网络存储空间_Filecoin网络经济模型剖析

前情回顾

沸沸扬扬2年之久的区块链巨著——Filecoin网络，在2020年10月15日实现了第一阶段的高光时刻，主网成功上线。根据Filecoin官方的愿景，是要把数据存储落实到分布式架构存储上，并且存到Filecoin网络。主网上线，只是实现了这个网络的可用性验证，还远远没有达到最终愿景。把它称为第一阶段，是妥当的。那么为什么说10月15日是第一阶段的高光时刻呢？因为公布的经济模型，被各节点运营商大呼“坑爹”。

经济模型 解读

究竟是怎样一个经济模型，能让各节点运营商“停摆”近半个月的时间，来跟官方团队博弈呢？前置质押+180天线性释放！按照官方的规定，参与服务器运作的节点运营商，每封装1个扇区，也就是32GB便需要0.19枚FIL作为前置质押(质押数量每天呈小幅度上涨)。1T=1024GB，封装1个T的存储空间，共需要前置质押6.08枚FIL，质押540天，释放之后，存储空间归零，不再产生收益。

说完前置质押，再来说说收益吧。以目前各浏览器的数据来看，目前全网平均产出为0.21枚FIL每T。这0.21枚FIL就能分到客户手里吗？并没有这么简单。就官方发放规则而言，0.21枚FIL只有25%是即时释放，剩余的75%，需要180天线性释放出来。当天每T收益只有0.05枚左右。0.05的收益和6.08的质押量，怎么看都不是一个健康的比例，也怪不得各节点运营商会觉得自己被坑。即使一点收益都不发放给客户，想要达到收益与质押的平衡，粗略估算也要4个月左右。

那么，Filecoin网络没有投资价值了吗？它会走向EOS的老路吗？其实不然。Filecoin的价值，源于它的严谨，更在于它的匠心。胡安团队自2014年开始提出IPFS概念，时至今日已经6年过去了。提出严苛的质押策略，只为了将那些本着短期盈利，投机者挡在门外。毕竟如果FIL的市价过高，或者波动过大，对于新生的Filecoin网络来说，绝对算不上是好事。在资本逐利的侵蚀下，会羁绊Filecoin网络走向数据存储的步伐，导致预期推迟实现。它被市场赋予的热捧，其核心价值出于安全、高效、实惠地数据存储及运用方式。那么现在连价值数据的存储都只是凤毛麟角，靠着个别节点运营商在做，市场变现还为时尚早。过度透支预期价值的话，未来的发展将变得异常崎岖。

以BTC为例，2008年中本聪发布BTC白皮书，直到2018年才达到每枚十余万的价格高点。在最初的几年里，价格极低，但是价值却在不断潜移默化地发生着变化。

官方的经济模型设定，我们需要用宽广、博爱的胸怀去理解它。毕竟，它是真的想把数据存储做到实处。如果没有前置质押，就不能保证参与的节点运营商是否遵守Fileocin网络规则，不做线性释放的话，对于存储的数据就没有足够的保障。这个设定，会给投机者造成一定的阵痛，但对于投资者，影响并不大。三年五载后，也许会发自内心地感谢胡安团队，感谢节点运营商，为大家搭建了先进的数据存储方式，为大家搭建了价值数据应用的生态体系，使自己获得了一份极具价值的回报。

已经购买服务器了，怎么办？

不用急，时间还长着，让子弹飞一会吧！

接下来我们来科普一个小知识：物理存储容量与有效存储的区别

我们日常使用的电脑，点开“我的电脑”，都会有C盘、D盘之类的硬盘显示。无论是下载的应用，还是文件，都必须保存在某个盘中，这个行为便是数据存储。说到存储，就绕不开存储空间。细心的朋友可能会发现，家用电脑的实际可用硬盘容量，是少于硬盘厂家标定的存储容量的。由此，产生了物理存储和有效存储的区别。

存储空间与编码方式

简单类比一下，可以将Filecoin网络看成一个“电脑”集群，只是这个“电脑”在这里变成了专为数据存储量身定做的服务器，而存储空间的原理则是一样，有效存储相比于物理存储，会有所下降。这也是为什么各家节点运营商同样的存储容量，获得的FIL奖励不尽相同。

家用电脑的存储空间失真比例相对较小，幅度在10%左右。但是Filecoin网络里的服务器，出于对数据进行恢复的需要，进行了碎片化备份，以及错误修正码等防护措施。Filecoin网络对数据验证的方式具有唯一性，并不会给备份的数据发放奖励，因此，有效存储与物理存储将会存在30%-50%的偏差。这个偏差数值，取决于数据编码方式，即Raid0、Raid1、Raid2......Raid100的区别。

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      市面上主流的数据编码方式，主要有Raid0、Raid1、Raid5、Raid10这几种。简单概述一下：

01

能有效提升硬盘数据的吞吐速度，有效存储空间的损耗最低。但任何一块硬盘损坏，都会导致整个系统的数据受到破坏。这种数据编码方式显然不适合Filecoin网络，太空竞赛首日，某节点运营商数据被清零，大概率便是使用了Raid0数据编码方式。

02

将数据完整备份在多个硬盘中，在数据灾难恢复方面，获得极高的安全性，但是由于备份比例高达50%，所以有效存储只占物理存储的50%。对于技术创新能力一般的节点运营商，选择Raid1不失为一个稳妥的策略，只是在FIL收益上打的折扣有点大。

03

空间利用较大，同时存在一定能力的灾难恢复能力。它不会备份真实数据，而是将数据的奇偶校验信息备份到除自身外的每一块硬盘中。一旦有数据损坏或丢失，通过奇偶校验信息来试图恢复数据。这样做的好处兼顾了读写速度、数据安全性、存储空间丢失率等各方因素。小范围的数据损坏及丢失，一般都能恢复。在Filecoin网络体系中，Raid5是比较合适的方式，但也不是最佳选择。

04

融合了Raid0+Raid1，将硬盘分组进行存储。使Raid0的数据吞吐速度和Raid1的绝对安全，理论上只要同一组硬盘没有全部损坏，那么所有数据都能完整被恢复。使用Raid10的话，几乎可以不用担心数据安全，也可以保证吞吐量的高速运转，但是有效存储依然是物理存储的50%。

为什么都是1T的存储容量，各节点运营商获得的FIL收益却存在差距。看完上述数据编码方式，想必已经清晰明了地知道前因后果了吧？根据对目前各Filecoin商家的调研，有效存储率基本达到67%，即1TB的物理容量，可以封装0.67TB的数据碎片，或者理解为0.67TB已封装的存力。

复制证明(PoRep)

在复制证明中，存储矿工证明他们正在存储数据的物理唯一副本或副本。在矿工首次存储数据时，复制证明仅发生一次。

填充部门并生成CommD

当存储矿工收到每条客户数据时，他们会将其放入一个扇区。部门是Filecoin中基本的存储单位，可以包含来自多个交易和客户的碎片。扇区填满后，将生成一个CommD(数据提交，也称为UnsealedSectorCID)，代表该扇区中所有CID的根节点。

密封行业和生产CommR

接下来，发生称为密封的过程。

在密封期间，通过一系列图形和哈希处理对扇区数据(由CommD标识)进行编码，以创建唯一的副本。所得副本的Merkle树的根哈希是CommRLast。(在我们的分散数据结构教程中了解有关merkle树的更多信息。)

然后，将CommRLast与CommC(来自复制证明的另一个merkle根输出)一起哈希处理。这将生成CommR(复制承诺，也称为SealedSectorCID)，并记录到公共区块链中。CommRLast由矿工私下保存，以备将来在时空证明中使用，但未保存到链中。

编码过程被设计为缓慢且计算繁重，因此难以欺骗。(请注意，编码与加密不同。如果要存储私人数据，则必须先对其进行加密，然后再将其添加到Filecoin网络中。)

CommR提供了我们所需要的证明，表明矿工正在存储客户数据的物理唯一副本。如果您将相同的数据存储在多个存储矿工中，或者使用一个矿工对同一数据进行多个存储交易，则每个交易将具有不同的CommR。

密封过程还使用zk-SNARKs压缩了复制证明，以保持链条较小，以便Filecoin网络的所有成员都可以存储该链条以进行验证。在以后的课程中，我们将学习有关zk-SNARK的更多信息。

在Filecoin网络上，世界上任何人都可以提供存储空间。但是要在像Filecoin这样的分散网络上保持信任，您需要一种在全局网络本身上建立信任的方法。

Filecoin的证明系统通过在Filecoin区块链的协议层中建立信任来做到这一点。Filecoin协议利用存储证明作为在Filecoin区块链中达成共识的核心机制。

在前一篇文章中我们讲述激励式，分散式存储，共同探讨了集中式和分散式存储、激励性存储、以及密码证明，接下来我们将要讲解：如何验证存储交易。

准备数据进行存储

在将系统文件(例如puppy.gif)存储在Filecoin网络上之前，必须先将其转换为Filecoin Piece。

在此转换的第一阶段，将系统文件与UnixFS一起分块以创建IPLD DAG(有向无环图)。您可以在我们的分散数据结构教程中了解有关DAG(merkle树的一种形式)的更多信息。该IPLD DAG的有效载荷CID与IPFS CID相同，代表了DAG的根。

然后将IPLD DAG序列化为CAR文件并进行位填充以制作Filecoin Piece。(位填充会增加额外的位，以使部件符合标准尺寸。)该部件具有唯一的部件CID，也称为CommP(部件承诺)。

由于有效负载CID和分段CID是数据本身的加密哈希，因此它们是唯一的，具有相同的CID可以保证内容相同。相同的IPLD DAG将产生相同的有效载荷CID，相同的片段将产生相同的片段CID，无论是谁存储或检索它们。

协商存储交易并传输数据

当客户协商的存储处理矿工，他们雇用他们来存储块的数据，这可能是一个整体或部分文件。矿工将来自一个或多个客户的碎片存储在扇区中，这是Filecoin使用的基本存储单元。部门的大小各不相同，并且客户可以存储每笔交易最大规模的数据。(了解有关扇区大小和存储大文件的更多信息。)

CID件与其他交易参数一起包装以创建交易建议。该交易CID包含有关数据本身，在一块CID，矿工和客户端，以及其他重要的交易细节的身份形式的信息。

客户将此交易建议发送给同意存储其数据的矿工。矿工确认后，客户端会将其数据传输给矿工。一旦矿工获得了数据并验证其是否与交易建议中注明的CID相匹配，他们便在Filecoin的区块链上发布交易建议，并承诺交易双方。

江西正舵者网络科技有限公司

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