前言：按照计划Filecoin将于12月11日测试网上线，而在2020年3月主网上线。作为去中心化存储的项目，Filecoin通过构建存储和检索市场，类似于存储市场的去中心化的Airbnb，它能对中心化的存储市场带来冲击和颠覆吗？从技术上，它到底是什么？如何来解读？本文作者“Vasa”，由“蓝狐笔记”社群的“SIEN”翻译。

自2009年开启去中心化的革新以来，涌现了很多有前途的项目，并且改变我们看待世界的看法和生活方式。其中之一是Protocol Labs，它催生了让人惊叹的项目如IPFS。

IPFS缺少可以帮助其实现大规模采用的激励层，它的最终极目标是取代HTTP。

这就是Filecoin的来历。自发布以来，Filecoin在社区中赢得了很多关注。但由于它的代币经济（众筹和投资策略），它失去了不少支持者。显然，有些人似乎对它的计划不满。

网络上有很多关于它的技术和代币经济的信息，有些让人困惑且不知所措。这里我们将在一个地方解决问题，告诉你什么是Filecoin。所以，现在系好安全带，然后来一杯咖啡，这会是个很长的历程。

在我们深入分析其核心技术之前，我们先分析下当前文件存储市场的状况。

文件存储市场现状

如今，Amazon S3是互联网上文件存储的巨头。原因有很多：

• 非常便宜：每GB存储0.023美元，每10,000次读取请求0.04美分；

• 非常快

• 可靠：确实，它发生过几次大的宕机，并导致互联网的很大部分离线。但它仍然有99.9%的正常运行时间。

• 高度可扩展

• 提供很棒的开发者体验。它可轻松地与其他Amazon服务套件集成，以实现扩展（例如CloudFront）

这个世界上，我们已经拥有了如此出色的云存储服务，任何竞争者都必须有更优秀的服务，或者至少达到同等的水平。就小规模的情况而言，去中心化网络做得不出色。

但是，如果IPFS被大规模采用（比BitTorrent有更大规模的采用），那么，这可能会被证明是更好的互联网版本，而且还将开启全新的经济。

技术概述

有四个部分：

• Filecoin网络如何运作？

• Filecoin协议的深入研究

• 其他问题（白皮书上未涉及的）

• Filecoin协议的可能改进

Filecoin网络如何运作？

在Filecoin中有3组用户：客户、存储矿工以及检索矿工。

客户为存储和检索数据的服务付费。他们可以从可用的服务提供商中进行选择。如果他们想存储隐私数据，他们需要先对其进行加密，然后再提交给服务提供商。

存储矿工存储客户的数据以获得奖励。他们自行决定为存储提供多少空间。在客户和存储矿工达成协议之后，矿工有义务持续提供其存储数据的证明。每个人都可以查看该证明，并确保存储矿工是可靠的。

检索矿工根据客户的请求给他们提供数据。他们可以从客户或存储矿工那里获取数据。检索矿工和客户使用小额支付来交换数据和代币：数据被切分成碎片，客户为每个碎片支付少量代币。检索矿工也可以同时充当存储矿工。

最后，网络代表了验证客户和矿工行为的所有完整节点。这些节点对可用存储进行计数、检查存储证明、以及修复数据错误。

本文中的一些术语：

碎片：碎片是指客户存储在去中心化存储网络中的数据的一部分。例如，可以将数据（可能是一张猫的图片）有意地切分成许多碎片，且每个碎片可以被存储进入不同的存储矿工中。

扇区：扇区是存储矿工向网络提供的一些磁盘空间（可以认为是唯一ID，它跟特定存储矿工的磁盘空间的特定部分相关联）。矿工在他们的扇区中存储客户的数据碎片，并为其服务赚取代币。为了存储碎片，存储矿工必须向网络保证其扇区。

分配表：分配表是一种数据结构，它持续跟踪碎片及其分配的扇区。分配表在分类账上的每个区块都会更新，其Merkle root会存储在最新的区块中。在实践中，分配表用于保持DSN的状态，以便于在验证证明时快速查找。

订单：订单是请求或提供服务的声明。客户向市场提交买盘订单以请求服务（其中包括在存储市场请求数据存储，在检索市场请求数据检索），矿工则提交卖盘订单以提供服务。

订单簿：订单簿是订单集。Filecoin为存储市场和检索市场维持单独的订单。

保证：保证是向网络提供存储（尤其是扇区）的承诺。存储矿工必须向账本（filecoin区块链）提交他们的保证，以在存储市场中接受订单。保证包括包括扇区大小的保证以及其存入的质押代币。

用户通过下订单来表达其意向。客户提交买盘订单，并指定其想支付的价格。矿工提交卖盘订单，并指定其想收取的价格。当买盘和卖盘订单匹配，客户和矿工双方签署交易订单协议并将其提交至区块链。

买盘和卖盘订单一起形成存储市场（文件存储的市场）和检索市场（文件检索的市场）。我们可以深入研究这些市场，看看它们如何运作。

存储市场

它是由网络运行的去中心化交易所，其中所有的卖盘和买盘都存在区块链上，用于在Filecoin网络上存储数据。

客户使用PUT协议向存储订单簿提交买盘订单。客户必须在指定的订单中存入代币，并指定他们想要存储的复制数量。客户可以提交多个订单，也可以在一个订单中指定复制数量。更高的冗余度（蓝狐笔记注：此处指更多的复制数量）能产生更高的存储故障的容错性。

存储矿工通过存入质押代币向网络保证其存储，其保证通过Manage.PledgeSector在区块链中进行保证交易。质押代币会在存储矿工愿意提供服务的期间内存入质押，如果矿工生成他们所承诺的数据存储证明，代币会被返回。

如果某些存储证明失败，存储矿工则会损失与之成比例的抵押代币。

一旦保证交易出现在区块链上（因此在分配表中），矿工便可以在存储市场中提供其存储：他们设置价格并通过Put.AddOrders向市场订单簿提交卖盘订单。

当卖单和买单匹配（通过Put.MatchOrders），客户将数据碎片发给矿工。

当接收到碎片，矿工运行Put.ReceivePiece。接收到数据之后，矿工和客户都签署交易订单并将其提交到区块链上（在存储市场订单簿）。

存储矿工的存储被划分为多个扇区，每个扇区包含分配给矿工的碎片。网络通过分配表持续跟踪每个存储矿工的扇区。此时（当交易订单协议签署），网络将数据分配给矿工，并在分配表上留下一条记录。

当存储矿工扇区充满，该扇区密封。密封是缓慢和有序操作，它将扇区中的数据转换为副本，该副本是跟存储矿工的公钥相关联的数据的唯一物理副本。在复制证明（Proof-of-Replication）期间，密封是必要的操作。

当为存储矿工分配数据时，他们必须重复生成复制证明以确保他们在存储数据。证明会发布到区块链上，并由网络对其进行验证。

所有存储分配对网络中的所有参与者公开。每个区块，网络会检查对每个分配任务所要求的证明是否存在，检查它们是否有效，并采取对应措施：

• 如果任何证明缺失或无效，网络会拿走矿工的部分抵押代币，以示惩罚；

• 如果大量的证明缺失或无效（由系统参数Δfault定义），网络会认为存储矿工有故障，将订单结算为失败，然后重新将数据碎片作为新订单引入市场；

• 如果每个存储矿工存储该碎片都有故障，则该碎片会丢失，客户会收到退款。

风险警示：蓝狐笔记所有文章都不能作为投资建议或推荐，投资有风险，投资应该考虑个人风险承受能力，建议对项目进行深入考察，慎重做好自己的投资决策。

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编译者/作者：蓝狐笔记

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