Filecoin的证明系统让我们与众不同

Filecoin建立在空间证明制（Proof of Space）的改进之上。这也与股权证明制（Proof of Stake）有关，因为股权不是仅作为持有的通证，而是以证明存储的形式确定矿工开采区块的可能性。

在构建去中心化存储网络时，Filecoin着手构建一个证明结构，在该结构中，通过产生正向外部性的操作达成共识：数据存储。

Filecoin创始人胡安在零知识频道的专项采访中，探讨了Filecoin证明构建的历史。

Filecoin以多种方式推动区块链向前发展。复制证明最终是一个证明系统，用于验证存储挖掘器是否实际拥有它们正在存储的内容，并且没有作弊。

Filecoin还试图解决其他一些有趣的问题，包括高吞吐、一致性、互操作性、基于内容寻址的链接数据结构等。但归根结底，这一切都是为了把地球上所有未使用的存储设备，以激励的方式组织起来，以建立最广泛、最强大的计算存储网络，并压低存储的价格。

Filecoin的复制证明既是存储证明制，又是空间证明制，两者有着微妙的不同。

在Filecoin中，数据单位存储在扇区中。矿工在一个缓慢的编码过程中，密封磁盘上某个扇区中的特定数据，并将其证明提交给区块链。密封是在那个特别的证明上花费的大量工作。为了制造这样的证据，矿工必须使用客户机保存的存储在Filecoin上的原始数据来完成这项特定的工作，这与BTC工作量证明制的哈希运算不同。

证明系统是一种密码协议，其中有一个证明者和验证者，证明者将向验证者证明某些东西。

● 存储证明是证明我拥有一些数据的简单证明系统。我以某种更简洁的方式向您证明我拥有数据X，或者不显示数据X，或者如果数据是几GB大的。然后是可检索性的证明，其中，我不仅要证明我有X，而且这些证明可以用来重建X，以防我是恶意的，想从你那里扣留X。

● 空间证明是另一种类型，以保证我将花费一定的存储容量。如果我承诺存储1GB，然后生成一个随机GB存储量，那么我可以向您证明，我正在存储那个随机GB，而不是存储其他东西。这让矿工可以使用存储空间作为工作证明。

● 有趣的部分是将空间证明与数据拥有的常规证明结合起来，我希望数据X是有用的，而不仅仅是随机字符串。其中最困难的部分是创建一个空间证明，该空间也被用来存储有用的数据。因此，复制证明是Filecoin网络密码协议中的基础原语。

● 其他存储系统的证明是为了创建用户可以更好地信任的云，因为它们可以向您证明正在备份您的数据。但在信任是契约性的普通集中式云环境中，它们完全没有使用。现在它们被用于整个去中心化领域，因为我们使用激励结构来保证运行而不是合同协议。

● 我们还使用SNARKs来证明一些产生大量输出的真实复制证明。我们想对这些复制证明做很多挑战，但把它们聚合起来的话，就可以小而紧凑的方式进行链接。有不同的方法可以做到这一点，但SNARK是很合适的。各方现在可以验证一些自己输入和实际的SNARK证明，来了解证明已经正确生成。

为了证明复制，我们获取源数据（大量数据，如32GB），并应用非常慢的编码，在节点可能是32字节段的架构层中生成这些lattice-like 图。有一个连续的过程会生成一个图，并为每个节点按顺序生成哈希。由于哈希的缘故，它必须一个接一个地完成。

产生的一类图是深度稳健图（DRG），它们与这些扩张图相连，有一个复杂的格结构。最后，我们将原始数据编码成我们称之为副本的内容，副本作为value值提交。如果愿意的话，您可以获取相同的源数据并对其进行多次编码，最终会得到多个不同的唯一编码副本。

现在可以在SNARK中完成以上的整个编码，但花费较大。

关于所有这些工作的宏伟故事正如“过山车证明”。随着时间的推移，您最终创建了大量不同的构造，所有这些不同的参数服务于不同的用例。

参数的选择，而不是在Filecoin中的证明的选择，花了我们很长时间才最终确定。

所有这些参数优化都是如此的艰难，以至于我们不得不编写软件来处理这个问题。我们有一个约束求解器来处理约束优化问题，选择证明结构和Filecoin中的参数。

我们使用了一个叫做Orient的工具，它有一种特殊的语言，您可以在其中定义一个特定的算法及其生成的工件，然后将它们组合成更大的工件，其中包含所有这些变量和参数。

然后矿工可以来做实验，比如说，某个特定哈希需要多长时间，然后把数据插入一些参数，计算出其他一些参数必须项。

因此，Filecoin的证明系统形成了三大优势：

● 我认为没有其他网络使用复制证明，这是我们的优势，是我们创造了该领域。

● 我们也是唯一一家拥有这种流动性市场结构的区块链项目，这种结构的目的是在一种买卖结构的基础上进行优化。在这种结构下，矿工和客户能够一起对存储价格进行协商，然后在此基础上形成交易。

● 我认为我们也是唯一一个在实用性存储支持下达成共识的项目。对于其他网络，这可能仅是一个有空间证明支持的共识，但在我们的案例中，已经真实运用。

同时，通过libp2p与IPFS的紧密集成，以及其他一些已经在IPFS上大量使用的技术，将所有数据直接备份到Filecoin中会很容易。

更值得一提的是，IPFS是一个开放的网络，我们已经看到其他网络开始增加对它的支持。因此，它应该是一个分离层。

Filecoin创始人胡安完整版采访观看地址：

https://www.zeroknowledge.fm/106

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编译者/作者：引擎矿机

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