2018-04-04 国脉科技研究院 IPFS/Filecoin：你想知道的都在这儿
导读
IPFS×国脉科技研究院技术分享会于2018年3月24日在下午落下帷幕，共有100多位幸运的小伙伴参加了现场活动，十分感谢大家对此次活动的热情响应。在董天一老师深入浅出的分享中，相信每位小伙伴都对IPFS有了进一步的理解，对挖矿相关的知识有了重新的认知……相信没有与会的粉丝们已经按捺不住激动的心情想早点知晓会议的内容，所以我们对会议的内容进行详细梳理，确保没有任何遗漏，以最完整的方式呈现给大家。
主讲人简介：
飞向未来（董天一），IPFS/Filecoin中国区技术布道人，知乎专栏/微信公众号“IPFS指南”作者。毕业于北京大学软件与微电子学院，曾担任甲骨文亚洲研发中心（中国）数据库开发工程师，现致力于IPFS/Filecoin在中国的技术推广。
分享会重点：
- IPFS是一项协议，无ICO。投资者投的是Filecoin，其主网上线时间从未公布，SAFT协议注明的是2022年7月不上线即退款。
- Filecoin挖矿必备：网络、硬盘、硬件（矿机），矿工的算力是其硬盘上储存的数据大小。挖矿效率与带宽和区域位置都有关，客户优先向高网速和低延迟的节点下单，数据优先存储在离客户近的地方。
- 利润会指引矿工做该做的事。因为Filecoin提供的服务与CDN相似，可以考虑根据全国CDN分布来建设矿点。矿工不会像BTC矿工一样向水电站、冰原等地区聚集。
- 2018年将是挖矿和矿机的元年，这对于矿机生产商是一个机会。目前Filecoin还未上线，无法测试矿机效率（不要轻易相信各大厂商标榜的回本期）。硬盘数和带宽的最佳配比可根据网络利用率判断。
- 所有基于网络带宽的项目（玩客云、Sia等）都将是Filecoin的竞争对手，共同竞争网络资源。
1、什么是IPFS？
HTTP（超文本传输协议）是一项伟大的发明，使互联网迅速发展。它是协议而非软件，几十年来在互联网领域处于统治地位。但在使用过程中，协议存在的问题也在逐渐暴露：
- 带宽浪费：因为使用的是中心化服务器，导致带宽浪费严重。
- 主干网依赖严重，全球通信皆由主干网相连接。
- 断网、服务中断：中心化服务器一旦宕机，将导致互联网应用服务中断。
- DDOS攻击：HTTP时代无法克服的癌症。
IPFS是什么？IPFS是一个分布式的web，点对点超媒体协议。
- 是1个协议：目标是颠覆现有的http协议。
- 是1个文件系统：用户将文件上传后，IPFS将其转换成专门的数据格式进行存储。
- 是P2P系统：IPFS核心是BT软件。
- 天生的CDN：每一台接入节点的计算机都是提供数据的CDN。
- 拥有命名服务。
- 是1个模块化系统。
2、Token体系
中本聪究竟做了什么？
- 他没有发明新技术；
- 比特币诞生于2009年，但其概念于1984年已出现。
- 比特币出现初衷——无政府主义。
Token体系涉及到3项学术观点：古典经济学、博弈论、自组织。
- 自组织：热力学基本定律熵增不可逆，而自组织就是把熵值（可理解为秩序）降低的过程。区块链在发展过程中趋向有序，因此熵值会降低。
- 博弈论。
- 古典经济学：其中有两大重要观点，自由竞争自由市场（市场需要自由开放）和看不见的手（靠市场经济来调节）。
以上三大学术观点对应到实际中就是：经济体系、技术体系、开源和进化。
- 开源和进化：对应自组织理论。区块链行业第一共识就是开源，如果项目不开源，人和人之间就达不成第一层共识。进化是指比特币自诞生以来，脱离中本聪自主发展，衍生出一系列代币，进入百花齐放阶段。目前区块链行业处于野蛮生长期，可能将迎来并购潮。
- 技术体系：对应博弈论。比特币运用了非对称加密、椭圆算法、哈希运算等技术。为什么大家愿意相信比特币？因为项目完全开源，持币者可以清楚了解其运行过程。这种去信任化的网络和技术保证了比特币安全性和公信力。
- 经济体系：比特币从一开始就设计好了经济体系，从挖矿+交易费用两方面激励矿工。即使比特币被挖完了，但交易费用激励依然存在，矿工仍将持续投入算力。
综上，开源和进化、技术体系和经济体系是判断一个项目是否合理的重要判断依据，任何一个环节的缺失都将可能导致项目失败。
3、什么是Filecoin？
IPFS是一个协议，没有ICO。我们投的是建立在IPFS上的Filecoin项目，代币名FIL。Filecoin是一个分布式存储项目，官网Filecoin.io，是唯一的官方消息来源。
Filecoin代币经济体系：
总量：20亿；ICO：10%，2亿枚。
私募时间：2017.07.21-2017.7.24
成本：0.75美元
行权期：1-3年，折扣额0-30%
参与人数：150+人
募集金额：0.52亿美元
公募时间：2017.08.07-2017.09.07
成本：1-5美元
行权期：1-3年，折扣额0-30%
参与人数：2100+人
募集资金：2.05亿美元
注意点：
- 行权期：不是锁仓期，以6个月行权期为例，指的是从第一个区块被挖出来开始发币，6个月发完。
- Filecoin采用了合格投资者认证制度，投资者的家庭净资产需达100万美元，或单身人士的年收入超过20万美元，或夫妻双方年收入超过30万美元。投资者门槛高、且项目大热，因此全球投资者非常少。
4、共识机制：PoSt
PoSt（Proof of Spacetime，时空证明），本质是PoS的一种。Filecoin的白皮书上说，项目可以采用任何共识机制。那么为什么要采用PoSt？因为PoW会造成一定意义上的资源浪费，所以想寻求一种更好的解决方案，节省计算资源和能源。
PoSt将硬盘上存储数据的大小作为算力，而不用进行巨量的哈希计算，鼓励大家投入更多硬盘而不是投入更多CPU。
5、Filecoin交易市场
Filecoin是1个分布式存储项目，矿工为客户提供存储和流量，这两项都需付费。因此可将交易市场分为2部分：存储市场和检索市场。这两者可分开单独参与，例如用户上传数据到网络存储，需要付Filecoin代币（存储市场），而当有人访问该数据，矿工又可收取一定费用（检索市场）。两项费用均由矿工设置。
需要注意的是：
- 以上过程均为交易而非挖矿，没有新的Token发行。
- 检索矿工不参与挖矿，只有存储矿工参与挖矿，其算力是下载到硬盘上的数据。
- 检索矿工不用抵押，存储矿工需要抵押，具体抵押如何执行还在制定。
注：上方是存储市场，下方是检索市场，中间是区块链。
- 存储市场交易流程：
- 用户将订单提交到区块链上，存储矿工也将订单提交到区块链上，由区块链撮合订单，进行存储，这是链上交易。因为是链上交易，所以存储矿工无法预先在本地预存数据进行作弊。
- 撮合交易由双方进行签名，签名后的订单存储到区块链上，然后数据再从客户端发送到存储端，形成最终的交易记录。
- 检索市场交易流程：检索流程的订单是链下交易。因为：
- 检索数据是高频交易，链上进行易造成拥堵。
- 链下交易默认检索矿工是一个诚信的矿工。
- 如何验证检索矿工的真实性？采用微支付手段。检索矿工会将数据分成碎片进行传输，用户和矿工一手交钱一手交货，用户可以随时验证数据的真实性，如果有问题可随时中断。
- 交易成功后，将交易记录提交到链上进行记录。
6、IPFS和Filecoin之间的关系
- IPFS是一个对标HTTP的协议；
- Filecoin是一个区块链项目，拥有代币FIL；
- Filecoin是建立在IPFS之上的激励层。
IPFS主网已于2015年上线。可是为什么一直没有名气？
因为：
- IPFS的核心是BT软件，而目前缺乏有效的激励措施，没有足够的用户做种子。
- Filecoin上线后将激励矿工为IPFS做种子，如果种子足够多，用户下载速度将只受制于下载带宽。
如果网络下载速度高于本地读取速度会发生什么？
4G时代的带宽为100M，5G时代的带宽1G，6G时代带宽起步就是100G。当前普通硬盘读取速度为60-150M，SSD读取速度为400-500M。当万物互联时代到来，网络下载速度超过本地读取速度，设备只需有简单的本地启动文件就好，网络操作系统速度响应快于本地操作系统，设备的基本结构将要发生改变。目前类似的操作系统正在研发中，且是基于IPFS网络。
Filecoin是所有区块链项目的基础设施。IPFS用的人越多，对于Filecoin的存储需求越大，因此Filecoin是所有区块链项目的基础设施，EOS已明确表明要接入IPFS。Filecoin白皮书最后一章提到了“桥接”功能，允许Filecoin运行其他区块链项目的智能合约，也允许其他区块链运行Filecoin的智能合约。
7、Filecoin的经济意义？
世界发展的规律告诉我们，凡是符合“共享的，提升效率的”一定是未来的趋势。IPFS和Filecoin的诞生极大提高了我们数据存储的共享，这就是价值。
- 优化全球存储：由IPFS网络提供冗余和备份，极大节约存储空间。
- 优化全球网络：疏通了网络，能够节省60%的带宽，即增加60%的数据存储量。
- 资源的优化配置：IPFS从根本上提升人类的效率。是真正的共享经济。
8、Filecoin挖矿
必备三要素：网络、硬盘、硬件。
- 网络：带宽、静态IP、NAT（ICE）
Filecoin的天花板是网络，没有网络就无法参与挖矿。
1）带宽：挖矿效率将与地理位置有关，客户优先从高网速和低延迟的提供者处下订单，因此数据优先存储在离客户近的地方。带宽越宽越好，企业网络的成本远高于家庭网络，但是拥有静态IP，是对等网jie's多数是h共享网络，届时且存在网络超售现象。因此究竟是用企业网络和家庭网络，根据矿工个人情况做决定。
2）静态IP和NAT（ICE）：NAT主要用来缓解全球的IPv4地址不够用的情况，IPv4地址最多能提供2^32个IP，而NAT允许内网计算机共享一个公网IP地址（这样就可以达到节约IP地址的作用），但效率相对低下。静态IP如果有的话更好，但不是必须的，IPFS的P2P网络适应性非常强，在各种复杂的网络环境下都可以轻松实现NAT通信。IPFS网络采用是 ICE NAT traversal框架来实现的NAT通信。ICE不是一个协议，而是一个框架（framework），整合STUN、TURN和其他类型的NAT协议，该框架可以让客户端利用各种NAT方式打通网络，从而完成NAT通信。
硬盘：需要全天7×24小时运行。数据即算力，一旦硬盘坏了下线，将面临抵押、惩罚机制等风险。PC硬盘的使用寿命约3-5年。
硬件（矿机）：CPU、内存。
- 矿机是必须的；
- 低配硬件代表：树莓派，已经可以稳定运行IPFS节点。
- 曾测试过的最高配置：40个CPU+128G内存+10G带宽，最多连接节点数近1000，CPU使用率最高25%。
- IPFS会根据设备的好坏，在初始化时形成相应的配置文件，决定连接数。
- 连接的节点越多，内存耗费越高，所以矿机推荐不要低于4G内存。
- Filecoin还未上线，但是因为需要与成熟的大型云服务厂商例如亚马逊进行竞争，所以该网络应不会消耗太多硬件资源，这样才能有成本优势。
- IPFS核心是BT软件，硬件配置不需太高。迅雷的玩客云的芯片是S805，是机顶盒芯片。
9、FAQ
- 如何购买FIL？
官方在1月1日的Update里已有说明，交易所现在上线的都是金融衍生品（期权），官方反对盲目炒币，更专注于技术本身，扎实推进项目。
- 什么时候开始挖矿？网传Filecoin延迟上线？
官方从未公布上线日期，白皮书上规定的最晚上线时间是2022年7月，不上线即退款。
- IPFS在国内会被封吗？
能封，因为IPFS核心是BT，底层仍是基于TCP/IP，像比特彗星、电驴这些BT软件都被封过。但是，被封的可能性很小，因代价过高。
- Filecoin会不会存储非法内容？
每一个矿工存储的都是文件碎片，还将进行加密，所以即使获得矿工的硬盘，也无法从硬盘上恢复全部内容，保护了矿工。技术是一把双刃剑，无对错之分。
10、Q&A
- 评价一下市面上的矿机？
因Filecoin还未上线，所有矿机都未进行测试。没有人知道矿机运行效率，挖矿效率更取决于网络。矿机是必须的，这对矿机生产商是一次极好的机会。
2018年是挖矿和矿机的元年，所有基于网络带宽的项目（玩客云、Sia等）都是Filecoin的竞争对手，大家竞争的就是网络资源。
BTC矿机需要特定的芯片，Filecoin的矿机没有垄断性技术。
- IPFS上会不会出现类似甚至是优于Filecoin的项目？
Filecoin并不特殊，就是一个分布式存储项目。竞争不可避免，但是官方设计如此复杂的机制，必有它的独到之处。
- 用500M带宽用来挖矿的话，适配多少矿机？
因为Filecoin没有上线，所以无法确定。推荐的测试方法：每100M带宽配1T硬盘，存满了就再一点点往上加，4T可能是一个合适的配比。但是如果你的网络质量太差，周围用户不多，可能算力不会太高。因此推荐一点点加，避免运行成本过高，造成资源浪费。
- 玩客云近期萎靡不振，Filecoin会不会也陷入困境？
玩客云最大的问题是其生在中国，Filecoin是美国的项目，离开了中国照样生存。目前项目在中国面临的最大问题是代币的流动性，企业级用户无法直接用法币去购买FIL从而使用Filecoin服务。政府正在考虑对区块链项目采用适当的监管措施。
- 企业级用户如果无法购买FIL，项目方该怎么办？
世界是按经济学规律运行的，只要项目足够好，大家还是会想着用的。
- IPFS只解决了存储问题，未解决无服务化问题？
是的，目前IPFS上已有专门的数据库项目来解决这一问题，例如Orbit-db。更多基于IPFS的项目正在开发中。
- 大矿池会向沿海城市、带宽大、人群密集的地方靠拢吗？会不会导致小矿工收益下降？
比特币挖矿不受地理位置限制，因此矿池向电力低廉的地方聚集。但是Filecoin挖矿会受区位因素影响，小矿工可能竞争不过专业IDC，但是可以服务于周围1公里的用户，当然收益如何无法保证。
利润会指引矿工做该做的事，矿工一定会涌向服务好、低成本的地方。如何寻找这样合适的位置？可以参照目前的全国CDN节点分布，因为CDN目前做的事就是Filecoin要做的事，未来CDN可能将一部分机器用来挖矿来获得更多收益。
- 是否文件被调取次数越高，矿工的收益越高？
这是检索矿工的工作，检索矿工不参与挖矿。对于检索矿工而言，文件活跃度越高收益确实会增加，但是因为程序规定了下载数据前会检测各个节点的延迟，永远从高网速低延迟的节点实现下载。因此如果无法解决延迟问题，很难实际提高收益。
- 静态IP比NAT的网络优质多少？
需等Filecoin上线后测试带宽利用率。且利用率还与区域位置有关，无法一概而论。
- Filecoin会走向中心化吗？
BTC采用的是PoW共识机制，目前70%算力在中国，矿池只剩20个，有中心化的风险。Filecoin的PoSt共识机制也有中心化的风险，但目前还未经过时间检验。
- 如果挖矿成本上升，币价又不升高，矿工怎么办？
利润会指引矿工做该做的事，如果出现这种趋向，高成本矿工会逐渐淘汰。
- FIL价格飙升会不会使企业级用户使用Filecoin的成本越来越高？
不会，企业用户考虑的成本是法币，FIL价格抬升，矿工为在竞争中取胜会下调费率。最终，Filecoin的服务费会和云存储的价格曲线相近。
- 100个矿机共享1G带宽和每个矿机单独分配100M带宽，哪种方案收益率更高？
需要关注网络利用率。如果网络利用率已经达到极限，那么再加矿机就属于浪费。因此我们应该充分提高网络利用率。但需注意的是，因为存在网络超售，所以运营商不会让你的利用率长期跑满，极端情况会进行封杀，因此尽量不要引起他们的关注。
