Protocol Labs 的生態負責人 @jnthnvctr 發文聊了聊 Filecoin，角度比較整體和宏觀，其中提到 Filecoin 的 5 個主要組件。
原文：State and direction of Filecoin, summarized.
作者：Jnthnvctr
編譯：嗶嗶 News
原用標題（譯後）： Filecoin 的狀態、方向和總結
封面： Filecoin
免責聲明：個人觀點，不代表我的雇主，也不應被視為 “官方”。這是我對 Filecoin 是什麼的提煉，以及它與眾不同的原因。感謝 @duckie_han 和 @yoitsyoung 幫助塑造這個。
概述
Filecoin 生態系統中正在進行大量工作，很難看出所有部分是如何組合在一起的。在這篇博文中，我將解釋 Filecoin 的結構和路線圖的各個組成部分，以期簡化對這個生態系統的導航。本博客分為以下幾個部分：
1，什麼是 Filecoin？
2，深入了解主要組件
3，最後的想法
這篇文章旨在成為 Filecoin 領域主要事件的入門讀物；它絕不是詳盡無遺的！希望這篇文章可以作為一個有用的錨點。讀者也可以使用其中的嵌入式鏈接。
什麼是 Filecoin？
我的簡短回答：Filecoin 正在為數據啟用開放服務，建立在 IPFS 協議之上。
IPFS 允許數據與特定服務器分離——減少數據孤島和對特定機器（的依賴）。在 IPFS 領域，目標是允許對數據的永久引用——並執行計算、存儲、傳輸等操作——而不依賴於特定設備、雲提供商或存儲網絡。
Filecoin 是 IPFS 之上的一個激勵網絡——它允許你在開放市場上外包數據服務。
今天，Filecoin 主要關注存儲作為開放服務（storage as an open service）——但願景包括存儲、分發和轉換數據的基礎設施。通過這個視角觀察 Filecoin，項目所追求的路徑和正在採取的賭注/權衡變得更加清晰。
將 Filecoin 分成幾個主要組件：
1，存儲市場：今天已經有了（冷存儲），正在進行改進
2，檢索市場：進行中
3，數據計算（鏈下計算）：進行中
4，FVM（可編程應用）：進行中
5，星際共識（可擴展）：進行中
深入了解主要組件
存儲市場
存儲是 Filecoin 經濟的基礎。Filecoin 的存儲網絡是一個存儲供應商的開放市場——所有供應商都提供存儲客戶可以競標的容量。迄今為止，全球有 4000 多家存儲提供商提供 17EiB（並且還在不斷增長）的存儲容量。
Filecoin 的獨特之處在於它使用兩種類型的證明（都與存儲空間和數據相關）來達成共識：複製證明（PoRep）和時空證明（PoST）。
- PoRep 允許礦工證明他們已經分配了一定數量的存儲空間，並且有某些數據（可能是空白空間，可能是用戶的數據）的唯一編碼存儲到空間。這證明了特定的數據副本存儲在網絡上。
- PoST 允許礦工向網絡證明來自存儲空間集的數據仍然完好無損（每 24 小時，整個網絡被檢查一次）。這證明了所述數據隨著時間的推移被存儲。
這些證明與經濟激勵相關，經濟激勵獎勵誠實存儲數據的礦工（區塊獎勵），嚴厲懲罰丟失數據的礦工（削減）。你可以把這些激勵措施視為加密強制執行的服務級別的協議，但它不依賴服務提供商的聲譽，而是使用密碼學和協議來確保（網絡）正常運行。
總之，Filecoin 區塊鍊是關於網絡上數據和存儲空間發生了什麼的可驗證分類賬。
該架構有一些獨一無二的特點：
- Filecoin 存儲網絡（總存儲容量）是 17EiB——但 Filecoin 區塊鏈仍然可以在硬件上進行驗證。這使 Filecoin 區塊鏈的屬性類似於以太坊或比特幣，但能夠管理錨定到區塊鏈中的服務的互聯網級別的容量。
- Filecoin 使用 SNARK 證明，而不是在鏈上存儲數據，這使（可擴展）能力得以實現。與 zk-rollups 為批次交易提供有效性證明相同，Filecoin 的證明可以用於驗證鏈下數據的完整性。
- Filecoin 上，存儲提供商的 “工作” 提供網絡共識的同時能實現數據存儲。網絡上的存儲提供商得到區塊獎勵和其他費用（例如交易費用）補貼。Filecoin 的存儲價格也非常便宜。
- Filecoin 通過網絡上的數據完整性證明進行定期 “檢查”（整個網絡 24 小時檢查一次）。這些可驗證的陳述是重要的原語，使 Filecoin 網絡上能夠構建獨特的應用程序。
雖然這種架構有很多優點（可擴展性！可驗證性！），但它的代價是增加了複雜性——存儲提供過程變得更加複雜，將數據寫入網絡可能需要時間。這種複雜性使得 Filecoin（就像今天一樣）最適合冷存儲。今天使用 Filecoin 的許多人很可能通過開發人員入口（Estuary.tech、NFT.Storage、Web3.Storage、Chainsafe 的 SDK、Textile 的 Bidbot 等）將 IPFS 中的熱緩存與 Filecoin 中的冷存檔相結合。對於那些只使用 Filecoin 的人來說，他們通常會存儲大規模的檔案。
然而，隨著存儲提供過程和證明的改進，Filecoin 預計將開啟更多的熱存儲用例。需要關注的一些重大進展：
SnapDeals — 加上以下內容，存儲提供商可以將挖礦過程轉變為一種管道，將數據注入網絡上的現有容量，從而顯著減少數據上鍊的時間。
Sealing-as-a-service / SNARKs-as-a-service — 允許存儲提供商專注於數據存儲並將昂貴的計算外包給專業提供商市場。
證明優化——調整硬件以優化 Filecoin 證明的生成。
更高效的密碼原語——減少證明生成的足跡或複雜性。
注意：所有這些都與 “讀取” 流程分開——如今，通過未封裝的副本存在更快讀取的技術。但是，要使 Filecoin 達到 web2 速度，我們將需要檢索市場，這將在下一節中討論。
檢索市場
關於檢索市場的論點很簡單：在規模上，通過開放市場在邊緣緩存數據可以解決光速問題，並帶來比傳統基礎設施更低成本的高性能交付。
為什麼呢？論據如下：
- 內容尋址的魔力（使用內容指紋作為規範參考）意味著數據是可驗證的。
- 這巧妙地映射到構建一個無需許可的 CDN——這意味著任何人都可以提供基礎設施和服務內容——因為最終用戶總是可以驗證他們收到的內容是他們請求的內容（即使是來自不受信任的計算機）。
- 如果任何人都可以為這個無需許可的網絡提供基礎設施，則可以從邊緣緩存節點市場（而不是集中規劃把這些節點放置到哪）創建 CDN，並使用激勵機制來引導硬件——從而實現性能和成本的最佳權衡。
在 Filecoin 上設計檢索市場的方式，其目的不是強制使用特定的網絡，而是讓生態系統發展（例如 Magmo、Ken Labs、Myel、Filecoin Saturn 等）來解決組件構建檢索市場（的問題）。
**這個視頻很好地介紹了工作組的結構和方法，您可以在此處**了解進展情況。
注意：鑑於延遲（速度）要求，檢索發生在鏈下，但服務支付的結算可以發生在鏈上。
數據計算（鏈下計算）
數據計算是開放服務難題的第三部分。當人們想到需要對數據做什麼時，通常不僅僅是存儲和檢索——用戶還希望能夠轉換數據。這些基於數據的計算協議的目標通常是通過 IPLD 執行計算。
對於不熟悉的人，IPLD 旨在成為內容尋址系統的數據層。它可以用來描述文件系統（比如 IPFS 使用的 UnixFS）、以太坊數據、Git 數據——實際上是任何哈希鏈接的東西。**這個視頻**對於入門有用。
IPLD 通用性的好處在於它可以成為各種數據的接口——通過構建與 IPLD 交互的計算工具，我們降低了團隊構建這些工具的複雜性，能夠讓他們的網絡與大量的底層數據類型兼容。
注意：這對於任何在 IPFS / IPLD 之上構建的網絡（例如 Celestia、Gala Games、Audius、Ceramic 等）而言應該都是一件令人興奮的事。
當然，不同的計算要求不同——不同的用例需要不同類型的計算。某些用例可能對可驗證性有更嚴格的要求，可能需要 ZK 證明和結果來證明輸出是正確的。某些用例可能希望將數據完全保密，可能需要完全同態加密。其他情況下，可能只需要像在傳統雲上一樣進行批處理，並依靠經濟或聲譽擔保來確保正確性。
有許多團隊致力於不同類型的計算——從大規模並行計算（例如 Bacalhau）到可加密驗證的計算（例如 Lurk），再到介於兩者之間。
Filecoin 的一個有趣特性是存儲提供商將計算資源（GPU、CPU——作為需要運行證明的功能）與他們的數據放在一起。至關重要的是，此功能很好地設置了網絡，使計算被放到數據中，而不是把數據放到外部計算節點。鑑於數據具有重力，這是設置網絡以支持對大型數據集進行計算的用例的必要步驟。
可以通過**這裡**關注數據計算工作組。
FVM（可編程應用程序）
到目前為止，我已經討論了與 Filecoin 網絡上存儲的數據相關的三種服務（存儲、檢索和計算）。這些服務及其可組合性可能帶來網絡服務的複合需求——所有這些最終都錨定在 Filecoin 區塊鏈中並產生對區塊空間的需求。
但是如何增強這些服務呢？
下面進入 FVM——Filecoin 虛擬機部分。
FVM 將啟用對 Filecoin 狀態的計算。這項服務至關重要——因為它賦予網絡來自其他網絡的智能合約的能力。
使用 FVM 可以構建定制的激勵系統，在網絡上提供更複雜的產品：
- 數據 DAO
- 可檢索性預言機
- 永久存儲合約/存儲背書
- 修復賞金
- 存儲供應商的不足額抵押借貸市場
……
Filecoin 的虛擬機是 WebAssembly (WASM) VM，其設計類似於管理程序。FVM 的願景是支持許多外部運行時（runtimes），從以太坊虛擬機（EVM）開始。這種互操作性意味著 Filecoin 將支持多個虛擬機——在為 EVM 設計的同一個網絡合約上，可以部署 MoveVM 等。
**通過支持許多虛擬機，Filecoin 開發人員可以部署來自其他生態系統的強化合約，以在 Filecoin 經濟中建立鏈上基礎設施，同時也使其他生態系統更容易在本地橋接 Filecoin 網絡上的服務。**多 VM 支持還允許 Filecoin 經濟和其他 L1 經濟之間進行更多的本地交互。
FVM 至關重要，因為它為人們從 Filecoin 網絡（存儲、檢索和計算）部署和触發自定義數據服務提供了表達能力。此功能允許在 Filecoin 的基本原語上構建更複雜的產品，並實現更廣泛的採用。
注意：對於可能的情況，此**推文 thread **可能有助於闡明如何使用智能合約和 Filecoin 的基本原語來構建更複雜的產品。
最重要的是，FVM 還為本文要討論的最後一個主要支柱奠定了基礎：星際共識。
可以在**此處關注 FVM 的進展，並在此處**找到有關 FVM 的更多詳細信息。
星際共識（可擴展性）
在深入探討星際共識是什麼之前，有必要重申一下 Filecoin 的目標是：數據的開放服務（存儲、檢索、計算）作為集中式雲的可靠替代品。
為此，Filecoin 網絡需要達到比當前區塊鏈更高的可擴展性：
查看上述要求，一條鏈達到所有這些屬性似乎是矛盾的。確實！Filecoin 不是試圖在基礎層強制獲得所有這些屬性，而是想要通過網絡傳遞這些屬性。
通過星際共識，網絡允許動態創建遞歸子網。這個框架允許每個子網在安全性和可擴展性之間權衡（並遞歸地啟動自己的子網）——同時仍然將信息檢查點到它們各自的父子網（parent subnet）。
這種設置意味著，雖然 Filecoin 的基礎層高度安全（允許許多人通過家中的硬件進行驗證），但 Filecoin 可以擁有本地連接的子網，可以進行不同的權衡，從而解鎖更多用例。
關於如何設計星際共識，一些有趣的屬性：
- 每個子網都可以啟動自己的子網（啟用遞歸子網）
- 本機消息向上、向下和跨樹傳遞——這意味著這些子網中的任何一個都可以相互通信
- 安全性和可擴展性之間的可權衡性（每個子網可以選擇自己的共識模型，並且可以選擇維護自己的狀態樹）。
- 從子網到父子網的防火牆式安全保證（從父鏈的角度將每個子網視為一個有限責任鏈，直到注入代幣）。
Filecoin 星際共識的一些設置：
- 因為子網可以有不同的共識機制，星際共識為允許與其他生態系統進行本地通信的子網打開了大門（例如 Cosmos 的 Tendermint 子網）。
- 使子網能夠在可擴展性和安全性之間權衡（並允許與進行不同權衡的子網通信）意味著 Filecoin 可以擁有具有不同屬性的網絡。高性能子網可以獲得超快速的本地共識（以啟用諸如聊天應用程序之類的東西）——同時允許將結果檢查點到高度安全（可驗證且緩慢）的 Filecoin 基礎層。
- 在吞吐量非常高的子網中（單個數據中心，運行幾個節點）——FVM/ IPVM 工作可用於簡單的任務調度和直接 “鏈上” 執行計算——本地消息傳遞和支付回升到更多安全的基礎層。
通過閱讀**這篇博文了解 ConsensusLab 的進展以及更多信息。這個 Github 討論**也可能有助於將 IPC 與 L2 聯繫起來。
最後的想法
在閱讀完以上所有內容之後，你想更好地了解 Filecoin 是什麼，以及它與其他協議有哪些不同？Filecoin 的目標不僅僅是成為一個存儲網絡（就像特斯拉的目標不僅僅是推出 Roadster 一樣），Filecoin 的目標是促進一個由開放服務驅動的完全去中心化的網絡。
與大多數其他 web3 基礎設施相比，Filecoin 的目標不僅僅是單一服務。與大多數 L1 相比，Filecoin 的目標是一組通過網絡架構實現的用例。令人興奮的是，這意味著 Filecoin 無需在相同的用例上競爭，而是可以擴展在加密軌道上可做的事情。
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