深度解析：如何在filecoin上面实现文件存储？?

Filecoin的使命是为人类的信息创造一个分散、高效、稳健的基础。为了推进这个任务，我们创建了一个分散的存储网络，让世界上的任何人都可以存储或检索文件。Filecoin作为IPFS协议的最终执行层，其存在的根本意义在于，能否实现文件数据的存储。这一篇主要给大家介绍一下如何在filecoin上面实现文件存储？

首先，我们需要安装Filecoin，Filecoin当前具有2个全节点命令行实现，分别是lotus和go-filecoin，大家可以参考相关流程进行安装，然后我们就可以在filecoin上存储文件了，具体操作流程如下：

准备数据

根据数据的大小和结构，您可能需要在将其存储到Filecoin之前进行一些格式调整。

对于大于扇区的文件

在Filecoin网络上存储数据时，每个文件必须小于一个扇区。如果单个文件较大，则必须先将其拆分为多个较小的文件。一个部门有多大？Filecoin网络支持多个扇区大小，存储矿工将指定他们提供的大小，以便您可以选择最适合您的选项。较小的部门更快，而较大的部门更具成本效益。（截至2020年3月2日，Testnet支持2KiB、8MiB、512MiB和32GiB扇区）。

对于目录中的文件

每个存储交易都是针对单个文件的。要在一个目录结构中以单个存储操作（也称为存储处理）存储多个文件，请首先将它们展平为.zip、.car或其他存档文件格式。

整平块和对象数据

块数据结构在导入到Filecoin之前必须序列化为纯字符串文件。对于IPLD数据，我们建议采用内容寻址存档（CAR）格式。

助手和实用程序

对于简单的操作，可以使用split或zip Unix命令。或者，选择为您处理数据准备的客户机应用程序，例如Starling Storage CLI和REST API。? ? 注意：如果计划存储大于1TB的文件，请参阅非常大的文件。

代币支付

您需要使用Filecoin代币（FIL）来支付存储费用。代币存储在数字钱包中。对令牌的访问由私有加密密钥（基本上是长随机字母数字值）控制。数字钱包使用软件和/或硬件的组合为您存储这些私钥。

如果您使用的是核心协议实现，比如lotus或go filecoin，那么每个节点都会自动提供一个余额为0 FIL的新filecoin钱包。

如果您使用不同的应用程序，请按照他们的说明操作。对于Testnet的使用，您可以从Filecoin水龙头免费获得mock FIL。一旦Mainnet上线，您就可以在许多交易所购买FIL，并根据需要将其转移到您的数字钱包中。

进行存储交易

一旦客户准备好数据并将代币添加到钱包中，他们就可以与矿工进行存储交易。有几个不同的阶段：

发现存储矿工

在发现阶段，客户识别可能能够存储其数据的矿工。他们首先在链中查询注册矿工的列表，然后向每个矿工发送一个存储请求ask（ask的缩写）。

存储请求包含价格、持续时间和可用存储容量等详细信息。客户使用这些细节来选择他们喜欢的矿工。注：在不久的将来，第三方声誉系统将允许客户检查地理位置、矿工声誉和其他因素。

谈判存储协议

接下来，客户将足够的资金锁在钱包里，以支付这笔交易。客户机还通过一个基于散列的进程运行数据，以生成工件承诺（CommP），该承诺在稍后阶段用于确认。现在，客户联系了矿工并提出了存储交易。存储交易建议包含一个价格、数据大小、数据将存储多长时间、对数据的引用以及如何传输数据，以及许多其他字段。如果矿商接受，他们会签署交易方案并将其发布到连锁店。为了存储同一数据的多个副本，客户机进行多个存储交易。

传输数据并开始存储

交易公布后，客户机开始向矿工传输数据。在接收到所有数据后，矿工将数据打包成一个扇区，对其进行密封，并开始向链提交证据。一旦第一个证据进入数据链，客户就可以确定矿工正在正确存储数据，并且存储交易正式开始。

持续存储和验证

在交易的整个过程中，矿业公司都会向连锁企业提交持续的证据。客户使用之前锁定的资金递增支付。如果证据丢失或延误，矿工将受到处罚。交易有一个开始和结束时间，由客户的原始存储交易建议中的epoch（也称为块高度）指定。一旦区块链达到最后的区块高度，存储交易就完成了，矿商没有进一步的义务。为了继续存储他们的数据，存储客户机必须做一个新的交易。

用法

如果您使用的是公共的Filecoin节点实现，则不需要管理每个增量步骤。相反，它们被包装成一小部分CLI命令或API调用。有关详细信息，请参阅go filecoin的存储数据教程或lotus的存储数据教程。您还可以查看Filecoin社区资源，以了解简化存储或添加其他功能的库、工具和应用程序。

检索数据

为了从Filecoin网络中获取先前存储的数据，客户和矿工进行检索交易。检索交易是客户和检索矿工之间的协议，客户同意为给定的数据支付一定的金额。与存储交易不同，检索交易完全脱离了链。

查找检索提供程序

现在，Filecoin支持直接检索。在直接检索中，客户机直接对最初存储数据的矿工进行检索。

在不久的将来，Filecoin将支持一个独立的检索市场。与许多用户（但不一定是最多的磁盘空间）有低延迟、高带宽连接的挖掘者可以作为专用的检索挖掘者参与，存储额外的数据副本以使其更容易获得。客户将能够在网络中搜索其所需数据的所有可能提供者（通过DHT、链或带外聚合器），比较交易条款，并根据其需要选择最佳检索选项。

协商取回交易

一旦客户知道哪些矿工需要他们的数据，协商如下：

客户端发送RetrievalQuery（这是我想要的数据的PayloadCID）Miner发送了一个RetrievalQueryResponse（我确实有这个数据，可以以这个价格发送您）客户发送一个RetrievalDealProposal（是的，我喜欢这些条款，继续吧）Miner发送RetrievalDealResponse（我接受您的交易）注意：今天，检索交易必须包含给定存储交易中的所有数据。将来，您将能够在RetrievalQuery中使用IPLD选择器来检索存储数据的子集。

完成检索交易

在支付数据交换开始之前，矿工和客户各自完成最后的准备工作。矿工解封数据，这可能需要一些时间。如果客户还没有向该矿工开放的支付渠道，他们现在就创建一个。由于客户和矿工都没有任何特定的理由信任另一方，因此实现和支付检索是增量完成的。矿工和客户交替执行以下步骤：Miner发RetrievalDealResponse（这是部分数据，在我发送下一个之前支付给我）客户确认数据正确，并通过付款渠道发送部分付款（这是部分付款，继续）这种模式一直持续到检索结束，此时最后一次付款将仅用于剩余的字节。现在检索交易完成了。

用法

如果使用的是Filecoin全节点实现，则不需要管理每个增量步骤。相反，它们被包装到单个CLI或API调用中。有关特定的CLI命令，请参阅针对lotus的检索数据教程或针对go filecoin的检索数据教程。

大文件

如果您打算存储非常大的文件（超过1TB），请考虑以下其他注意事项：

推荐文件格式：CAR

Filecoin可以存储任何文件格式，但是对于非常大的文件，我们建议使用CAR（内容可寻址存档）格式。CAR文件具有一个头文件块，其中包含文件中图形的根CID。这支持更细致的检索查询。

TODO

对实际数据进行索引的示例以及指向可以获取特定数据的子集的指针，以帮助ppl考虑针对其用例和特定文件格式更好地拆分数据。

最大化存储

一个简单的建议是文件必须小于一个扇区。通俗地讲，我们将扇区称为1MB，32GB等。为了充分利用存储空间，块可以小很多。这是由于一些古怪的组合：

二进制大小：Filecoin使用基数2（二进制）大小。“

1MB扇区”实际上是1MiB，即1,048,576字节，而不是1,000,000字节。

填充：每256位减去2位（供Proofs流程使用）。剩余的254位是可用的存储空间。

总之，Filecoin为IPFS添加了激励性的永久的存储，Filecoin主网上线后IPFS用户可以直接可靠地存储其数据在Filecoin上，从而为网络打开了众多应用程序和落地场景的大门。

分布式存储的特点

IFPS&Filecoin分布式存储与传统存储方式的不同之处有四点：基于内容瀑布式检索、数据去中心化存储、交易需要全节点确认、全网节点保存全账本。IPFS&Filecoin分布式存储网络更安全、更快捷、更便宜、更开放。

更安全

存储在网络上随机节点；文件内容是加密保护的；文件分拆在各个节点上存储。

更快捷

优先从网络距离最近的节点获取；同时从多个节点获取数据。

更便宜

利用了更多闲置硬盘和宽带资源；提高硬盘和宽带的利用率。

更开放

代码完全开放透明；分配机制也是公开透明的。

Filecoin网络旨在奖励不同水平的参与者——从大型数据中心到拥有矿机的地方中小企业者都可以参与，分布式存储未来已来，你准备好了吗？

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注：本文不作为投资理财建议，投资有风险，入市需谨慎。

来源：全球币码翁区块链研究院

本期编辑：Alice

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编译者/作者：IPFS星际特工

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