本篇研報將從分布式存儲的發(fā)展沿革赏陵、技術(shù)的第一性角度出發(fā)闡述IPFS的技術(shù)與應(yīng)用配紫，并延展至建立在IPFS上的Filecoin激勵邏輯，展現(xiàn)圍繞IPFS展開的生態(tài)圖景衡奥。

　　外匯天眼APP訊 : 經(jīng)過七年時間發(fā)展瓤介，IPFS存儲網(wǎng)絡(luò)目前已成長為全球性的分布式存儲選擇吕喘，而Filecoin區(qū)塊鏈主網(wǎng)也在數(shù)次推遲之后暫定于2020年7-8月正式上線，千呼萬喚使出來的FIL代幣也將正式上線刑桑。

　　自2018年開始氯质，中國區(qū)塊鏈與數(shù)字資產(chǎn)行業(yè)始終對IPFS技術(shù)與生態(tài)進(jìn)展保持高度關(guān)注，并發(fā)展出了圍繞IPFS與File coin的繁榮生態(tài)祠斧。本篇研報將從分布式存儲的發(fā)展沿革闻察、技術(shù)的第一性角度出發(fā)闡述IPFS的技術(shù)與應(yīng)用，并延展至建立在IPFS上的Filecoin激勵邏輯琢锋，展現(xiàn)圍繞IPFS展開的生態(tài)圖景辕漂。

一．分布式存儲的昨天與今天

　　所謂分布式存儲，就是將大量的普通服務(wù)器吴超，通過互聯(lián)網(wǎng)對外作為一個整體提供存儲服務(wù)钉嘹。這種存儲方式通常具有可擴(kuò)展性、可靠性鲸阻、高性能跋涣、易維護(hù)等特性。

　　在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期鸟悴，人們使用電子郵件等應(yīng)用是基于中心化服務(wù)器與一系列傳輸協(xié)議構(gòu)建的陈辱。每一次對話產(chǎn)生的記錄、信息都被中心化的存儲在單點服務(wù)器中细诸。

　　如果某天發(fā)生單點故障沛贪，那么服務(wù)器數(shù)據(jù)無法被訪問，應(yīng)用將無法運行。隨著計算機(jī)系統(tǒng)和各類應(yīng)用軟件的蓬勃發(fā)展利赋，中心化的存儲方式逐漸發(fā)生變革水评，P2P的傳輸方式逐漸萌芽。

　　1. “前區(qū)塊鏈時代”的分布式存儲

　　2000年一位來自美國的大學(xué)生Shawn Fanning開發(fā)了一款名叫Napster的軟件隐砸，在該程序中可以下載自己想要的MP3文件之碗，同時也可以上傳自己的MP3文件，供他人下載季希。

　　隨之而來的褪那，是這個軟件帶來的P2P文件傳輸技術(shù)的雛形，受此啟發(fā)式塌，電驢/eMule乃至之后大名鼎鼎的BT（BitTorrent）協(xié)議橫空出世博敬。

　　自此，中心化的存儲方式發(fā)生巨大變革峰尝，不再依靠中心化服務(wù)器偏窝，點對點的文件存儲傳輸應(yīng)用風(fēng)靡一時。

　　以BT為例武学，其作為內(nèi)容分發(fā)協(xié)議擁有諸多優(yōu)勢——與中心化服務(wù)器不同祭往，BT協(xié)議下對同一內(nèi)容下載的人數(shù)越多，下載的速度越快火窒，使用這種方法可以使下載服務(wù)器同時處理多個大體積文件的下載請求硼补，而無須占用大量帶寬。

　　磁力鏈接亦在此基礎(chǔ)上發(fā)展熏矿，其不基于文檔的IP地址或定位符已骇，而是在分布式數(shù)據(jù)庫中，通過散列函數(shù)值來識別票编、搜索來下載文檔褪储，即每種文件內(nèi)容均有唯一哈希值作為ID，使用分布式哈希表技術(shù)實現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)的尋址與存儲慧域。因為不依賴一個處于啟動狀態(tài)的主機(jī)來下載文檔鲤竹，所以特別適用沒有中心服務(wù)器的對等網(wǎng)絡(luò)。

　　2.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲解決方案

　　區(qū)塊鏈本身便是綜合了分布式存儲吊趾、非對稱加密并基于共識算法的技術(shù)宛裕，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲解決方案和BT協(xié)議技術(shù)上相同點為，均對要存儲的文件進(jìn)行了分片论泛，并把片段存在各個節(jié)點上。在這一方案中蛹屿，因區(qū)塊鏈技術(shù)對于數(shù)據(jù)加密和隱私的保護(hù)屁奏、去中心化帶來的不可篡改等特性，完美的勝過了中心化服務(wù)器错负。

　　在這類解決方案中坟瓢，通常都設(shè)計有激勵層的代幣獎勵——即當(dāng)節(jié)點將自己的存儲資源貢獻(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)時勇边，可以獲得該網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的生態(tài)代幣。目前應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)做存儲的項目有IPFS折联、Storj粒褒、Sia等。

二．IPFS技術(shù)應(yīng)用與原理：HTTP傳輸協(xié)議诚镰、Git版本控制協(xié)議與BitTorrent傳輸協(xié)議的精妙組合

　　1.從第一性原理出發(fā)看IPFS的本質(zhì)

　　IPFS本質(zhì)上一種文件共享和傳輸協(xié)議奕坟，例如HTTP超文本傳輸協(xié)議，它是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)上最成功清笨，最主要的傳輸協(xié)議之一月杉。但是，與遵循客戶端-服務(wù)器模型的HTTP不同抠艾，IPFS是一個既可以服務(wù)又可以請求數(shù)據(jù)的分布式節(jié)點網(wǎng)絡(luò)苛萎。

　　在客戶端-服務(wù)器模型中，“客戶端”（通常是Web瀏覽器）發(fā)送“服務(wù)器”（通常是文件托管服務(wù)器）检号，對Web元素（圖像腌歉，網(wǎng)頁，文檔等）的請求齐苛，并返回他們將收到其請求的網(wǎng)絡(luò)元素的響應(yīng)翘盖，該響應(yīng)將在屏幕上顯示×忱辏客戶端和服務(wù)器之間有許多“代理”（計算機(jī)和機(jī)器）最仑，可幫助中繼雙方的HTTP消息。

　　此模型以及HTTP的缺點如下：

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　　低效的結(jié)構(gòu)：HTTP的結(jié)構(gòu)僅允許客戶端和服務(wù)器一次請求和服務(wù)單個Web元素炊甲。這就是為什么某些具有多個Web元素的網(wǎng)頁需要比其他網(wǎng)頁更長的加載時間的原因泥彤。盡管HTTP可以有效地移動較小的文件，但在用戶每天都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)孤島的世界中卿啡，HTTP變得越來越低效且昂貴吟吝。

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　　集中式網(wǎng)絡(luò)：因為Web元素和數(shù)據(jù)是從單個主機(jī)服務(wù)器請求的，所以它使這些中央服務(wù)器容易受到DDOS攻擊和數(shù)據(jù)攻擊颈娜。這些集中化的網(wǎng)絡(luò)使自己可以接受政府或機(jī)構(gòu)的審查剑逃。2017年，西班牙政府響應(yīng)加泰羅尼亞獨立公投官辽，審查了與公投有關(guān)的多個網(wǎng)站和應(yīng)用程序蛹磺。

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　　相應(yīng)地，IPFS的模型創(chuàng)造性提供了新的模型來避免上述問題：

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　　高效的結(jié)構(gòu)：在IPFS上同仆，每個節(jié)點都可以向節(jié)點對等方提供內(nèi)容或從節(jié)點對等方請求內(nèi)容萤捆。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點越多，數(shù)據(jù)傳輸就越有效。IPFS上的客戶端不是一次請求一個Web元素來完成一個網(wǎng)頁俗或，而是從多個節(jié)點請求多個Web元素市怎。作為一個高度簡化的示例，使用客戶端-服務(wù)器模型的具有四個Web元素的網(wǎng)頁將需要四個客戶端請求辛慰，并且服務(wù)器響應(yīng)會依次執(zhí)行以完全交付該頁面区匠。使用IPFS，將一次向四個服務(wù)器發(fā)出四個客戶端請求以交付頁面帅腌。

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　　分布式網(wǎng)絡(luò)：IPFS上的節(jié)點被分配并擁有相等的功率驰弄，而不是單個服務(wù)器場來存儲和傳遞數(shù)據(jù)。如果一個節(jié)點受到攻擊或關(guān)閉狞膘，仍然可以從網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點檢索數(shù)據(jù)揩懒。分布式網(wǎng)絡(luò)降低了審查的攻擊面。為了回應(yīng)西班牙政府的審查行為挽封，加泰羅尼亞政府使用IPFS上傳了以前被禁止的網(wǎng)站已球，并向公眾開放。

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　　可以看出辅愿，通過以上兩點主要區(qū)別智亮，IPFS相比HTTP協(xié)議，實現(xiàn)了信息永久存儲且不可篡改和刪除以及資源共享点待。IPFS通過內(nèi)容尋址阔蛉，不存儲重復(fù)文件，節(jié)省存儲空間的同時癞埠，分布式特性和加密存儲讓整個網(wǎng)絡(luò)相比百度云等存儲方案相比可以避免單點故障并提供更好的隱私安全性状原。從長遠(yuǎn)來看，IPFS協(xié)議的和新特性相較HTTP有顯著的優(yōu)勢苗踪，IPFS與HTTP協(xié)議取長補(bǔ)短颠区、逐步融合的趨勢將不可避免。

　　2. IPFS的設(shè)計靈感

　　為了實現(xiàn)以上特性通铲，IPFS的技術(shù)設(shè)計路線綜合了多種已有的分布式系統(tǒng)和存儲技術(shù)毕莱，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，可以算是區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式存儲領(lǐng)域的集大成者颅夺。

　　IPFS網(wǎng)絡(luò)從以前的分布式對等系統(tǒng)中獲取了屬性朋截，包括分布式哈希表，BitTorrent吧黄，Git和SFS部服。根據(jù)其白皮書，這創(chuàng)建了“單個內(nèi)聚系統(tǒng)拗慨，大于其各個部分的總和”饲宿。

　　分布式哈希表：分布式哈希表DHT是一種分布式系統(tǒng)厦酬，用于存儲和檢索與對等節(jié)點網(wǎng)絡(luò)上的鍵關(guān)聯(lián)的“值”也就是數(shù)據(jù)胆描。每個值對應(yīng)一個不同的鍵瘫想，該鍵提供訪問該值所需的權(quán)限。在DHT上昌讲，所有信息均勻地分布在節(jié)點之間国夜，并且每個節(jié)點都有相等的機(jī)會被選擇來存儲值和密鑰對。

　　IPFS利用Kademila DHT短绸，Coral DSHT车吹，S / Kademila的DHT實施來提高查找效率并減少Sybil攻擊等攻擊媒介。

　　BitTorrent：BitTorrent是成功的對等文件共享協(xié)議醋闭。在2018年窄驹，該協(xié)議負(fù)責(zé)了全球互聯(lián)網(wǎng)流量的4.16％。IPFS利用BitTorrent的數(shù)據(jù)交換協(xié)議來獎勵資源貢獻(xiàn)節(jié)點并懲罰資源泄漏節(jié)點证逻。

　　Git（版本控制系統(tǒng)）：版本控制系統(tǒng)記錄一段時間內(nèi)對文件的更改乐埠，以便用戶可以隨時訪問特定版本。Git已實施了一個分布式版本控制系統(tǒng)囚企，該系統(tǒng)使一組分布式貢獻(xiàn)者能夠跟蹤多方對文件的更改丈咐。IPFS已在其協(xié)議上實現(xiàn)了此控制系統(tǒng)。在IPFS上龙宏，網(wǎng)絡(luò)上存儲的數(shù)據(jù)被分為多個片段棵逊，這些片段由網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點保存。通過實施版本控制银酗，IPFS確保正確組織這些片段辆影，并正確更新文件更改。

　　SFS（自認(rèn)證文件系統(tǒng)）：SFS是分布式文件命名系統(tǒng)黍特。IPFS在其星際名稱系統(tǒng)（IPNS）中使用它蛙讥。使用IPNS，用戶可以生成鏈接到IPFS內(nèi)容的可驗證地址衅澈。

　　3. IPFS的協(xié)議棧

　　IPFS協(xié)議包括如下七個子協(xié)議：

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　　身份：IPFS節(jié)點收到一個NodeId键菱，這是其公鑰的加密哈希。NodeId可幫助識別IPFS網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點今布。當(dāng)節(jié)點連接時经备，它們交換公共密鑰，并檢查加密哈希與公共密鑰是否匹配部默。如果它們匹配侵蒙，則建立連接；如果不是傅蹂，則節(jié)點斷開連接纷闺。

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　　網(wǎng)絡(luò)：IPFS幫助管理其網(wǎng)絡(luò)上對等節(jié)點的連接算凿，并提供傳輸，可靠性犁功，連接性氓轰，完整性和真實性功能。IPFS還被設(shè)計為在其他協(xié)議之上工作浸卦，從而使其注釋能夠使用其multiaddr功能創(chuàng)建自定義地址署鸡。

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　　路由：IPFS使用基于S / Kademlia和Coral的DSHT在節(jié)點對等之間路由信息。小數(shù)據(jù)值（等于或小于1KB）直接存儲在IPFS DHT上限嫌。較大的值存儲對可能可以為數(shù)據(jù)提供服務(wù)的節(jié)點的引用靴庆。

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　　交換：IPFS使用受BitTorrent啟發(fā)的交換功能BitSwap在節(jié)點之間交換數(shù)據(jù)。BitSwap本質(zhì)上是一個數(shù)據(jù)市場怒医，節(jié)點將向其他節(jié)點提供數(shù)據(jù)塊炉抒，以換取其所需的數(shù)據(jù)塊。如果節(jié)點沒有對等節(jié)點需要的數(shù)據(jù)稚叹，它將努力查找該數(shù)據(jù)焰薄。

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　　對象：IPFS對象包含數(shù)據(jù)和指向其他對象的鏈接。由于數(shù)據(jù)被碎片化并分布到整個網(wǎng)絡(luò)中的多個節(jié)點入录，因此IPFS使用Merkle有向無環(huán)圖來獲取數(shù)據(jù)碎片蛤奥，以有效地編譯整個文件。

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　　文件：IPFS可以基于Merkle有向無環(huán)圖對控制文件系統(tǒng)分層架構(gòu)進(jìn)行建模僚稿。

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　　命名：IPNS使用戶可以創(chuàng)建指向其內(nèi)容的可讀鏈接凡桥。

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　　擁有扎實的技術(shù)堆棧與站在眾多先前技術(shù)肩膀上的IPFS從2015年1月發(fā)布至今，已平穩(wěn)運行四年多蚀同。目前在IPFS協(xié)議上運行的應(yīng)用已有數(shù)百個缅刽，全球已有數(shù)百萬個節(jié)點。在過去數(shù)年中與區(qū)塊鏈時代啟動的許多去中心化項目不同蠢络，IPFS證明了其實用性衰猛。據(jù)統(tǒng)計，在2019年刹孔，IPFS公共網(wǎng)絡(luò)增長了30倍啡省，谷歌瀏覽器、火狐瀏覽器髓霞、D.Tube卦睹、IPWB、以太坊方库、Origin 等加入了IPFS網(wǎng)絡(luò)结序，如今，IPFS正在以2.5EB/天的速度纵潦，為全世界存儲有效數(shù)據(jù)徐鹤。

　　開發(fā)人員繼續(xù)為開源協(xié)議做出貢獻(xiàn)垃环，用戶繼續(xù)將文件上傳到IPFS，dApp開發(fā)人員繼續(xù)利用其網(wǎng)絡(luò)來存儲數(shù)據(jù)返敬。在短短四年多的時間里遂庄，IPFS已將自己確立為分散式Web的關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)。目前已有多個成熟的應(yīng)用基于IPFS落地救赐，包括OpenBazaar商店涧团、Brave瀏覽器、Peerpad協(xié)作編輯器等经磅。

　　三．Filecoin：基于的激勵機(jī)制及公鏈系統(tǒng)

　　如上文闡述，IPFS協(xié)議定義了文件在分布式系統(tǒng)中如何存儲钮追、檢索和傳輸预厌，能永久、去中心化保存和共享文件元媚，這是一種內(nèi)容可尋址轧叽、點對點分布式協(xié)議。盡管協(xié)議層面早已取得一系列進(jìn)展刊棕，但激勵機(jī)制的缺失讓IPFS的進(jìn)一步發(fā)展受阻炭晒。

　　而Protocol Labs在2017年推出的Filecoin（代幣FIL）是一個在IPFS網(wǎng)絡(luò)之上的激勵應(yīng)用層及區(qū)塊鏈公鏈系統(tǒng)，F(xiàn)ilecoin 主要依托于 IPFS 提供的分布式存儲技術(shù)甥角、以太坊智能合約實現(xiàn)的鏈上與鏈下交易市場网严、libp2p 實現(xiàn)的高效節(jié)點發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

　　Filecoin通過存儲、檢索嗤无、區(qū)塊獎勵三種收益震束，來刺激節(jié)點的長期運行，更好的為整個網(wǎng)絡(luò)生態(tài)服務(wù)当犯。在FIL 總發(fā)行量為 20 億枚垢村，礦工獎勵占 70%， Protocol Labs 獲得 15%嚎卫，公募及私募投資者占 10%嘉栓，基金會則保留 5% 做生態(tài)發(fā)展。FIL 發(fā)行速度分為三個部分：礦工獎勵六年內(nèi)發(fā)行 50%拓诸；基金會及 Protocol Labs 六年內(nèi)線性釋放侵佃；投資者一年內(nèi)分發(fā)完畢。

　　從FIL的代幣分配來看恰响，大部分的 FIL 供給量將會取決于礦工獎勵趣钱。除了參與FIL公募的投資者可以考慮在FIL上線交易所后交易代幣外，其他行業(yè)參與者主要通過參與Filecoin網(wǎng)絡(luò)挖礦來參與項目胚宦。

　　1. Filecoin共識與挖礦機(jī)制

　　Filecoin采用混合共識機(jī)制：以預(yù)期共識EC為主首有，復(fù) 制證明PoRep及時空證明PoSt為輔燕垃。預(yù)期共識是Filecoin區(qū)塊鏈的主要出塊共識，是一種概率拜占庭容錯共識機(jī)制井联。與一般的拜占庭容錯容錯共識不同的地方在于卜壕，每一輪領(lǐng)導(dǎo)人選舉出來以后，平均來說有一名參與者可以提交一個區(qū)塊烙常。

　　預(yù)期共識具備公平性轴捎、不可預(yù)知性及可驗證性。Filecoin對每個生成的區(qū)塊賦予權(quán)重蚕脏，權(quán)重最大的鏈成為主鏈侦副。區(qū)塊權(quán)重取決于兩個因素：一是父母塊 Parents Block的數(shù)量；二是鏈的存儲能力驼鞭。由于 Filecoin 有抵押機(jī)制秦驯，礦工會傾向挖父母塊最多且乘載最高存儲能力的鏈，實現(xiàn)有效收斂挣棕。

　　Filecoin采用預(yù)期共識有兩個好處：第一是交易效率高译隘，礦工工作不會被浪費。第二是可以控制分岔洛心。Filecoin 通過權(quán)重和抵押機(jī)制來促使礦工選擇一條最有效的鏈固耘，對同時挖多個鏈的礦工進(jìn)行懲罰。

　　在EC共識中礦工贏得選舉的可能性跟礦工當(dāng)前的存儲能力成正比词身，而存儲能力則由復(fù) 制證明和時空證明來衡量厅目。時空證明可以利用證明鏈及時間戳證明礦工在一定時長內(nèi)存儲數(shù)據(jù)，即使驗證者不在線偿枕，也能夠在未來去驗證礦工在該段時間內(nèi)生成了證明鏈璧瞬，有效防止臨時生成數(shù)據(jù)攻擊。

　　而復(fù)制證明可以證明數(shù)據(jù)已經(jīng)在一個特定的扇區(qū)創(chuàng)建成功渐夸。并且防范女巫攻擊嗤锉、外部數(shù)據(jù)源攻擊以及生成攻擊。復(fù)制證明避免讓礦工可以透過不同方法讓自身存儲數(shù)據(jù)小于承諾存儲數(shù)據(jù)墓塌，以獲得額外報酬瘟忱。

　　此外，需要注意的是Filecoin的參與和挖礦并不是有礦機(jī)就可以苫幢，還需要質(zhì)押代幣访诱。Filecoin為了防止客戶的數(shù)據(jù)丟失，設(shè)置了一種質(zhì)押機(jī)制韩肝，也可以理解為礦工懲罰機(jī)制触菜。當(dāng)一筆交易協(xié)議生成時，礦工會將客戶提供的數(shù)據(jù)存放于網(wǎng)絡(luò)中哀峻，這個區(qū)域稱為扇區(qū)Sector涡相。每個扇區(qū)會包含存儲文件內(nèi)容及承諾存儲時長哲泊，確保客戶在約定存儲時長中催蝗，可以自由運用自身存儲的數(shù)據(jù)切威。

　　當(dāng)?shù)V工想添加一個扇區(qū)至Filecoin網(wǎng)絡(luò)時，他需要質(zhì)押一筆鎖定資金丙号。這個鎖定資金由兩個部分組成：礦工自身持有的 FIL 代幣以及部分區(qū)塊獎勵先朦。如果礦工在承諾的存儲時長內(nèi)離線，他就會損失一部分的鎖定資金犬缨。如果礦工完全停止存儲行為喳魏，那他則可能將失去所有鎖定代幣。

　　2. Filecoin生態(tài)內(nèi)的存儲市場與檢索市場

　　在Filecoin中遍尺，有內(nèi)置的存儲和檢索兩個市場可供礦工參與挖礦與記賬截酷，通過報價和搶單系統(tǒng)，保證礦工提供服務(wù)時獲得用戶支付的代幣乾戏。存儲礦工在市場上提供硬盤容量，獲得用戶的存儲費用三热，同時鼓择，存儲礦工通過時空證明，獲得創(chuàng)建新區(qū)塊（挖礦）的權(quán)利就漾，獲得挖礦獎勵呐能；檢索礦工幫助用戶從 IPFS 網(wǎng)絡(luò)上檢索提取已經(jīng)保存的內(nèi)容地址，從而獲得檢索挖礦獎勵抑堡。

　　存儲市場：Filecoin存儲市場是一個可驗證的市場摆出，由區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行驗證。Filecoin 存儲市場中客戶提出存儲數(shù)據(jù)的需求首妖，而存儲的供給方為存儲礦工偎漫，提供他們的存儲空間。存儲并非一次性服務(wù)有缆，需要礦工的穩(wěn)定性及持續(xù)性象踊。礦工可以通過三個方式獲得獎勵：交易費；區(qū)塊獎勵棚壁；網(wǎng)絡(luò)交易加速費杯矩。交易費及網(wǎng)絡(luò)交易加速費為客戶事前支付，區(qū)塊獎勵為系統(tǒng)所生成袖外。

　　檢索市場：Filecoin檢索市場為鏈下市場史隆，提供客戶檢索所需要的數(shù)據(jù)，并且由檢索礦工來提供檢索服務(wù)曼验。檢索礦工不參與區(qū)塊生成環(huán)節(jié)泌射，直接從客戶端獲取相應(yīng)服務(wù)費用粘姜。檢索礦工數(shù)據(jù)來源可以是來自其他客戶端、存儲礦工或是 IPFS 網(wǎng)絡(luò)魄幕。

　　存儲市場及檢索市場有四個差別：第一相艇，檢索礦工存儲數(shù)據(jù)沒有時間要求，也不需要生成存儲證明纯陨。第二坛芽，網(wǎng)絡(luò)中的任何用戶都可以通過為客戶提供數(shù)據(jù)檢索服務(wù)，不需要質(zhì)押FIL翼抠。第三咙轩，檢索礦工對寬帶帶寬要求高，需要快速進(jìn)行支付及數(shù)據(jù)傳輸阴颖，存儲礦工則對存儲能力要求較高活喊。第四，存儲礦工可以獲得區(qū)塊獎勵量愧、交易費及網(wǎng)絡(luò)加速費钾菊，檢索礦工只能獲得檢索交易費。

　　3. Filecoin經(jīng)濟(jì)模型推演

　　經(jīng)由以上分析偎肃，我們可以看出Filecoin與比特幣網(wǎng)絡(luò)不同的地方主要在于提供服務(wù)性質(zhì)差異：存儲是長時間的服務(wù)煞烫，因此Filecoin網(wǎng)絡(luò)需要礦工長時間穩(wěn)定工作參與挖礦維持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，而非像比特幣網(wǎng)絡(luò)一樣累颂，礦工可以自由進(jìn)出滞详。因此Filecoin采用網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)獎勵模型而非時間指數(shù)衰減模型。這就導(dǎo)致家庭存儲硬件在運維紊馏、安全料饥、穩(wěn)定等角度都難以達(dá)到參與Filecoin挖礦的要求，一般家庭環(huán)境下很難保證24小時不斷網(wǎng)斷電朱监，并且還要及時提交時空證明岸啡，所以家庭挖礦的礦機(jī)將被證偽，礦工的門檻大概率提高至專業(yè)規(guī)亩呐螅化的水平凰狞。

　　分開來看，F(xiàn)ilecoin存儲市場的需求主要來自于網(wǎng)絡(luò)中的去中心化存儲需求沛慢，而供給方為存儲礦工赡若。傳統(tǒng)中心化存儲或云服務(wù)運營商如Amazon或Google相比Filecoin具有顯著的規(guī)模及技術(shù)成本優(yōu)勢，依照市場供需理論团甲，礦工的報價需要比中心化存儲低才能在存儲市場生存逾冬。因此可以推斷，在Filecoin網(wǎng)絡(luò)上先的早期，存儲市場的需求將以隱私敏感性高及成本敏感性高的中小型客戶為主身腻。長期而言产还，存儲報價與存儲市場需求規(guī)模將呈現(xiàn)一定的反相關(guān)性。換言之嘀趟，存儲礦工或?qū)⑦m當(dāng)?shù)亟档蛨髢r脐区，以獲得更多的存儲訂單，使獲得出塊機(jī)會的概率提高她按，而收益來源最終將是FIL的幣價上漲牛隅。

　　在真實的世界環(huán)境中，F(xiàn)ilecoin上線初期大概率并不會有太多真實的存儲需求酌泰，所以早期參與礦工的收益主要是區(qū)塊獎勵媒佣，而這個階段礦工存儲的有效數(shù)據(jù)大部分都將是自己刷單存儲的數(shù)據(jù)。

　　Filecoin通過區(qū)塊獎勵鼓勵礦工貢獻(xiàn)自己的硬盤來建設(shè)分布式存儲網(wǎng)絡(luò)陵刹，當(dāng)Filecoin網(wǎng)絡(luò)上有足夠規(guī)模的存儲空間默伍，網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性達(dá)到一定程度的時候衰琐，就會有越來越多的機(jī)構(gòu)和個人開始將自己的數(shù)據(jù)托管到Filecoin網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器上也糊，礦工就開始產(chǎn)生的存儲挖礦的收益。

　　檢索需求早期主要來自有價值化信息需求的區(qū)塊鏈用戶羡宙。早期IPFS網(wǎng)絡(luò)存儲的內(nèi)容尚未規(guī)南陨瑁化，檢索服務(wù)相較中心化網(wǎng)絡(luò)同樣較無優(yōu)勢辛辨。隨著 IPFS 存儲市場逐漸規(guī)模化瑟枫，可供用戶檢索的文件越來越多斗搞，檢索礦工的重要性及收益也會逐步提升。FIL 的價格對檢索礦工影響不大慷妙，檢索礦工收益只有交易費僻焚，并不包含區(qū)塊獎勵。檢索礦工最優(yōu)策略是同時成為存儲礦工膝擂，并適當(dāng)降低報價虑啤，以獲得更多的檢索訂單，同時提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率架馋。在這個情況下狞山，檢索礦工可以直接從客戶端獲取數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)Filecoin網(wǎng)絡(luò)上有一定數(shù)量的真實數(shù)據(jù)的時候叉寂，就會產(chǎn)生檢索需求萍启，礦工就會有檢索挖礦的收益。這三部分的收益是相輔相成的，只有在前期占據(jù)一定算力優(yōu)勢的礦工節(jié)點才會獲得更多的存儲訂單勘纯，有越多的真實存儲訂單局服，存儲礦工的服務(wù)器里存儲的有效數(shù)據(jù)越多，在后期檢索挖礦階段也相應(yīng)可以獲得更多的檢索獎勵驳遵。從這個發(fā)展路徑中我們不難看出類似互聯(lián)網(wǎng)中共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式秋柄。

　　4. FIL礦工持幣策略與價格分析

　　根據(jù)對Filecoin投資者缀旁、Protocol Labs、基金會及礦工的產(chǎn)幣量進(jìn)行的統(tǒng)計，預(yù)計前6個月每個月總產(chǎn)幣為3411萬枚粗俱，第一年總產(chǎn)量為3億6513萬枚。

　　宏觀角度看涮帘，由于各類礦工都需要質(zhì)押FIL以獲得區(qū)塊獎勵帝簇，且 FIL 代幣為線性逐步釋放，因此預(yù)期供給端緩慢增長而增長率指數(shù)遞減来庭。從長期來看妒蔚，如果需求端的服務(wù)需求逐步增長，決定了市場各參與方必須持續(xù)購買 FIL月弛。

　　微觀角度看肴盏，存儲和檢索服務(wù)價格的穩(wěn)定性對于用戶而言是重要的，因此存儲及檢索交易費的價格需錨定法幣或穩(wěn)定幣帽衙，無論FIL上漲或下跌菜皂。當(dāng) FIL 價格上漲時，客戶會支付較少 FIL 單位的交易費及網(wǎng)絡(luò)加速費厉萝，礦工區(qū)塊獎勵占收益比例上升恍飘。當(dāng) FIL 價格下跌時，客戶會支付較高 FIL 單位的交易費及網(wǎng)絡(luò)加速費谴垫，礦工區(qū)塊獎勵占收益比例下降章母。假設(shè)只考慮服務(wù)需求因素，F(xiàn)IL 價格上漲時翩剪，客戶在二級市場購買 FIL 的速率會趨緩乳怎，F(xiàn)IL 價格下跌時，客戶在二級市場購買 FIL 的速率會上升前弯，達(dá)到調(diào)節(jié)二級市場的功能蚪缀。

　　綜合而言，礦工最優(yōu)策略為長期持有FIL恕出，除了挖礦需要質(zhì)押 FIL之外询枚，F(xiàn)IL幣價漲幅決定了礦工收益率，因為初期階段的交易費無法覆蓋挖礦成本剃根。

　　Filecoin作為分布式存儲網(wǎng)絡(luò)哩盲，F(xiàn)IL的核心應(yīng)用場景在于商用存儲客戶的使用，以及礦工的挖礦抵押，但前者在網(wǎng)絡(luò)上線初期勢必難以達(dá)到當(dāng)今行業(yè)的高期待廉油。在Filecoin存儲網(wǎng)絡(luò)還未完全完善的情況下惠险，大規(guī)模企業(yè)商用資料存儲會消耗大量的時間與硬件資源，這意味它在主網(wǎng)上線早期階段大規(guī)模商用暫時還不現(xiàn)實抒线。

　　因此在Filecoin網(wǎng)絡(luò)真正成熟穩(wěn)定且有海量商用存儲需求真實涌入之前班巩，F(xiàn)IL 幣價將主要由購幣抵押的礦工以及二級市場投資者支撐，礦工與存儲空間的增長情況以及二級市場的投資炒作熱度會在很大程度決定 FIL 的幣價走勢嘶炭。

　　四．IPFS生態(tài)圖景

　　作為2015年網(wǎng)絡(luò)上線抱慌，2017年完成巨額融資的天王級項目，IPFS與Filecoin網(wǎng)絡(luò)在今年終于將邁入主網(wǎng)啟動的新篇章眨猎。在過去的數(shù)年中抑进，區(qū)塊鏈與數(shù)字資產(chǎn)行業(yè)圍繞IPFS和Filecoin已經(jīng)發(fā)展迭代出了繁榮的生態(tài)。

　　在生態(tài)上游睡陪，Protocol Labs及社區(qū)開發(fā)者們對網(wǎng)絡(luò)持續(xù)進(jìn)行開發(fā)貢獻(xiàn)寺渗，同時眾多區(qū)塊鏈項目采用IPFS為存儲基礎(chǔ)架構(gòu)，為IPFS的大規(guī)模使用打下基礎(chǔ)兰迫；礦機(jī)設(shè)計與制造由于與比特幣當(dāng)前挖礦使用的專用礦機(jī)不同信殊，不需要高精尖的芯片研發(fā)，因此Filecoin礦機(jī)的設(shè)計制造門檻相對較低汁果，中國中低端制造業(yè)發(fā)達(dá)涡拘，行業(yè)內(nèi)參與廣泛，最早可追溯到Filecoin募資的2017年据德。

　　在2019年之前所謂的 IPFS 服務(wù)器或者 Filecoin 礦機(jī)鳄乏，盡管很多產(chǎn)品搭配著服務(wù)器外衣，但擁有的卻是 PC 內(nèi)臟棘利，項目官方也警告不要參與所謂的礦機(jī)購買汞窗，這一階段的大多礦機(jī)也最終淪為銷售騙局。隨著2019年Filecoin代碼逐步開源赡译，計算的要求被提到和存儲同等甚至更重要的地步，這導(dǎo)致之前眾多“礦機(jī)”被宣告淘汰不铆。2019年年底蝌焚，F(xiàn)ilecoin挖礦需要GPU的消息公布后，為了Filecoin而布局的礦機(jī)再次迭代誓斥，硬件標(biāo)準(zhǔn)一路提高至128GiB 內(nèi)存只洒，多核心的 CPU以及有一塊 NVIDIA的2080Ti顯卡。隨著測試網(wǎng)今年最終上線劳坑，集群挖礦模式成為主流毕谴，眾多礦工已經(jīng)完成布局，進(jìn)入最后的算力籌備以及網(wǎng)絡(luò)層管理調(diào)試階段。據(jù)了解涝开，國內(nèi)Filecoin礦機(jī)銷售商至少達(dá)到 200-300 家循帐，頭部數(shù)家廠商的銷售額甚至超過 10 億。

　　而在過去的三年中舀武，眾多提前購買了各類礦機(jī)的礦工為了提前回本拄养，也采取了越來越流行的云算力機(jī)制，與帶有流量終端的銷售渠道合作银舱，將礦機(jī)算力提前拆解為云算力的形式出售給因為門檻過高無法個人參與的零售投資者們瘪匿。個人投資者往往會選擇參與頭部礦池集群，因為Filecoin的挖礦馬太效應(yīng)明顯寻馏，從測試網(wǎng)數(shù)據(jù)可以看出棋弥，前 5 名礦池的產(chǎn)幣效率是 6-10 名礦池的 4 倍以上。

　　在FIL代幣的交易流通環(huán)節(jié)诚欠，不少交易所已經(jīng)上線了FIL的期貨代幣開放交易顽染，交易所與FIL的公募投資人合作，使用FIL的公募份額作為底層聂薪，吸引投資者購買交易FIL期貨家乘。由于Filecoin的巨大熱度與布局資金的規(guī)模體量，交易所層面預(yù)計會對主網(wǎng)正式上線后的FIL給與支持藏澳，從代幣交易與零售礦池兩個角度切入Filecoin生態(tài)仁锯。

　　結(jié)語

　　IPFS與Filecoin的發(fā)展在過去數(shù)年中可謂是“猶抱琵琶半遮面，千呼萬喚始出來”翔悠。一方面IPFS網(wǎng)絡(luò)的存儲特性早已在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)得到社區(qū)與用戶的認(rèn)可业崖，IPFS早已成為區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缰蟹植际酱鎯Φ幕A(chǔ)架構(gòu)不二選擇，且正在以向上的勢頭繼續(xù)發(fā)展蓄愁；另一方面Filecoin代幣巨額募資背景下整個項目市值估值已經(jīng)高達(dá)300億美元双炕，硬件標(biāo)準(zhǔn)與挖礦經(jīng)濟(jì)模型幾經(jīng)變更仍有不確定模糊之處，行業(yè)內(nèi)礦機(jī)生產(chǎn)銷售魚龍混雜撮抓，不少高仿IPFS與Filecoin的項目披著“區(qū)塊鏈”與“分布式存儲挖礦”的外衣妇斤，喊著“金融啟示”的口號，行欺詐之實丹拯。正所謂有人腳踏實地站超，有人仰望星空，相信在不遠(yuǎn)的將來乖酬，如同IPFS星際文件系統(tǒng)美妙的名字一般死相，IPFS與Filecoin能夠真正變革存儲生態(tài)，為人類互聯(lián)網(wǎng)底層協(xié)議添磚加瓦咬像。

　　同時需要注意的是算撮，F(xiàn)ilecoin的主網(wǎng)上線時間已經(jīng)經(jīng)過多次推遲生宛，當(dāng)前Protocol Labs仍未使行業(yè)確信在八月底之前能夠激活主網(wǎng)。圍繞在Filecoin的挖礦經(jīng)濟(jì)模型周圍尚有不少不明確的機(jī)制問題待進(jìn)一步厘清肮柜，F(xiàn)IL的幣價表現(xiàn)與流動性水平能否支撐起一個健康運轉(zhuǎn)的存儲市場目前來說還具有非常大的不確定性陷舅。在上述背景下，對IPFS與Filecoin感興趣的用戶以投資人仍適宜采取謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度素挽，對項目技術(shù)與生態(tài)進(jìn)展保持密切關(guān)注蔑赘，避免陷入投機(jī)狂熱當(dāng)中。