一文讀懂：Filecoin是如何運作的

Filecoin是一個儲存檔案的對等網路，具有內建的經濟激勵機制，可確保隨著時間的推移可靠地儲存檔案。

在Filecoin中，使用者付費將其檔案儲存在儲存礦工上。儲存礦工是負責儲存檔案並證明其已隨時間正確儲存檔案的計算機。任何想要儲存其檔案或希望因儲存其他使用者的檔案而獲得報酬的人都可以加入Filecoin。可用儲存空間以及該儲存空間的價格不受任何一家公司的控制。相反，Filecoin促進了開放市場的儲存和檢索任何人都可以參與的檔案。

Filecoin包括區塊鏈和本機加密貨幣（FIL）。儲存礦工通過儲存檔案賺取FIL單位。Filecoin的區塊鏈記錄了要傳送和接收FIL的交易，以及來自儲存礦工的證明，證明他們正確儲存了檔案。

對於使用者

Filecoin使使用者能夠以極具競爭力的價格儲存其檔案，並驗證其檔案是否正確儲存。使用者可以通過選擇最適合其儲存需求的礦機，在成本，冗餘性和速度之間選擇自己喜歡的折衷方案。實現Filecoin的應用程式可以與網路上的任何礦工協商儲存。與集中式儲存系統不同，不需要為每個提供程式實現不同的API。使用者可以隨時通過檢視Filecoin區塊鏈上的證據來驗證其檔案是否正確儲存。

對於儲存提供商（礦工)

Filecoin使儲存提供商可以在公開市場上出售其儲存。儲存提供商是執行礦工並以此獲得Filecoin令牌的人員和組織。礦工可以是任何具有備用磁碟空間的網際網路連線計算機，也可以是專門為Filecoin構建的具有大量儲存的專用系統。Filecoin的區塊鏈獎勵礦工，他們為網際網路貢獻了有用的儲存空間，而不是為了完成浪費的工作量證明計算。

—旦儲存提供商實施了Filecoin協議，他們就可以訪問Filecoin使用者的整個市場。提供商不需要設計自己的儲存API或自己宣傳其產品，因為這是由Filecoin的協議和網路處理的。Filecoin通過消除進入壁壘，實現了獨立儲存提供商蓬勃發展的分散式生態系統。

Filecoin和Web3.0

Web3是軟體開發領域的一項運動，正在將集中式應用程式轉變為分散式協議。構建在web3架構上的應用程式不必具有單一控制點，而是可以消除中間人，從而降低大公司進行審查的風險，並使服務容易受到拒絕服務攻擊的威脅。Web3是一種不需要信任的基礎結構，它允許使用者擁有所有權並收回對其資料的控制權。Web3.0本質上是通過允許在同級之間共享檔案來允許Filecoin存在的。

網路

Filecoin網路是由Filecoin對等方以不同方式參與而形成的分散式對等網路。對等點通過安全通道進行通訊，他們使用這些安全通道將資訊分發到網路，在彼此之間傳輸資料並發現其他對等點，從而保持了連線良好的群體，即使有成千上萬的資訊，塊和訊息等資訊也會迅速流動。同行參加。

Filecoin節點

Filecoin節點或Filecoin客戶端是同步Filecoin區塊鏈並驗證每個塊中訊息的對等點，一旦應用，它們就會提供全域性狀態。節點可以管理Filecoin錢包並在其上接收FIL。

Filecoin節點還可以通過廣播將不同型別的訊息釋出到網路。例如，客戶端可以釋出一條訊息，以將FIL從一個地址傳送到另一個地址。節點可以向Filecoin礦工提議儲存和檢索交易，並在執行時為其支付費用。

執行Filecoin節點是一個低階任務，通常意味著保持程式24/7執行。有幾種Filecoin Node實施方案正在開發中，其中Lotus是最先進的。

Filecoin礦工

礦工通過執行不同型別的交易並將新的區塊附加到鏈中(每30秒)來向網路提供服務，為此他們收集FIL獎勵。

執行Filecoin礦工是一項技術含量很高的任務，具有強大的硬體要求，需要完成必要的證明。訖今為止，Lotus Miner是Filecoin礦工的最先講實現.

交易

Filecoin有兩種主要的交易型別∶儲存交易和檢索交易。

儲存交易是客戶端與儲存礦工之間的協議，用於在網路中儲存一些資料。一旦交易開始，礦工接收到資料打包儲存，並反覆向區塊鏈證明持續按照協議儲存資料，以便獲得Fil獎勵。否則，礦工將被罰沒並失去FIL。

檢索交易是客戶端與檢索礦工（可能是也可能不是儲存礦工)之間的協議，以提取儲存在網路中的資料（希望以一種快速，可靠的方式)。與儲存交易不同，這些交易是通過使用支付渠道以增量方式為接收到的資料付款的鏈下交易來實現的。

證明

如上所述，儲存礦工必須證明他們按照交易協議儲存資料。這意味著：

1，他們必須儲存客戶端提交的所有資料

2，他們必須在交易的整個生命週期內進行儲存

礦工使用複製證明（PoRep）證明他們已接收到所有資料，並使用其物理儲存以該礦工唯一的方式對其進行了編碼，而其他礦工無法複製（因此，兩筆交易需要相同的交易，資料最終無法重新使用同一磁碟）。交易開始且密封操作完成時提供此證明。

一旦達成交易並在其整個生命週期內，礦工將使用時空證明（PoSt）證明其仍在儲存與交易相關的資料。對於PoSt，隨機礦工需要證明他們儲存的資料的隨機部分仍然存在。

Filecoin客戶和其他礦工不斷驗證每個區塊中包含的證據是否有效，從而提供必要的安全性並懲罰不履行其交易的礦工。

Gas費

通過在鏈中包括交易或證明執行訊息會消耗網路上的計算和儲存資源，Gas是訊息消耗的資源的量度。訊息消耗的Gas直接影響發件人必須支付的費用，礦工將其包括在新塊中。

歷史上在其他區塊鏈中，礦工以本幣為單位指定GasFee，然後根據訊息消耗的天然氣量向生產礦工的區塊支付優先費用。Filecoin的工作原理類似，只是要燒掉一定數量的費用（傳送到不可恢復的地址）以補償網路的資源消耗，因為所有節點都需要驗證訊息。這個想法是基於以太坊的EIP1559 。

Filecoin網路中消耗的費用金額是由動態的 BaseFee給出的，該費用會根據網路擁塞引數（塊大小）自動進行調整。當前值可以從塊瀏覽器之一獲得，也可以通過檢查當前區塊來獲得。

此外，每條訊息都附有許多與氣體有關的引數，這些引數確定了礦工獲得的獎勵數量。以下是術語和概念的概述：

●GasUsage：訊息執行實際消耗的氣體量。當前協議不知道一條訊息在執行之前將確切消耗多少氣體，但是可以對其進行估計。GasUsage以Gas單位計量。

●BaseFee：執行每條訊息所消耗的每單位燃氣消耗的FIL數量。它以attoFIL / Gas為單位計量。

●GasLimit：訊息傳送者可以消耗，估計和指定的訊息執行量的限制。它以Gas為單位測量。塊中包含的所有訊息的GasLimit的總和不得超過BlockGasLimit。如果訊息用盡Gas，則訊息將無法執行，並且執行的任何效果都將被還原。

●GasFeeCap：傳送方願意為每個GasUnit支付的最大令牌金額，以將訊息包含在塊中。它以attoFIL / Gas為單位測量。傳送訊息時，訊息傳送者必須具有GasFeeCap * GasLimit的最小余額，即使並非所有餘額都將被消耗掉。GasFeeCap可以防止BaseFee出現較大的意外波動。

●GasPremium：支付給塊狀生產礦工的優先費，這是由GasFeeCap限制，BaseFee具有更高的優先順序。它以attoFIL / Gas為單位進行測量，並且可以低至1 attoFIL / Gas。

●高估燃燒：當GasLimit和GasUsage之間的差異較大時，燃燒的額外氣體量會增加。

發件人的一條訊息的總費用為：

●GasUsage * BaseFee FIL（已燃燒）+

●GasLimit * GasPremium FIL（礦工的獎勵）+

●OverEstimationBurn * BaseFee FIL

一個重要的細節是，無論使用哪種GasFeeCap，一條訊息將始終支付燃燒費。因此，低GasFeeCap可能導致減少的GasPremium甚至負數！在這種情況下，包含訊息的礦工將不得不自掏腰包支付所需的金額，這意味著他們不太可能在新區塊中包含此類訊息。

Filecoin實現可以選擇其礦工如何選擇要包含在新區塊中的訊息的試探法，但是他們通常會嘗試最大化礦工的回報。

公開市場

在Filecoin中，檔案儲存和檢索交易是在公開市場上協商的。任何人都無需許可即可加入Filecoin網路。執行礦機僅需要Internet連線和備用磁碟空間。通過降低准入門檻，Filecoin可以實現許多獨立儲存提供商蓬勃發展的生態系統。

有競爭力的價格

儲存和檢索的價格由供求關係確定，而不是由企業定價部門確定。Filecoin以極具競爭力的價格提供可靠的儲存。礦工的競爭基於其儲存，可靠性和速度，而不是通過營銷或鎖定使用者來進行。

可靠的儲存

由於儲存是付費的，因此Filecoin提供了可行的經濟理由，使檔案隨著時間的推移保持可用狀態。檔案儲存在可靠且與網際網路連線良好的計算機上。

自我修復

Filecoin網路不斷驗證檔案是否正確儲存。Filecoin區塊鏈具有內建的自我修復流程，可在其中檢測出故障的礦工，並將其檔案重新分發給可靠的礦工。

可驗證的痕跡

在自我修復的過程中，Filecoin會生成可驗證的跟蹤，表明隨著時間的推移檔案已正確儲存。客戶端可以有效地掃描這些跟蹤，以確認其檔案已正確儲存，即使客戶端當時處於離線狀態。任何觀察者都可以檢查任何礦工的往績記錄，並會通知該礦工過去是否有過故障或離線。

可驗證的礦工可靠性

在Filecoin中，儲存提供商通過其在區塊鏈上釋出的跟蹤記錄來證明其可靠性，而不是通過提供商自己釋出的營銷宣告來證明其可靠性。使用者不需要依賴狀態頁面或來自儲存提供商的自我報告的統計資訊。

權衡選擇

使用者可以在成本，冗餘和速度之間進行權衡取捨。使用者不僅限於提供商提供的一組資料中心，還可以選擇將其檔案儲存在任何參與Filecoin的礦工上。

放置空儲存使用

Filecoin會放置磁碟空間，否則將無法使用。激勵礦工加入Filecoin是因為他們的參與獲得報酬，這與其他沒有經濟誘因的分散式網路不同。Filecoin還使加入變得容易，因為礦工可以自我管理其儲存，無需人工監督即可獲得Filecoin代幣。

抗審查性

Filecoin拒絕審查，因為任何人不能強迫任何儲存提供者刪除檔案或保留服務。網路由許多不同的人和組織執行的許多不同的計算機組成。網路會注意到有缺陷或惡意的行為者，並會自動將其刪除。

有用的區塊鏈

在Filecoin中，礦工因提供儲存而不是執行浪費的計算而獲得獎勵。Filecoin使用檔案複製證明和隨時間的儲存證明來保護其區塊鏈。它不像其他區塊鏈那樣依賴耗能的工作量證明計劃。激勵礦工聚集硬碟並通過儲存檔案來使用它們。Filecoin不會僅出於挖礦的目的來激勵顯示卡或CPU堆積。

為其他區塊鏈提供儲存

Filecoin的區塊鏈旨在儲存大檔案，而其他區塊鏈通常只能儲存少量資料，非常昂貴。Filecoin可以為其他區塊鏈提供儲存，從而允許它們儲存大檔案。將來，將在Filecoin中新增機制，使Filecoin的區塊鏈能夠與其他區塊鏈上的交易進行互操作。

內容定址

檔案是由檔案中包含的資料而不是諸如URL之類的易碎識別符號來引用的。無論檔案在何處託管或由誰託管，檔案始終可用。當檔案變得流行時，可以通過大量計算機來快速分發檔案，而不必依賴中央計算機，因為中央計算機可能會因網路流量而超載。

當多個使用者儲存同一個檔案（並選擇不加密不公開檔案）時，每個想要下載檔案的人都會從Filecoin中受益，從而保持檔案可用。無論從何處下載檔案，下載者都可以驗證他們已收到正確的檔案，並且該檔案是完整的。

內容分發網路

檢索式礦工是與許多要下載檔案的使用者具有良好網路連線的計算機。通過獲取流行檔案並將其分發給附近的使用者，檢索礦工將因使網路流量順暢流動和檔案快速下載而獲得獎勵。

單一協議

實現Filecoin的應用程式可以使用相同的協議將其資料儲存在任何礦機上，不用為每個提供程式實現的不同API。希望支援多個不同提供商的應用程式不限於其所有提供商都支援的最低公分母集。

沒有鎖定

遷移到其他儲存提供商變得更加容易，因為它們都提供相同的服務和API。使用者沒有被鎖定在提供程式中，因為他們依賴提供程式的特定功能。此外，檔案具有內容定址功能，使檔案可以在礦工之間直接傳輸，而無需使用者下載和重新上傳檔案。

傳統的雲端儲存提供商通過降低儲存檔案的成本來鎖定使用者，但重新獲取檔案的成本卻很高。Filecoin通過促進檢索市場來避免這種情況，在該市場中，礦工競相以儘可能低的價格儘可能快地向用戶提供其檔案。

開原始碼

同時執行客戶端和儲存提供程式的程式碼是開源的，儲存提供商不必開發自己的軟體來管理其基礎架構，每個人都將從Filecoin程式碼的改進中受益。

滿存算力

Filecoin滿存算力產品是星際資料推出的Filecoin算力業務，專注於Filecoin挖礦。

活躍社群

Filecoin擁有活躍的貢獻者社群，可以回答問題並幫助新手入門。使用者，開發人員和儲存提供者之間會開啟一個對話方塊。