深度分析：Filecoin的出路在哪里

Filecoin目前已经主网上线接近大半年的时间，从2019年底开始测试以来，测试网络已经重置了4次，证明方案更新了6版，经济模型修改了5次，并且官方明确提出，在主网上线后，共识机制还有可能作修改。所有的这一切都表明官方的想法处于不断的变动中，并且最终还未定型。

本文简单分析Filecoin目前所面临的困境及可能的出路。讨论Filecoin面临的困境，我们先从Filecoin的诞生说起：

ICO的火爆，诞生了Filecoin

众所周知，Filecoin起源于IPFS项目，而IPFS项目的愿景是让数据永不丢失，当然这个永不丢失包括被动（因为网络、存储的原因）和主动（政策）原因，此处并不多描述。当IPFS项目可用时，经过了一段时间，发现节点并不多，与BitTorrent网络中日活上千万节点相比，IPFS的节点数维持在数百到上千之间。

通过下面的分析可以得到IPFS节点远低于BT网络的原因：BitTorrent是为自己下载的时候，同时为别人提供服务，其主要的下载对象是视频或是一些侵权的软件，因此下载得到这些本身是一种奖励；而IPFS为其他人提供服务，没有任何奖励机制，因此没有谁会愿意去做这个节点（有人可能说也可以下载视频啊，但下载视频已经有BT网络了，其网络内的资源已经非常丰富了）。

在2017年，ICO兴起的时候，IPFS项目组敏锐地看到了区块链天然能够为IPFS带来所欠缺的最重要的一环：激励机制，因此在当年实施了一轮ICO，准备将区块链的激励机制与IPFS的点对点存储结合，由此诞生了Filecoin。不得不说，Filecoin这一波操作赚足了眼球，也为后来开启了全民存储挖矿埋下了重重的伏笔。

Filecoin的愿景

Filecoin的愿景比IPFS更宏大，也更清晰：IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性，它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。FileCoin解放了孤岛数据，网络分区存活，服务器可以离线工作，具有抵抗审查制度，可以产生持久的数字信息。

Filecoin的困境表现

目前FileCoin已经实现了很多种不同的版本，在开发升级的过程中，我们明显能够看到Filecoin所处的困境以及在困境中的各种努力：

1、把Filecoin的存储证明变成非常耗CPU、内存和计算时间，把并行计算的过程变成串行计算。其最终目的就是让矿工扇区封装的时间尽可能的长。

2、有效数据方案：经过验证的数据集，与未经过验证的数据集相比，同样的存储空间大小，经过验证的数据集将可能获得比未经过验证的数据集10倍的算力。

3、什么样的数据集是被验证过的呢：

官方提出公证人节点，公证人节点集合验证过的数据就是验证的数据。

当2、3方案刚刚提出来的时候，在矿工中引起了轩然大波。为什么会有验证数据和未验证数据的区分？难道所有的数据不都是平等的吗？如果有公证人这种角色，那这不就是一个中心化的项目了吗？

官方之所以有这些骚操作，主要是Filecoin的开发遇到困境了，而且到目前为止还没有找到有效的解决方案：

要实现Filecoin的愿景，就是Filecoin的数据可以在应用系统中使用，我们以某个对数据量存取的应用youtube为例：

每分钟500小时的视频上传

每天大概10亿小时的视频被观看

平均每人每天在Youtube上花费的时间是11分24秒

假设把Youtube迁移到Filecoin上，那Filecoin需要什么样的性能呢？

假设每个视频长度平均为2分钟，那么每分钟上传次数为500x60/2=15000次，也就是需要在链上记录15000次，平均每秒500次；而播放如果每人的播放记录一次，那么每天就是10亿x60/11.24，平均每秒是61343次。

因此，即使是仅支持youtube中数据的上传和播放记录，Filecoin需要每秒记录61843次，也就是Filecoin的TPS值需要达到60K才可能支持这一个应用。

而目前协议实验室避而不谈的Filecoin的TPS值是多少？900～1000，不到目前youtube所需的1/60。

而事实上，Filecoin项目组目前不仅没有解决高TPS性能链的问题，还犯了重复造轮子的错误：目前市场上已经有大量的区块链框架可用，比如说substrate，在这些框架上已经可以快速实现具有智能合约系统的区块链；而Filecoin的每个实现，又重复做了一次区块链的底层实现。

低效的TPS给Filecoin带来了严重的问题：由于链技术不成熟导致无法支持实际的应用，无法支持实际的应用就会导致没有实际的数据，而没有实际的数据存入，就会使矿工得不到有效的算力。

为了在没有实际有效的数据存储情况下可以实现挖矿，就必须开放给矿工自己填充数据，给矿工自己填充数据又会引起两个更严重的问题：

军备竞赛：矿工可以通过升级硬件来更快地填充数据，这样必然会导致矿工不断升级硬件，这个必须会形成矿工巨头

存储的都是无效数据：一旦允许矿工自己填充无效数据，因为存储实际有效数据需要占用网络带宽，矿工必然不愿意存储，这将导致未来即使有数据存储需求，矿工也不会愿意接收

这两个问题将会导致Filecoin最终变成一个纯POC挖矿的项目，无法实现白皮书所描述的愿景，最终无法支撑Filecoin的市值，要知道Filecoin在私募阶段的市值就达到了20亿美元。而假设沦落为纯挖矿项目的话，对标EOS，EOS目前的市值才20多亿，这将意味着POC纯挖矿项目将导致Filecoin项目的崩盘。

协议实验室的应对策略

在目前的所有Filecoin官方的声明和行为来看，官方对上述的两个问题非常警觉，也在拼命的想办法解决：

1、使用公证人的方案就是为了防止上述两个问题，使用硬盘传输验证数据集和使用公证人来管理验证数据集是目前在没有智能合约、没有高性能区块链的情况下的权宜之计；

2、官方一直在主网上线前还在寻找测试合适的高性能区块链实现方案，之所以选择10月份主网上线，也只是为了避免法律风险。

因为上述两个问题在上线前没法解决，所以官方出了两个策略：

1、激励机制上作修改，把白皮书中的代币线性发放改成初期少发放

2、明确提出主网上线后，共识机制还有可能作修改

根据第一性原理，目前Filecoin要实现白皮书的愿景，首先就是链需要能够支持实际应用，而支持实际应用的区块链需要达到两个条件：

1）能够执行智能合约；

2）链的TPS性能能够支持实际的应用。

而实现这样的区块链的最可能的方案就是全分片区块链方案，有了这个全分片的区块链，Filecoin就可以轻松达到以下的生态系统正反馈效果：

1、数据存储的需求方（应用）和提供方（矿工）在链上进行撮合，矿工无法自己决定接收哪些数据。初期矿工为了提高算力实现出块收益，愿意以低价甚至0价响应应用的数据存储需求；对于应用来说，是免费的存储系统。

2、应用在读取数据的时候，向矿工提供相应的Filecoin来支付流量费，对于矿工来说，提供流量可以获得额外的Filecoin收益，由于看好Filecoin未来的升值空间，矿工愿意以相对法币的低价提供带宽。对于应用来说，又获得了低价的流量。

一旦Filecoin实现了这个生态系统，Filecoin的将成为第一个支持落地应用的区块链，解决目前所有区块链面临的应用落地问题，其价值超过以太坊和比特币是必然的。

总结

好吧，最后总结一下，Filecoin的问题大家都看得见，如果吞吐量TPS达不到，在Filecoin上面就无法实现真实的应用，那么这个链的应用就达不到白皮书的愿景，最后还应该不如EOS的市值，可惜了这么高的共识。

其最终核心的问题是目前没有可用的全分片区块链方案：全分片需要包括网络分片、交易分片、状态分片以及智能合约跨分片执行，有大量的技术难题需要解决，如：网络分片后的安全性保证技术，在DHT网络上的组播技术，状态数据分片存储技术；需要解决跨分片交易带来传输带宽膨胀问题，状态数据的跨分片读取和证明问题，区块回滚带来的回滚雪崩问题，分片弹性扩展问题以及跨分片合约执行问题。目前所看到的所有分片技术方案，还没有一个对总结了全分片技术中所有这些问题，更不要说提出全分片解决方案了。

如果说每一个问题难倒了90%的区块链技术从业者，那上述几个问题就难倒了几乎所有的区块链开发人员了。那这个问题目前就是无法解决了？其实也不是，也许在未来的某一天，时间会给到答案。

目前整个区块链市场还处在蓝海阶段，未来可能会有几十年、几百年的发展。这一链条可以为你带来长期的或更大的利益。

所以把握时代脉搏，走进区块链，并且以自己的实际情况参与进来，这样我们才有可能有一个更美好的未来。

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编译者/作者：矿工伟业-胡教授

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