https://filecoin.io/blog/filecoin-cryptoeconomic-constructions/
公链需要通过密码学和激励机制相结合使一个系统无需中心化控制即可运行。密码学使许多作恶行为变得几乎不可能而博弈论则让一些行为变得非理性。加密经济学即是着重于分析这套运作机制的研究。合理的加密经济结构对网络是否有价值、可自我维持还是寸步难行起到决定性作用。
Filecoin的使命是为人类社会的信息奠定一个分布式的、高效且强大的基础。为了实现这个目标我们创建了一个分布式的存储网络该网络可以让世界上任何人存储或检索文件。我们希望Filecoin通过帮助中小玩家与知名中心化服务竞争为各种规模的提供商提供通用接口降低迁移和交易成本从而降低存储成本和提高可靠性。
今天我们很荣幸地向大家提供有关加密经济结构的概述这些架构将为实现Filecoin的目标打下良好的基础。Filecoin结合了现有的和新型的加密经济结构以满足网络的独特需求。如果您对Filecoin作为一个存储市场的长远发展和成功感兴趣您应该会为这套机制感到鼓舞。尽管我们仍在进行大量地测试和推演以确认最终参数但我们很高兴分享关于这套系统如何运作的一些逻辑和细节。
Filecoin经济结构总览
Filecoin经济中有五大主要参与者
☞用户通过应用程序存储和检索数据的用户。
☞开发者在协议上开发应用程序。
☞检索服务可按需将文件传递至用户。
☞存储矿工存储文件并帮助维护和更新Filecoin区块链。
☞代币持有者通过将Filecoin作为一种价值的存储和交易的媒介使Filecoin成为有流通价值的代币。
用户在Filecoin经济中的作用很简单但又十分关键他们使用Filecoin代币来支付文件存储和检索的费用。Filecoin的加密经济运行机制最终旨在满足用户的文件存储和检索需求。
开发者是用户与Filecoin网络之间的桥梁。他们构建应用程序以改善用户获取Filecoin存储和检索市场的体验。
检索服务用作内容交付网络层或缓存层以确保存储在Filecoin上的文件高效可用。用户可通过支付通道为检索服务支付费用。
存储矿工通过以下三种主要方式通过他们的服务来获取Filecoin
☞交易费用这是用户为存储数据支付的直接费用。
☞区块奖励即Filecoin协议向存储矿工参与Filecoin共识算法维护和更新区块链并提供长期可靠的存储服务提供的补贴。
☞网络交易费用用户为了鼓励矿工优先处理其交易而支付的费用。
Filecoin加密经济结构主要旨在确保存储矿工和Filecoin网络本身能够可靠、可持续地满足用户的需求。
代币持有者为Filecoin经济与其他市场架起了桥梁。他们为矿工和用户提供了流动性并使在Filecoin上落地真实业务变得更加容易。
加密经济原则
区块奖励
Filecoin存储矿工基于他们的存储算力获得区块奖励。存储算力是Filecoin存储矿工能为网络提供多少有效存储的度量。总体来讲矿工通过接收用户的文件公开承诺将其存储相应时间并反复证明他们的确存储了相应时间来获得存储算力。
从经济学上讲您可以认为存储算力类似像比特币这样的工作量证明中的哈希率。一个矿工获得的区块奖励与在所有矿工提供的总存储算力中他的存储算力呈正比。例如一个矿工在网络大小为100 PiB的情况下提供了1PiB的存储算力那其将获得相应时间内区块奖励的百分之一。
Filecoin在区块奖励上的独特创新
Filecoin需要成为长期可靠且可持续的协议。在传统的工作量证明中一个矿工是否短时间内甚至永远离线并不重要因为其他任何矿工都可以添加新的区块到链上。在这之上Filecoin矿工还向用户提供不可随意替代的可用服务所以用户需要每个存储矿工能够持续运行一段时间的有力保证。因此Filecoin包含许多机制使得提供优质服务对于存储矿工来说是一个经济上面理性的选择并鼓励存储矿工促进网络的长期健康发展。
网络基准
许多区块奖励模型是基于简单的指数衰减模型。在这种模型中刚开始区块奖励最高但矿工参与度最低因此在网络生命周期的早期单位工作量能够挖到的代币非常多然后迅速衰减。
在许多加密经济模拟中显然简单的指数衰减模型会鼓励网络启动时的短期不良行为。具体而言它将促使存储矿工在 挖矿的封装阶段过度投资硬件设备以尽快将其存储。由于Filecoin网络早期的单位存储空间奖励相对很多因此我们预测在消耗掉这些早期奖励后退出网络是有利可图的即使这样做会导致用户数据的丢失。这将损害网络用户丢失数据并且无法进行长期存储而矿工没那么强的激励来提高网络的服务。
为了鼓励存储落地和对长期存储的投入而不仅仅是快速封装Filecoin引入了 网络基准概念。用随着网络上总存储算力的提高而提高区块奖励来替代简单地基于时间来生成代币。这样既可以保留指数衰减模型的原型但是在网络早期当总存储量过低的时候使其放缓。一旦网络达到基准给出的总共的区块奖励与简单指数衰减模型的数量是一样的但在网络的算力比较小时部分区块奖励会延迟发出。总体结果是Filecoin对矿工的奖励与他们以及整个网络提供给用户的效用和价值相匹配。
区块奖励作为抵押品
存储矿工通过扇区将固定数量的新数据添加到网络中。当矿工添加一个扇区时他将承诺将其存储相应的时间这样可以提高用户在相应的时间内存储数据可用的确定性。
在某些特定情况下矿工可能先同意一个存储订单然后由于成本的增加或市场的其他波动而放弃。用户需要可靠的存储在系统中存储矿工如果可以随时任意或低成本地放弃存储文件将导致严重的数据丢失和服务质量低下引发用户离开Filecoin。
Filecoin矿工是用户在双向数据市场上的合作伙伴。为了确保合作中的激励机制能正确地执行Filecoin会对未能完成存储承诺期限的矿工进行处罚。罚款来源于每个存储矿工在Filecoin的抵押品池中提供的 锁定代币。锁定代币包括少量前置抵押以及区块奖励中的一部分代币。
如果矿工离线一天她将损失锁定代币中的一部分少量代币。如果矿工完全停止存储他可能将失去所有锁定代币。如果该矿工在相应时间内完成了所有存储合约则可以在短暂的锁定期过后收回全部锁定代币。
用区块链奖励来使矿工做抵押是我们加密经济模拟中的一项新的改进。早期结构要求矿工为其存储在前期提供大量抵押品但是当代币的总供给量很低并且许多矿工打算加入网络的时候这会造成在启动时Filecoin短缺。通过将一些前期成本转移到之后的区块奖励中我们可以降低矿工的进入网络成本。
让存储有效数据成为理性选择
Filecoin用户和存储矿工在动态系统中运行。在任何既定的时间内存储的供应和需求很难完全匹配。早期的Filecoin架构迫使矿工在两个并不好的选项之间选择等待用户订单意味着矿工的硬件设备处于闲置状态或是存储无用的数据以获取区块奖励降低了网络存储有效数据的能力。Filecoin引入了多种机制以确保存储用户数据的矿工能最大化代币收益。
承诺容量
当矿工发现自己没有用户数据可以存储时矿工不必让硬件设备闲置 而是可以向网络提供 承诺容量扇区。这些是已经得到证明但却是空的扇区来表明矿工做好为用户提供存储的准备。承诺容量扇区可证明矿工具有能够存储用户数据的空间但可以随时升级扇区来存储用户数据。这种机制消除了矿工在区块奖励和存储用户数据之间做选择的需要——他可以先存储承诺容量扇区以开始获取区块奖励然后随后进行升级来存储用户数据来获得存储订单费用。
验证数据
承诺容量扇区可以提高矿工对存储用户数据的动力但不能完全解决问题。存储真实的用户数据会增加矿工运营成本。在某些情况下例如当矿工觉得获得的区块奖励远远高于获得的存储订单费用时那么矿工可能仍会选择忽略用户数据而选择只存储自己生成的数据以尽快地的提高其存储算力而获得区块奖励。这将降低Filecoin的实用性并影响用户在网络上存储数据的能力。
Filecoin通过引入已验证数据的概念来解决此类问题。与没有存已验证数据的扇区相比含已验证数据的扇区将获得更多的存储算力从而获得更多的区块奖励这就为存储矿工存储用户数据提供了额外的动力。
已验证数据是由 已验证用户 存储的数据这些用户通过一个去中心化网络的 验证者 的验证。获得验证 并不难 ——任何想在Filecoin上存真实数据的人都能非常容易获得。即使验证者放宽验证数据的门槛以简化流程可能会带来一定的滥用但总体效果应当是显著增加了Filecoin上有效数据的比例。
需求推手
一个可以使世界上任何人都可以存储和检索文件的分布式存储网络是一个了不起的工具。但是只有构建了应用程序的Filecoin网络才具有实用性。好消息是目前已经有许多令人惊叹的应用程序在Filecoin上搭建并且从现在开始到主网启动还会有更多的应用程序加入。
可靠性
Filecoin从开始建立到现在一直致力于能够可靠、高效地存储世界上最重要的数据。为了提高可靠性该协议为用户提供了无限的灵活性能在不同矿工那里进行冗余存储并验证每位矿工存储的副本是否唯一。与中心化云存储服务不同中心化云存储服务的用户无法更改或验证备份数据Filecoin允许用户在可靠性和成本间进行选择。
有效性
Filecoin的离线数据传输机制是协议可以支持不同用户需求的另一个例子。许多数据集非常庞大因此通过互联网传输非常缓慢且昂贵。比如如果你在中心化的云存储上存了2.5PB的Landsat 8 开源地理影像数据集通过互联网并且是千兆级别的专线传输你需要花费超过7个月的时间 并且需要支付 $125000。Filecoin的离线交易协议允许您将庞大的数据存储在硬盘上并将硬盘运送给矿工然后可以持续验证文件是否被安全地存储。
随着Filecoin主网启动临近您可以听到更多有关已经使用该网络的独特功能来存储大量重要数据的应用程序的消息。
Filecoin主网启动的坚实基础
Filecoin的加密经济结构旨在确保网络能够满足用户的长期需求。经过数千小时的讨论、模拟和试验我们相信这些机制将为Filecoin主网启动奠定坚实的基础。这些努力的成果与Filecoin研发团队其他优秀的的工作相结合将打造一个由有效工作、可靠云存储和蓬勃发展的去中心化经济支持的公链。
在接下来的几周我们将进行最后的模拟以确定最终的参数。我们期待来自其他团队的独立分析以及来自社区的贡献来不断提高Filecoin网络的可用性和价值。