成为「更好的 Filecoin」只是一小步,探索 Web 3.0 时代的基础设施才是那一大步。

撰文:Luff

比特币一路高歌猛进,价格直抵历史高点,加密货币行业似乎又将迎来新一轮的高光时刻。在循环反复的狂欢背后,区块链行业的叙事范围也从最初支付系统扩展到世界计算机,以及新近火热的分布式存储网络。分布式存储赛道的领路人 Filecoin 在蛰伏三年后终于上线,结果却不尽人意,社区更是掀起一波分叉浪潮。

11 月 18 日,Filecoin 首个前置分叉项目 Filecash 完成主网启动。在两个月前的厦门世矿会上,MIX 集团董事长韩卫平发表题为「IPFS 的理想与 Filecoin 的现实」的演讲,道出了社区的质疑与不满,并宣布启动分叉项目 Filecash。Filecash 继承 IPFS 的理想,希望通过不同的路径构建人人可参与的分布式存储网络。

探索分布式存储多元化:Filecash 想做「挖矿更友好的 Filecoin」MIX 集团董事长韩卫平在厦门世矿会演讲现场

Filecoin 为何会分叉?Filecash 有何不同?启动以来发展如何?重要的是,Filecash 能否在不同的道路上,探索出分布式存储领域新的可能性。这些问题的答案,下文一一揭晓。

为何要分叉 Filecoin?

分叉在以往的大型区块链,如比特币、以太坊身上都发生过。社区对分叉的看法也从最初的声讨质疑转变为理性认识。虽然分叉在短期内造成一定程度的社区分化,但从长期发展角度考量,分叉引入的新技术探索却是有利于行业进化。

区块链项目分叉基于两个必要条件:可分叉性与意见分歧。

区块链具备可分叉性。互联网公司为了实现价值垄断,构建坚固的技术壁垒,大都选了闭源的软件模式。而区块链独特的开放性与包容性决定其软件代码大都采取了开源模式。站在前人的肩上,区块链项目可以更好利用后发优势。可分叉性意味着分叉的技术成本是极低的。

想法或利益的分歧。从比特币到以太坊,再到比特币现金,分叉无一例外都是关于项目发展或者社区利益分歧时发生的。

Filecoin 分叉的背景是开发团队协议实验室与社区的声音和利益不一致,严苛的经济模型使矿工叫苦不迭,而协议实验室在运营 Filecoin 上采取相对中心化的公司运作方式,矿工作为网络的核心参与者的利益诉求得不到重视。在一片声讨和质疑声中,分叉也就水到渠成,Filecash 正是这波分叉潮中激流勇进的第一个项目。

Filecash 方案核心:降低参与门槛

不同于 Filecoin 的高参与门槛,Filecash 想要构建人人可参与的分布式存储网络,它在技术与经济模型设计上围绕降低门槛这一核心诉求。

  • 技术方案:通过改进算法降低了对矿机配置的要求,引入 PoS 共识机制
  • 经济模型:设计对矿工更友好的抵押与惩罚机制以及更新代币经济模型

技术改进:降低矿机配置要求

Filecoin 最初的愿景是利用闲置存储资源构建共享经济模式存储网络,但主网上线至今,整体网络存储服务都由专业矿商提供。普通用户无法参与,主要有两个瓶颈:

  1. Filecoin 网络对矿机的硬件配置要求较高,超出了家用个人电脑的要求
  2. 参与 Filecoin 挖矿的技术门槛较高,需要技术背景以及专业的运维团队支持

从 Filecoin 网络现状看,它更像是分散的存储服务商联盟。而 Filecash 通过一系列算法优化,让更多普通用户参与到网络建设。

兼容更多闲置容量

Filecash 通过修改 SHA256 算法与扇区大小来兼容更多的存储设备,让普通家用电脑也能参与网络。Filecash 透露,目前网络已有 200 余矿工封装了有效算力,其中没有大矿工,基本都是新用户。

修改 SHA 算法:Filecoin 的 SHA256 算法对 Inter 处理器并不友好,而 AMD 处理器的设备拥有绝对优势,这将导致计算机市场上占有量达 90% 的设备容量被拒之门外。Filecash 采用 SHA512 算法,能同时兼顾 Intel 和 AMD 处理器。

降低扇区大小:Filecoin 设置了较高的扇区大小:32G/64G。这是因为较高的扇区能减少网络证明次数,降低对网络性能的要求;但另一面却提升了对挖矿硬件配置的要求,桌面级用户最高 128G 内存的情况下最多只能运行一个任务,所以 32G 的扇区大小导致普通用户挖矿没有经济性,难以进入这个市场。Filecash 扇区降低为 16G,同样 128G 内存设备可以运行 3 个任务,设备在挖矿同时还有足够的性能处理日常事务。而且 Filecash 采用了 PoS 共识机制,具备更好的吞吐性能,所以 16G 扇区仍然满足网络性能的要求。

节省计算资源

存储网络的主要功能是存储,Filecoin 的证明算法消耗了庞大的计算资源来形成网络共识,以期达到更高的安全性。Filecash 将复制证明中 11 层 pc1 部分哈希计算调整为 5 层,在确保安全性的前提下,大大节约了计算资源。Filecash 表示,参考过一些容量证明项目,5 层的计算层数已经能够提供足够的安全性,但是却可以大大提高经济效益。

共识机制:复制证明、时空证明、拜占庭容错+权益证明

共识机制是区块链系统的核心设计。Filecoin 提出了预期共识为主,复制证明与时空证明为辅的共识架构,解决了分布式存储网络安全稳定运行的两个问题:

  1. 矿工确实按照用户需求存储了数据,并且数据能够被访问;
  2. 在合同有效期内,矿工不得删除用户数据。

具体来说,复制证明用于解决第一个问题,时空证明则解决第二个问题,而预期共识则是根据矿工对网络的贡献而分配奖励。矿工通过存储数据获得算力,而算力大小决定了网络的区块权以及相应的区块奖励。这一套机制在 Filecoin 上线后却暴露出性能问题,Filecoin 的 TPS 目前仅为 15 左右。低性能意味着高手续费的可能,在矿工激烈竞争出块权的当下,Filecoin 手续费大幅增长。

探索分布式存储多元化:Filecash 想做「挖矿更友好的 Filecoin」Filecoin 手续费基础费率走势,来源 filfox

Filecash 继承了复制证明与时空证明的存储证明机制,但在出块机制上选择了另辟蹊径:拜占庭容错(BFT)+权益证明(PoS)。这一共识机制包含三个参与者:矿工、节点和持币人。

三方博弈关系

在 Filecash 共识机制中,矿工、节点、持币者形成了较为复杂三方博弈关系,分散了矿工的权力,也有利于共识系统稳定性。

  • 矿工:通过提供储存服务获得算力,并有用节点投票权(权重上大小矿工相同)
  • 节点:由矿工投票产生,负责打包消息和出块,获取一定比例的佣金
  • 持币者:决定出块节点是否获得出夸奖励

在这个博弈关系中,打包出块不再由矿工负责,矿工通过算力(权重上大小矿工相同)投票产生节点,节点负责打包消息和出块。这就避免了大矿工打压小矿工的情况出现,因为小矿工必然会选择投票给愿意为自己出块的节点。

节点完成了打包消息和出块这一任务会得到相应的奖励,持币者决定节点能否获得奖励。持币者在不满意节点工作的情况下,节点将无法获得奖励。

矿工、节点、持币者都是网络的利益相关者,所以网络安全稳定运行与健康持续发展是一致的利益诉求。持币者监督节点、矿工给节点投票,节点获得奖励后反馈给矿工以及持币者。相比于 Filecoin 预期共识的证明,持币者的权利被加强,而矿工的权利被削弱,有利于实现更加公平、广泛的治理。

经济模型:对矿工更友好

减少质押与降低惩罚

Filecoin 的经济模型一直是争议的焦点。在当前代币流通量较少,价格较高的情况下,矿工面临较大的抵押压力。Filecash 初期的经济模型与 Filecoin 相似,不同的是 Filecash 网络初期算力与代币价格较低,矿工进入的门槛会相对较低。另外,Filecash 在减少质押、降低惩罚、增加检查间隔等方面做了优化。

在非恶意丢失扇区情况下,Filecoin 的矿工只有一次 30S 的时间提交时空证明。Filecash 在相同时间下,给予了两次时空证明提交的机会,并且有 3 天的延迟周期。这很大程度上避免了矿工因过错而遭受处罚,降低参与挖矿的技术门槛,使得非 IDC 环境的矿工更有信心和动力参与 Filecash 挖矿。

代币分配

Filecash 代币总量为 20 亿,分为 5 个部分释放:

探索分布式存储多元化:Filecash 想做「挖矿更友好的 Filecoin」

  • 投资人占比 10%:分 2 年线性释放,每月流通 8,333,333,首年流通 1 亿。
  • 基金会占比 2.5%:分 6 年线性释放,每月流通 694,444,首年流通 16,666,667。
  • 团队占比 2.5%:分 3 年线性释放,每月流通 1,388,889,首年流通 8,333,333。
  • 挖矿占比 55%:分 6 年线性减半,按照首季全网算力低于算力基准线(2500P)计算,将释放总量 30% 作为矿工产出奖励。初期每天约 10 万 产量。
  • Layer 2、创世矿工、多签验证占比 30%:其中 Layer 2 预留 595,999,900,一次性释放水龙头 250 万为免抵押期的初期质押,多余部分将销毁。创世矿工一次性释放 150 万至地址,作为网络重启后帮助矿工清零负数使用,多余部分将销毁。多签验证一次性释放 100 代币,用于管理私钥多签费用。

在 Filecash 的代币分配中,近 85% 的代币将分配给矿工以及 Layer 预留,团队和投资机构占 15%,且有锁仓要求。在利益分配上,侧重于矿工及社区。从释放规则看,初期的代币流通量较低,在抵押成本较低情况下,早期参与者或能收获网络发展带来的红利。

探索分布式存储网络的新边界

技术的价值终需通过应用来体现。在中心化云存储相对成熟的今天,横空出世的分布式存储网络说要利用闲散存储设备与闲置带宽来革新数据存储业务。听起来很唬人?但实际效果还有待检验。遗憾的是,Filecoin 网络并没有利用到闲散资源,而将核心点悄悄转移到「为人类存储重要数据」的乌托邦式愿景。而 Filecash 却仍是脚踏实地,一以贯之地执行降低成本这一「看得见的价值」。

不仅如此,在区块链与 DeFi 不断繁荣壮大的当下,分布式存储网络有望与区块链行业其它业务发挥组合优势,孕育全新的应用场景。

分布式存储网络可以做什么?将与 DeFi 等发挥怎样的组合效应?为此,Filecash 在路线图中规划智能合约、跨链与 Layer 等发展方向。

智能合约:智能合约是区块链实现复杂业务逻辑的基础构件,以太坊是当前最为繁荣的区块链生态系统。Filecash 智能合约体系将兼容以太坊生态,降低开发者的学习和迁移成本。

跨链:Filecash 想要成为 Web 3.0 时代的基础设施,跨链是必备技能。Filecash 设计了高效、高兼容性的跨链中间件,中间件依赖于 Filecash 本身的代币经济体,通过跨链桥与外部生态进行交互。

Layer 2:Layer 2 是构建在区块链基础上的二层网络,可以用作扩容以及新产品业务实践。Layer 2 是 Filecash 应用扩展的核心,甚至在代币分配中有近 30% 代币预留用于 Layer 2 上生态建设。Layer 2 的灵活性意味着 Filecash 除了视频网站、电子图书馆这些典型的数据类应用,还是可以尝试 DeFi 等其它领域。

虽然分布式存储赛道刚刚起跑,构建有效的数据存储市场是当务之急。但除了低头拉车,也要抬头看路。成为「更好的 Filecoin」只是一小步,探索 Web 3.0 时代的基础设施才是那一大步。