等待 3 年多的 Filecoin 主網即將啟動，簡單來說，Filecoin 類似於去中心化的儲存領域的 Airbnb，它允許任何人成為數據儲存服務的提供者，任何人也可獲得去中心化的儲存服務。總言之，Filecoin 是一個去中心化的服務網路，它有儲存和檢索市場，並在此基礎上會誕生出各種去中心化的新鮮應用，這將是一個非常肥沃的市場。本文由專欄作者 藍狐筆記 撰稿，不代表動區立場。
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Filecoin 主網將在 148,888 區塊啟動。這意味著等待了 3 年多的 Filecoin 馬上就要到來。
什麼是 Filecoin？
說到 Filecoin，首先要提到 IPFS。IPFS 是點對點的分佈式的文件系統，它的終極目標是要取代 HTTP，它的核心是基於內容尋址，而不是傳統的域名尋址，這會改變人們獲取資訊的方式。在 HTTP 下，人們通過域名查找內容和獲得服務；而在 IPFS 架構下，人們直接尋找內容，而不是通過域名來獲取資訊。
那麼，這跟 Filecoin 有什麼關係？ Filecoin 是 IPFS 的激勵層，它是去中心化的儲存市場。
要想實現 IPFS 的願景，需要 Filecoin 這樣的去中心化儲存市場。
此外，從 web3.0 的角度，去中心化的儲存也是非常重要。
Filecoin 的去中心化的點對點的儲存市場可以允許人們進行快速的便宜的數據儲存，從而減少對中心化服務器的依賴。
從機制上看，簡單來說，Filecoin 可以看作是去中心化的儲存市場，儲存用戶向礦工支付費用以獲得服務；而儲存礦工運行了軟體和硬體，幫助用戶儲存了文件，因此獲得報酬，而支付則使用 Filecoin 的原生代幣 FIL。
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Filecoin 進入肥沃的市場
Filecoin 至少會在兩個市場發力，而且因為其可能性未來會衍生出更多的新東西。
這兩個市場是雲端儲存和 CDN 服務。
在 2019 年，雲端儲存產業產值超過 460 億美元，而 CDN 服務（內容分發網路）產值也超過 120 億美元。這兩個市場還在不斷的增長中，因為隨著手機等硬體不斷普及和升級，人們生成數據的速度越來越快，影片和圖像數據越來越多。
這是一個非常肥沃的市場，目前絕大部分的市場份額都被中心化公司，尤其是巨頭們所瓜分。這也跟中心化的服務占主導地位相對應。
不過，隨著 dApp 的發展，去中心化應用更願意使用去中心化的基礎設施，這種局面會逐漸產生變化，雖然需要很長時間。
從模式上看，簡單類比的話，Filecoin 類似於去中心化的儲存領域的 Airbnb，它允許任何人成為數據儲存服務的提供者，任何人也可獲得去中心化的儲存服務。
跟其他雲端儲存和 CDN 服務不同，Filecoin 以去中心化方式提供服務，這意味著它不依賴於可信的第三方機構來提供服務。這也意味著，它需要有可驗證的儲存、無須許可地參與等。
因此，Filecoin 需要有區塊鏈，需要加密驗證來檢驗用戶的數據是否正在被儲存，也就是儲存證明。
同時，它需要通過原生代幣進行支付和補貼，激勵礦工為更多人提供儲存服務。
而無須許可地參與是說任何人都可以成為 Filecoin 網路上的儲存服務提供者，只要有一定的硬體設備和連通互聯網即可。此外，由於參與者是分佈式的，它也可能會發展成為一種更有效的 CDN 服務，讓熱門內容有機會分佈在用戶附近。
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因此，Filecoin 不僅要進入 AWS 的地盤，也要進入 CloudFlare（CDN 服務）的地盤。距離用戶近的文件速度會更快，尤其是哪些受歡迎的內容會有優勢，甚至機構也可以參與挖礦，為近距離用戶提供數據檢索的服務。
總言之，Filecoin 是一個去中心化的服務網路，它有儲存和檢索市場，並在此基礎上會誕生出各種去中心化的新鮮應用。
Filecoin 代幣經濟的可持續性設計
加密經濟中的代幣機制設計非常重要，如果設計不周，可能會引發市場的不穩定。例如現在的一些 DEX，基本面非常好，不管是交易量還是流動性都不錯，但是代幣價格一直支撐不住。
其中很重要的原因就是代幣經濟機制的設計不周，它片面考慮了流動性提供者激勵的問題，但沒有從全局角度考慮更重要的代幣價值捕獲、生態建設者衡量以及整體的長期可持續問題。
這些 DEX 其實是可以將流動性提供者利益跟代幣的價值捕獲融合在一起的。從這個角度，當前的代幣經濟機制設計還會經歷更多的迭代。
Filecoin 的代幣經濟設計服務於去中心化的儲存市場的參與者。要為參與者提供更合理的代幣激勵機制，盡可能減輕其短期行為（在某種程度上不可避免），盡可能在保證有足夠吸引力的前提下，持續為網路發展做貢獻。
（Filecoin的參與者們，Filecoin.io)
在 Filecoin 的代幣經濟體系中，儲存用戶支付 FIL 代幣儲存數據，儲存礦工通過提供儲存空間獲得 FIL 的報酬。
而儲存證明通過 Filecoin 網路完成驗證。儲存定價通過可用儲存容量和儲存期間來定義。檢索也是類似的市場，用戶支付給檢索礦工FIL代幣，從而獲得其提供的數據副本。
Filecoin 的經濟繁榮需要用戶和礦工的積極參與，需要有更多大規模的使用場景，就像一個經濟體一樣，如果交易頻繁旺盛，那麼，它就會蓬勃發展。
最終來說，FIL 的價值取決於其儲存和檢索市場的規模。當對 Filecoin 網路的儲存和檢索需求增大時，對 FIL 的需求會增大。因為礦工的質押需求、用戶購買儲存和檢索服務的需求都離不開 FIL 代幣。
因此，Filecoin 的代幣生成速度必須與其價值創造速度相匹配，否則不利於整體發展。 Filecoin 要形成一種鼓勵真實交易需求的經濟，且在沒有 FIL 補貼的情況下依然能夠運行。
要理解 Filecoin 的代幣經濟，首先要了解其市場的主要參與者和參與規則。
Filecoin 的儲存服務提供者
跟中心化的儲存市場不同，去中心化的儲存市場需要協調交易雙方，保證在無須第三方信任的前提下實現可靠的服務提供。為此，Filecoin 做了大量的設計。其中包括承諾容量、扇區、礦工質押等。
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激勵礦工滿足真實的儲存服務
任何市場都是由交易組成的，Filecoin 網路也是如此。不過，Filecoin 目前還無法區分是真實用戶的訂單還是礦工自身的「刷量」訂單。
為此，Filecoin 設計了「承諾容量」的架構和引入「已驗證用戶」的概念，它會讓「內部交易」在經濟上逐步變得不划算。
（Filecoin上提供儲存服務，Filecoin.io)
在網路啟動初期，Filecoin 上提供的儲存服務，即便不儲存任何內容也有機會獲得獎勵，其意義在於為系統留出空餘空間。這是 Filecoin 的設計：「承諾容量」。
儲存礦工不僅提供儲存服務，也確保鏈上的共識。
扇區是 Filecoin 上的儲存的最基本單位。它有標準的大小和明確的服務期限。當一個扇區容量只有部分交易訂單，其餘部分會被看作為「承諾容量」，沒有交易訂單的扇區也會被看作為「承諾容量扇區」。
礦工向 Filecoin 網路證明其「承諾儲存容量」也可以獲得獎勵，當然如果能找到真實的儲存需求，則可以賺取更高的收益。
為防止礦工選擇忽略真實儲存需求，只是提供「承諾容量」，Filecoin 還引入「已驗證用戶」的概念。 「已驗證用戶」可以是非營利組織、學術機構、區塊鏈上的基礎項目等，它們對於數據儲存有真正的需求。
「已驗證用戶」通過分佈式的驗證者網路進行驗證。在獲得驗證後，跟已驗證用戶交易的扇區會獲得更多儲存算力，獲得更多的區塊獎勵。
也就是說，儲存「已驗證用戶」的數據將獲得更高的區塊獎勵。這樣的激勵措施，會促使礦工尋找真正的數據需求方來使用其儲存空間，從而提升整個系統的競爭力。
Filecoin 的扇區
Filecoin 是關於儲存的交易市場，這裡涉及到扇區的概念。上面也提到，扇區是 Filecoin 上的儲存的最基本單位。
它有標準的大小和明確的服務期限。因此，關於礦工的儲存證明，主要與扇區相關，涉及到扇區的大小和使用期間。
不過在 Filecoin 上不同的扇區也存在不同的權重。除了最基本的扇區大小和扇區承諾服務週期之外，它還涉及到交易訂單的權重、交易訂單質量倍數、扇區質量倍數以及加權字節算力等。
例如，一個扇區中已驗證用戶交易訂單佔據的權重要大於普通交易訂單的權重；不同交易訂單類別具有不同的交易訂單質量倍數；加權字節算力在原始字節算力基礎上會考慮扇區質量倍數等。
通過這些權重的區分，可以均衡服務的量和質，從而實現更公平的代幣分配。
（交易類型對扇區質量的影響，Filecoin.io）
在 Filecoin 的設計中，扇區是有生命週期的。這裡涉及到了扇區的封裝、生命週期設置以及相關的故障費用。
（扇區的生命周期，Filecoin.io)
Filecoin 封裝扇區時會生成該扇區的標識碼，它通過一個複製證明（PoRep）來實現。
一旦完成封裝，儲存礦工會生成證明，並運行 SNARK 來壓縮證明，壓縮後的結果提交到 Filecoin 鏈上，作為儲存承諾證明。
交易訂單提交到鏈上。儲存礦工開始在扇區生成時空證明（PoSt）。有了儲存的時空證明，則有機會獲得區塊獎勵以及賺取儲存費用。
除了大小，目前扇區的承諾期間最短為 6 個月，最長為 18 個月。
扇區生命週期最低設置為 6 個月是為了有效地利用鏈的帶寬，而最長的扇區生命週期則受制於證明結構的安全性，Filecoin 的複製證明（PoRep）的安全性會隨著扇區生命週期的增加而降低。
最後是關於扇區的故障費用處理。如果扇區處於故障狀態，每天需要支付費用。為了促使礦工盡快處理故障，費用的數額略大約該扇區的預期收入。如果扇區連續兩個星期依然存在故障或者在扇區到期之前終止扇區，則該扇區需要支付終止費用，並退還用戶剩餘訂單費用，且從鏈上刪除。
此外，如果礦工沒有報告故障，而是鏈上發現未報告的故障，則需要支付一次性的費用。在最新的設計中，Filecoin 將扇區故障檢測費用和扇區終止費用下調，以降低礦工運維風險。
終止費用和故障費用的設計可以促使礦工提高其服務的質量。
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要想成為 Filecoin 礦工需要質押FIL代幣
在 PoW 機制的安全性上，礦工購買的是專用的 ASIC 礦機，購買後較難轉售，如果用於攻擊，則這部分成本很難收回；PoS 則通過代幣質押作為安全防禦，攻擊者購入大量代幣攻擊會推高代幣價格，從而提升攻擊的門檻。
Filecoin 為了獲得安全性，除了硬體資源（可重複使用的商用硬體進行挖礦）門檻之外，還需要依靠代幣質押才能進行更高的安全防禦。攻擊者必須同時運行硬體，也需要質押大量代幣。
目前 Filecoin 的礦工需要質押代幣才能參與挖礦，其中包括儲存質押、共識質押以及區塊獎勵質押。
儲存質押是指礦工需要為每個扇區質押一定量的 FIL 代幣，其主要目的是為了保證網路的儲存服務質量，以應對扇區故障、罰款等。
Filecoin 處理的是用戶和礦工之間的雙邊市場問題，如果礦工可以輕易放棄儲存承諾，對於儲存用戶會造成數據損失和服務質量下降，因此需要進行質押，防止礦工的隨性行為。
但是如果質押成本過高，則不利於更多礦工進入，因此在 Filecoin 的設計中，也可以將區塊獎勵鎖倉或未解鎖的獎勵作為質押品。
共識質押則取決於該扇區加權字節算力和網路流通中的 FIL 供應量。當網路達到或高於基準線（下文會專門描述），大約有 30% 的 FIL 流通供應量鎖定在初始共識質押中。
最後，協議還要求儲存提供者有一個最低質押來保證提供最低儲存。如果交易訂單提前終止，則這部分質押會被懲罰。在扇區的交易訂單成功後質押會返回給儲存提供者。
Filecoin 的儲存用戶
在 Filecoin 上實現去中心化的儲存，對於儲存用戶來說，是有吸引力的。儲存用戶要想獲得 Filecoin 的儲存服務，相對來說較為簡單。
首先儲存用戶需要獲得 FIL 代幣，然後進行驗證，成為可驗證用戶，當然也可以略過這一步。
之後開始尋找礦工，並向相應礦工發起交易。雙方達成一致，通過 Filecoin 鏈為用戶驗證儲存並向礦工支付費用，而用戶從礦工那裡獲取儲存文件。
（Filecoin上獲得儲存服務，Filecoin.io)
在交易過程中，交易資訊通過 Gossipsub 網路進行傳遞，可以由第三方進行交易撮合，以加速交易。
一旦儲存需求和供給訂單匹配，交易訂單即可達成。
儲存需求包括容量、價格、期限、礦工的質押數量等。因為鏈的狀態和帶寬是有限資產，為確保提供者為用戶提供較高質量的服務，協議會設置最低的提供者交易質押。
如果網路交易訂單總量達到網路基準線，則交易質押的總和以 Filecoin 流通供應量的 5% 為目標。
交易付款在交易訂單上鏈時鎖定，付款在每個支付週期分批發給礦工。如果礦工在訂單到期前終止，礦工需要支付扇區終止費用，提供者的交易質押也會被懲罰和銷毀。剩餘的交易付款也會退還給用戶。
用戶不僅有儲存需求，也有對特定數據的查詢需求。如果用戶提出對特定數據的查詢需求，檢索礦工節點使用 Gossipsub 在礦工網路中傳播這些查詢。
擁有內容的檢索礦工返回包含價格資訊的檢索提案，用戶選擇檢索礦工並支付費用。檢索的收入取決於價格、人氣、本地優勢和延遲時間等。
網路基準線調節代幣分配
Filecoin 的代幣 FIL 總量為 20 億枚。
在創世區塊分配中，其中的 10% 分配給早期投資者（7.5% 已售出，2.5% 留存），20% 分配給項目方（15% 分配給協議實驗室，5% 分配給 Filecoin 基金會）。
剩餘 70% 分配給 Filecoin 的儲存礦工、檢索礦工以及維修礦工等，補貼礦工提供數據儲存服務、維護區塊鏈、分發數據、運行合約等。
其中儲存礦工獎勵比例最高，獲得 55% 的代幣分配，因為他們不僅負責提供儲存服務，也負責維護核心功能。這部分獎勵通過區塊獎勵發放，用於獎勵維護區塊鏈、運行合約以及儲存服務。而檢索礦工、維修礦工等可以獲得 15% 的代幣激勵。
（Filecoin 的代幣分配，Filecoin.io)
Filecoin 跟比特幣每四年減半的機制不同，也跟之前 DeFi 的短期內快速減半機制不同。為了實現可持續發展，Filecoin 引入了混合指數鑄造機制。混合指數的鑄造機制涉及到網路基準線的概念。
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如果早期獎勵過高，會導致儲存礦工盡快封裝儲存挖礦，投入大量硬體，在獲得早期的高獎勵之後退出，這會導致儲存用戶的損失，也會影響其長期可持續性。
在這種情況下，用戶沒有意願來 Filecoin 網路進行儲存，礦工也不願意長期提供服務。
因此，完全基於時間的代幣釋放在 Filecoin 網路上無法走通，它必須考慮網路上的儲存算力，考慮網路的基本效用和價值，並據此來生成相應的區塊獎勵。
這就是 Filecoin 引入網路基準線概念的原因。如果網路達到基準線，那麼其代幣釋放遵循指數衰減模型，如果未達到網路基準線，則會延遲一部分區塊獎勵。
Filecoin 的混合指數鑄造機制，一部分獎勵來自指數衰減鑄造，一部分則來自網路基準線的基準鑄造。
每個時間段的獎勵都是兩個獎勵的總和。
其中 30% 通過簡單鑄造進行分配，70% 為基準鑄造分配。一方面可以提供最基礎的激勵，而基準線則試圖跟基本業務規模進行匹配。
Filecoin 的網路基準線從 1EiB 開始（不到全球儲存量的 0.01%），每年以 200% 的速率增長（世界儲存量年增長率為 40%），當網路提供的儲存量大約在全球儲存的 1 -10% 時，社群可以決定減緩增長率。
不過，根據最新的公告，Filecoin 提高了其基準線的初始值，並降低了速率，以實現更持久的經濟激勵。
如果希望釋放更多基準鑄造的代幣份額，社群可以在複製證明、共識算法、交易訂單市場等方面進行改進。
讓複製證明算法的性能更高，鏈上數據更少，驗證時間更快，硬體成本更低，讓扇區生命週期更長，無須重新封裝即可實現扇區升級；讓共識算法可擴展性更高，提供更大的吞吐量，能在更短時間處理更多消息；扇區的交易訂單持續更長時間等。
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