本月，我們大有IPFS研究院團(tuán)隊(duì)在一份由Protocol Labs委托撰寫的獨(dú)家30頁(yè)報(bào)告中，詳細(xì)分析了以下內(nèi)容

我們今天將介紹：關(guān)于Filecoin的歷史回顧

迄今為止FILECOIN的加密故事

關(guān)于Filecoin，最常見(jiàn)的誤解可能是將其視為“基于區(qū)塊鏈的Dropbox”。

實(shí)際上，F(xiàn)ilecoin的起源范圍要廣泛得多。Filecoin由Juan Benet及其在Protocol Labs的團(tuán)隊(duì)于2014年創(chuàng)建，基于一個(gè)簡(jiǎn)單但宏偉的前提：去中心化互聯(lián)網(wǎng)。

盡管互聯(lián)網(wǎng)最初是為了去中心化而創(chuàng)建的，不受任何實(shí)體或個(gè)人所有，但在過(guò)去的十年里，它一直在走向集中化，因?yàn)閮?nèi)容和連接正被集中到一小部分提供商手中。根據(jù)Synergy Research Group的數(shù)據(jù)，2022年，三家云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商，即Amazon AWS、Microsoft Azure和Google Cloud，就擁有市場(chǎng)份額的66%。

作為背景，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)上的某個(gè)網(wǎng)站時(shí)，它實(shí)際上是在訪問(wèn)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的一組文件。舉例來(lái)說(shuō)，這份報(bào)告被上傳到Substack的存儲(chǔ)提供商，為了讓讀者閱讀它，它需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從存儲(chǔ)提供商發(fā)送并顯示在讀者的瀏覽器上。由于云基礎(chǔ)設(shè)施提供商在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和向全球用戶傳播數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這種提供商的集中現(xiàn)象令人不安，因?yàn)樗鼤?huì)帶來(lái)單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，比如數(shù)據(jù)丟失和服務(wù)的中斷或停機(jī)。例如，2021年12月，當(dāng)亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，它導(dǎo)致了像迪士尼+和Vice這樣的熱門網(wǎng)站的癱瘓，以及在某些其他時(shí)候Twitch、Reddit、Shopify甚至亞馬遜本身也會(huì)因此而癱瘓。

當(dāng)只有一小部分提供商主導(dǎo)這個(gè)行業(yè)時(shí)，他們相互之間沒(méi)有太多動(dòng)力在價(jià)格上競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樗麄儽扔脩魮碛懈蟮淖h價(jià)能力，而最終用戶就要支付更高的價(jià)格。此外，用戶受制于中心化存儲(chǔ)提供商的審查規(guī)則，可能會(huì)丟失對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限或被平臺(tái)解除合作，雖然這種情況很少見(jiàn)，但它的確產(chǎn)生了巨大的影響，違背了萬(wàn)維網(wǎng)發(fā)明者Tim Berners Lee所設(shè)想的“開(kāi)放互聯(lián)網(wǎng)”的精神。

走向去中心化互聯(lián)網(wǎng)的道路

Filecoin正在在星際檔案系統(tǒng)（IPFS）之上構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放化數(shù)據(jù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)體。

IPFS由Protocol Labs開(kāi)發(fā)，是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的超媒體協(xié)議，它能夠允許用戶存儲(chǔ)和訪問(wèn)可驗(yàn)證的內(nèi)容數(shù)據(jù)。在這個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)文件由參與節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)，并通過(guò)其獨(dú)特的cryptographic hash（也被稱為內(nèi)容標(biāo)識(shí)符CID）進(jìn)行分配和訪問(wèn)，而不是使用傳統(tǒng)的地址（如http://protocol.ai）。這意味著只要IPFS網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)將文件存儲(chǔ)在其緩存中，文件就會(huì)一直保留在互聯(lián)網(wǎng)上。IPFS節(jié)點(diǎn)可以由任何人（例如個(gè)人、公司、非營(yíng)利組織）運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)操作員可以固定一個(gè)文件，以便通過(guò)IPFS檢索（固定是指導(dǎo)節(jié)點(diǎn)無(wú)限期地將文件保留在本地緩存中的過(guò)程）。這旨在保持網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性和彈性。

然而，在IPFS上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)遇到兩個(gè)挑戰(zhàn)。

• 如果沒(méi)有內(nèi)置的機(jī)制來(lái)激勵(lì)節(jié)點(diǎn)為其他人存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就無(wú)法保證存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可用且不被刪除，因?yàn)樗蕾囉跓o(wú)私的志愿者（即今天存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可能在幾周或幾個(gè)月后無(wú)法繼續(xù)存儲(chǔ)）。

• 即使為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)支付集中化的固定服務(wù)費(fèi)用，用戶也必須相信這些提供商會(huì)履行他們的職責(zé)，因?yàn)闆](méi)有內(nèi)置的規(guī)定來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否被存儲(chǔ)和正確地提供。

簡(jiǎn)而言之，雖然IPFS保證網(wǎng)絡(luò)上的任何內(nèi)容都是可發(fā)現(xiàn)的，但它不能保證任何內(nèi)容始終可用且準(zhǔn)確存儲(chǔ)。然而，IPFS被設(shè)計(jì)成可升級(jí)的，其核心是為了圍繞內(nèi)容尋址起到一個(gè)承上啟下的作用。這意味著可以構(gòu)建特定的IPFS實(shí)現(xiàn)或補(bǔ)充協(xié)議來(lái)解決這些挑戰(zhàn)，例如在IPFS之上構(gòu)建一個(gè)激勵(lì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而這就是Filecoin可以在其中發(fā)揮的作用。

Filecoin是一個(gè)基于IPFS的補(bǔ)充協(xié)議，通過(guò)內(nèi)置的加密經(jīng)濟(jì)模型為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供商提供動(dòng)力，確保數(shù)據(jù)可驗(yàn)證地安全存儲(chǔ)，并隨著時(shí)間的推移保持可被檢索。

如今，F(xiàn)ilecoin主要關(guān)注作為開(kāi)放服務(wù)的存儲(chǔ)，但這只是支持Filecoin宏偉愿景的三大支柱中的第一個(gè)。為了支持互聯(lián)網(wǎng)去中心化所需的更復(fù)雜的應(yīng)用程序和服務(wù)，F(xiàn)ilecoin有兩個(gè)核心升級(jí)，報(bào)告在后面的部分將對(duì)其進(jìn)行討論。

Filecoin的第一支柱 - 存儲(chǔ)

Filecoin擁有一個(gè)去中心化的存儲(chǔ)提供商網(wǎng)絡(luò)，任何具備必要硬件的人都可以享受存儲(chǔ)服務(wù)。用戶只需要與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供商達(dá)成存儲(chǔ)協(xié)議，然后在使用期間需要支付一定的費(fèi)用，就可以在Filecoin上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。用戶也可以通過(guò)直接與提供商溝通或使用不需要技術(shù)設(shè)置的應(yīng)用程序（如Chainsafe、Estuary）來(lái)達(dá)成這些協(xié)議。

與依靠中心化提供商的聲譽(yù)來(lái)獲得保證不同，F(xiàn)ilecoin使用加密證明，允許用戶通過(guò)檢查Filecoin區(qū)塊鏈來(lái)驗(yàn)證他們的文件是否被正確存儲(chǔ)。在整個(gè)協(xié)議期限內(nèi)，存儲(chǔ)提供商需要提交以下證明：

• 復(fù)制證明（Proof of Replication）：存儲(chǔ)提供商證明他們已經(jīng)以獨(dú)特的方式接收并存儲(chǔ)了所有數(shù)據(jù)。獨(dú)特的編碼確保相同數(shù)據(jù)的兩個(gè)協(xié)議不會(huì)重復(fù)使用同一磁盤。

• 時(shí)空證明（Proof of Spacetime）：存儲(chǔ)提供商每24小時(shí)提交一次，以證明他們?cè)谡麄€(gè)協(xié)議期間繼續(xù)為相同的數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)空間。

存儲(chǔ)過(guò)程也不牽扯到信任之說(shuō)，因?yàn)镕ilecoin網(wǎng)絡(luò)使用這些證據(jù)以及加密經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制來(lái)確保存儲(chǔ)提供商履行他們?cè)趨f(xié)議中的職責(zé)。當(dāng)提交證明時(shí)，存儲(chǔ)提供商會(huì)以FIL資產(chǎn)作為獎(jiǎng)勵(lì)；當(dāng)他們未能提交證明時(shí)，將消減他們的抵押代幣作為懲罰。

讀者還應(yīng)注意，鏈上的是加密證明，而數(shù)據(jù)是鏈下存儲(chǔ)的。

在Filecoin虛擬機(jī)發(fā)布之前，F(xiàn)ilecoin網(wǎng)絡(luò)最適合用于冷存儲(chǔ)，即存儲(chǔ)的文件通常很大，不需要經(jīng)常訪問(wèn)。對(duì)于那些需要頻繁訪問(wèn)文件但仍希望建立存儲(chǔ)保障的情況，例如在線會(huì)議的錄像，存儲(chǔ)提供商可以將冷存檔與IPFS中的熱緩存相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)高效分發(fā)。Huddle01，一個(gè)去中心化的視頻會(huì)議平臺(tái)，就在以這種方式利用Filecoin和IPFS。

然而，僅依靠IPFS中的熱緩存文件可能無(wú)法滿足某些用例（如視頻流）所需的延遲，這就不得不提到第二個(gè)支柱：檢索（Retrieval）。

Filecoin的第二支柱 - 檢索

在許多用例中，都需要在數(shù)據(jù)檢索時(shí)具有低延遲的特點(diǎn)，例如將這份Substack上的研究備忘錄傳遞給讀者，Spotify上的歌曲或Netflix上的視頻，而高延遲將會(huì)影響用戶的體驗(yàn)。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，每增加1秒的加載時(shí)間，網(wǎng)站的轉(zhuǎn)化率平均下降4.42%。

為了實(shí)現(xiàn)更快速的內(nèi)容加載所需的低延遲，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDNs）服務(wù)器之間的協(xié)同工作，就可以做到快速的交付互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容。這些服務(wù)器從源服務(wù)器復(fù)制數(shù)據(jù)，并在全球范圍內(nèi)分布，就可以最小化用戶和服務(wù)器之間的物理距離，從而達(dá)到低延遲的效果。

目前，CDN提供商市場(chǎng)非常集中，最大的提供商CloudFlare支持多達(dá)80%依賴CDNs的網(wǎng)站，而只有7個(gè)CDN提供商服務(wù)大部分市場(chǎng)。服務(wù)提供商的集中問(wèn)題在于，許多網(wǎng)站在中斷期間可能會(huì)同時(shí)關(guān)閉，例如2021年6月Fastly中斷導(dǎo)致Amazon、Twitch、Reddit和Paypal中斷，以及一年后Cloudflare中斷導(dǎo)致FTX、OKX等加密交易所以及Discord等流行通信平臺(tái)中斷。

然而，CDN市場(chǎng)是一個(gè)高度競(jìng)爭(zhēng)性的領(lǐng)域，規(guī)模經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位，也就是說(shuō)較大的CDN提供商可以提供較小的CDN企業(yè)無(wú)法與之競(jìng)爭(zhēng)的價(jià)格。

此外，在美國(guó)以外的地區(qū)，延遲仍然是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榇蟛糠旨惺紺DN服務(wù)器都位于這些地區(qū)，數(shù)據(jù)包的傳輸距離更遠(yuǎn)，導(dǎo)致緩沖延遲（稱為光速問(wèn)題）。對(duì)于較小的、個(gè)體的CDN提供商來(lái)說(shuō)，由于缺乏實(shí)現(xiàn)全球覆蓋所需的財(cái)務(wù)資源，在國(guó)際上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)是不可能的直到Filecoin的出現(xiàn)。

Filecoin基于可驗(yàn)證的內(nèi)容尋址數(shù)據(jù)的獨(dú)特基礎(chǔ)設(shè)施允許構(gòu)建去中心化的CDN，任何人都可以作為節(jié)點(diǎn)加入提供內(nèi)容。搭配加密經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)，這樣就可以創(chuàng)建一個(gè)全球范圍內(nèi)的強(qiáng)大去中心化CDN網(wǎng)絡(luò)，從成本和性能方面與大型集中式提供商競(jìng)爭(zhēng)，即數(shù)據(jù)可以以更低的成本、延遲和中斷風(fēng)險(xiǎn)向全球互聯(lián)網(wǎng)用戶傳輸。

例如，Protocol Labs在2022年創(chuàng)立了Filecoin Saturn。Filecoin Saturn自己的去中心化CDN網(wǎng)絡(luò)就可以縮短從Filecoin網(wǎng)絡(luò)檢索媒體文件的時(shí)間。任何人都可以加入并為網(wǎng)絡(luò)做出貢獻(xiàn)，作為回報(bào)，他們將獲得FIL作為獎(jiǎng)勵(lì)。迄今為止，已有超過(guò)800個(gè)全球節(jié)點(diǎn)提供商加入該網(wǎng)絡(luò)，這比2022年12月的數(shù)量多了2倍多。Saturn項(xiàng)目目前正在進(jìn)行公開(kāi)測(cè)試，計(jì)劃在2023年5月實(shí)施智能合約支付功能。

正如他們?cè)诖鎯?chǔ)市場(chǎng)所做的那樣，Protocol Labs計(jì)劃在2023年底前建立一個(gè)功能完備的檢索市場(chǎng)，通過(guò)加密經(jīng)濟(jì)去激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)參與。Protocol Labs計(jì)劃在2023年6月實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)展是將檢索市場(chǎng)直接連接到存儲(chǔ)提供商，繞過(guò)對(duì)IPFS網(wǎng)關(guān)的需求。

Filecoin的第三大支柱 - 計(jì)算

Filecoin的第三個(gè)也是最后一個(gè)開(kāi)放服務(wù)支柱是計(jì)算能力。在數(shù)據(jù)方面，除了存儲(chǔ)和檢索，用戶還希望能夠運(yùn)行計(jì)算任務(wù)以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。

一個(gè)計(jì)算能力至關(guān)重要的例子就是大數(shù)據(jù)領(lǐng)域。到2025年，國(guó)際數(shù)據(jù)公司預(yù)測(cè)世界每天將產(chǎn)生175澤字節(jié)的數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于175萬(wàn)億千兆字節(jié)，是我們今天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量的50倍。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)分析來(lái)幫助世界做出更好決策和改善生活。然而，大數(shù)據(jù)的龐大規(guī)模使得處理和運(yùn)行計(jì)算任務(wù)變得困難、耗時(shí)且成本高昂，因?yàn)樵谶M(jìn)行計(jì)算任務(wù)之前，數(shù)據(jù)需要從冷存儲(chǔ)中移出或在一個(gè)地點(diǎn)聚合。

Filecoin在解決這個(gè)問(wèn)題方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榇鎯?chǔ)提供商已經(jīng)擁有計(jì)算資源，特別是他們用于生成和提交加密證明所需的硬件（GPU、CPU）也可以支持計(jì)算任務(wù)。因此，計(jì)算作業(yè)可以在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地方運(yùn)行，而無(wú)需將數(shù)據(jù)移動(dòng)到外部計(jì)算節(jié)點(diǎn)。這在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域至關(guān)重要，意味著公司不需要在運(yùn)行計(jì)算任務(wù)之前將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到集中存儲(chǔ)位置，因?yàn)檫@會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢。

Filecoin上的幾個(gè)工作組正在研究不同類型的計(jì)算。

例如，Lurk一種編程語(yǔ)言，它通過(guò)零知識(shí)證明實(shí)現(xiàn)可加密驗(yàn)證的計(jì)算。Lurk還簡(jiǎn)化了基于zk-SNARK的程序開(kāi)發(fā)，并可以與Filecoin的虛擬機(jī)集成，以在Filecoin區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)特定于應(yīng)用程序的、可證明的計(jì)算。這使得智能合約和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更安全、更高效。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，Lurk可以通過(guò)其在星際共識(shí)中的潛在應(yīng)用來(lái)提高Filecoin的可擴(kuò)展性和靈活性。

另一個(gè)值得關(guān)注的平臺(tái)是Bacalhau允許在數(shù)據(jù)生成和存儲(chǔ)的地方進(jìn)行大規(guī)模并行計(jì)算。它允許公司通過(guò)使用名為Docker的容器和WebAssembly映像的多功能工具來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的工作流程，而無(wú)需進(jìn)行重大更改。Bacalhau旨在徹底改變大數(shù)據(jù)處理的方式，使其更具節(jié)約成本和有效率，同時(shí)使數(shù)據(jù)處理更易于訪問(wèn)。最終目標(biāo)是建立一個(gè)開(kāi)放、合作的計(jì)算環(huán)境和促成一些本來(lái)難以實(shí)現(xiàn)的合作。

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