式存储作为Web3.0的重要组成部分,IPFS的重要性不言而喻。
 
IPFS中国社区(IPFS.CN)通过提炼内容进行精简解析,对Filecoin相关进阶资料做了完整梳理,本文将从知识普及的角度出发,分析Filecoin的要素与重要知识点。
 类目一:什么是Filecoin?
 Filecoin是一个存储文件的对等网络,具有内置的经济激励机制,可确保随着时间的推移可靠地存储文件。 在 FIlecoin 网络中的矿工可以通过为客户提供存储来获取 FIL。相反的,客户可以通过花费 FIL雇佣矿工来存储或分发数据。Filecoin包括区块链和本机加密货币(FIL)。存储矿工通过存储文件赚取FIL,Filecoin的区块链记录了要发送和接收FIL的交易,以及来自存储矿工的证明,证明他们正确存储了文件。
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  对于用户Filecoin使用户能够以极具有竞争力的价格存储其文件,并验证其文件是否正确存储。 用户可以通过选择最适合其存储需求的矿机,在成本,冗余性和速度之间选择自己喜欢的折衷方案,实施Filecoin的应用程序可以与网络上的任何矿工协商存储。与集中式存储系统不同,Filecoin分布式存储无需为每个提供程序实现不同的API。用户可以随时通过查看Filecoin区块链上的证明来验证其文件是否正确存储。 对于存储提供商Filecoin使存储提供商可以在公开市场上出售其存储。 存储提供商是运行矿工并以此获得Filecoin Token的人员和组织。矿工可以是任何具有备用磁盘空间的联网计算机,也可以是专门为Filecoin构建的具有大量存储的专用系统。 一旦存储提供商实施了Filecoin协议,他们就可以访问Filecoin用户整个市场。提供商不需要设计自己的存储API或自己宣传其产品,因为这是由Filecoin的协议和网络处理,Filecoin有效消除了门槛的壁垒,打破中心化存储的痛点。 Web3的新功能Web3是互联网的下一个时代。Web3是软件开发领域的一项运动,正在将集中式应用程序转变为分布式协议,建立在web3架构上的应用程序不必具有单一控制点,而是可以消除中心化控制,Web3是一个开放协议的世界,它允许用户拥有所有权并收回对其数据的控制权。 Web3本质上是通过允许在同级之间共享文件来允许Filecoin的存在。 类目二:Filecoin如何运作
 Filecoin节点Filecoin节点是指维护Filecoin网络的全球分布式运行服务器,它们同步Filecoin区块链并验证每个块中的消息,一旦应用,它们就会提供全局状态。节点可以管理Filecoin钱包并在其上接收FIL。 Filecoin节点还可以通过广播将不同类型的消息发布到网络。例如,客户端可以发布一条消息,以将FIL从一个地址发送到另一个地址。节点可以向Filecoin矿工提议存储和检索交易,并在执行时为其支付费用。 此外,节点还可以参与检索合约,为用户提供指定文档以此获得FIL,目前Filecoin团队正在开发更多的节点角色,例如促进网络自我修复的节点等。 Filecoin矿工 
客户要将需要存储的文件信息和少量的代币发送到存储市场中,用于报价。存储矿工提交询价,矿工间的竞争可以提供低成本的存储。客户和矿工之间就存储达成共识,完成配对流程。
 
在供需双方达成交易之后,客户发送文件给存储矿工,矿工将文件添加到磁盘分区中,分区通过加密封装,并将验证信息发送到区块链中。
 
当矿工将文件存储到矿工节点自己的存储空间后,矿工通过时空证明和复制证明不断证明他们在诚实的存储着客户的文件。客户支付给矿工的费用通过分期付款的方式进行,矿工这一方随着时间的推移,不仅会获得客户支付的FIL收益,还会获得网络的区块奖励。 矿工类型Filecoin网络将具有多种类型的矿工:
  • 存储矿工,负责在网络上存储文件和数据。
  • 检索矿工,负责提供快速通道来检索文件。
  • 修理矿工,待实施。 

存储矿工是网络的心脏。他们通过为客户端存储数据并计算加密证明来验证跨时间存储来赚取Filecoin,赚取区块奖励和交易费用的概率与矿工为Filecoin网络贡献的存储量成正比。 检索矿工是网络的脉络。他们通过中标特定文件的竞标价格和采矿费来赚取Filecoin,这取决于该文件大小的市场价值。检索矿工的带宽和交易的出价/初始响应时间(即等待时间和与客户的接近程度)将决定其在网络上完成检索交易的能力。检索矿工的最大带宽将确定其可以进行的交易总数。 交易Filecoin有两种主要的交易类型:存储交易和检索交易 存储交易是客户端与存储矿工之间的协议,用于在网络中存储一些数据。一旦交易开始,和矿工已接收到的数据存储,它会反复证明链条,它仍然是存储按照协议的数据,以便它可以收集奖励。否则,矿工将被惩罚并失去FIL。 检索交易是客户端与检索矿工之间的协议,以提取存储在网络中的数据(希望以一种快速,可靠的方式)。与存储交易不同,这些交易是通过使用支付渠道以增量方式为接收到的数据进行支付的链下交易来实现的。 GAS费用Gas最初是在以太坊区块链上实现的,用于衡量消息消耗的计算和存储资源。GAS是衡量信息所消耗的资源的一种方法,一条消息所消耗的GAS费直接影响到发件人为其被矿工纳入新区块而必须支付的成本。 Filecoin 是一种基于区块链的经济,参与者在分布式网络上进行交易。通过挖掘器记录和处理它们挖掘的块中的消息来更新网络状态。GAS可以用来衡量消息所消耗的资源。消息消耗的“gas”直接影响发送方为将消息提交给区块链所支付的成本。  类目三:为什么选择Filecoin 公开市场在Filecoin中,文件存储和检索交易是需要在公开市场上协商的,任何人都可以在不需要许可的情况下加入Filecoin网络。运行矿工仅需要Internet连接和备用磁盘空间,即可参与进Filecoin网络中,通过降低准入门槛,Filecoin可以打造一个真正去中心化的互联网。 有竞争力的价格存储和检索的价格由供求关系确定,而不是由企业定价部门确定。Filecoin以极具竞争力的价格提供可靠的存储,矿工的竞争基于其存储,可靠性和速度,而不是通过行销或锁定用户来进行。 可靠的存储由于存储是付费的,因此Filecoin提供了可行的经济理由,使文件随着时间的推移保持可用状态。文件存储在可靠且与互联网连接良好的计算机上。 自我修复Filecoin网络不断验证文件是否正确存储。Filecoin区块链具有内置的自我修复过程,可在其中检测出故障的矿工,并将其文件重新分发给可靠的矿工。  类目四:比较Filecoin Filecoin与Amazon S3,Google Cloud Storage相对比
主要用例
Filecoin
Amazon S3,Google Cloud Storage
价格
由公开市场决定
由企业设定价格
集权
许多小型独立存储提供商
少数大公司
可靠性统计
由网络独立检查并可以公开验证
公司自行报告自己的统计信息
API
应用程序可以使用Filecoin协议访问所有存储提供商
应用程序必须为每个存储提供商实现不同的API
支持
如果出现问题,Filecoin协议无需人工干预即可确定会发生什么情况
如果出现问题,用户请与支持服务台联系以寻求解决方案
成为存储提供商
存储提供商(计算机,硬盘驱动器,互联网连接)的进入门槛低,个人也可参与存储提供商(法律协议,市场营销,支持人员)的准入门槛高,需要是企业级别
 
 
Filecoin与比特币对比
主要用例
Filecoin
BTC
数据存储
擅长廉价存储大量数据
少量数据可以高成本存储在区块链上
证明
使用复制证明和时空证明来保护区块链
使用工作证明来保护区块链
共识
拥有最多存储空间的矿工拥有最大的权力
计算速度最快的矿工拥有最大的能力
挖矿硬件
硬盘,GPU和CPU
专用集成电路
运行时间要求
存储矿工因正常运行时间获得奖励,因停机而受到处罚
矿工可以离线而不会受到惩罚 类目五:Filecoin常见问题 在Filecoin上存储数据会比其他集中式云服务便宜吗?Filecoin为数据存储创造了一个竞争激烈的市场。网络上将有许多矿工提供许多价格,而不是一个固定的价格。官方期望Filecoin的无许可模式和较低的准入门槛将会出现一些非常有效的运营机制和低价的存储方案。 如果意外丢失了一个扇区,有什么办法可以解决?如果用户丢失了数据本身,那么将没有办法恢复它,用户的奖励也将被削减。但是,如果数据本身是可恢复的(例如,用户只是错过了WindowPoSt),那么恢复过程将可以重新获得该扇区。 为什么Filecoin挖矿在AMD上效果最好?目前,Filecoin的复制证明(PoRep)倾向于在AMD处理器上运行。有关更多信息,请参见Filecoin密封的说明。更准确地说,它在Intel CPU上的运行速度要慢得多。它在某些ARM处理器(如较新的三星手机中的处理器)上具有极高的竞争力,但是它们缺少RAM来密封更大的扇区。我们在AMD处理器上看到这种优势的主要原因是由于它们执行了SHA硬件指令。 Lotus or Venus哪个对矿工更好?
Lotus是Filecoin协议的主要参考实现。在此阶段,我们建议大多数矿工使用Lotus参加Filecoin网络。
  从Filecoin网络检索的速度有多快?
如果要从IPFS或远程固定层(例如FPS)中检索数据,则在最坏的情况下,检索应花费毫到秒的数量级。从Filecoin网络检索的最新测试直接表明,保存数据的密封扇区需要大约1个小时才能解封。从部门启封到数据交付,最好的实现估计是1-5小时,如果需要为应用程序更快地检索数据,建议用户在Powergate或FPS上构建存储。
 在数据存储过程中,如果数据遗失或者数据无法访问会有怎样的惩罚机制?对服务器集群运营商有怎样的影响?将会导致抵押损失,同时清零有效存储,算力归零,还会影响服务器集群运营商声望,对服务器集群运营商造成极大的不利影响。 知识点学完了,赶紧点个再看收藏起来吧! 随着区块链技术的不断进化,IPFS&Filecoin不断完善的生态已经吸引了加密领域中的众多开发者,而分布式存储也将在即将到来的Web3.0时代发挥出越来越重要的作用。 了解更多IPFS和Filecoin资讯的,联系时空云运营专员(WX:993987015)或者时空云官网:http://yunos.io 

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