Filecoin功能：分布式隨機性和領導者選舉_COI

2020年8月12日，IPFS官方發布最新博客，重點介紹Filecoin網絡獨特的功能。Filecoin將成為生產drand網絡的第一個知名用戶，接下來，我們將深入探討什么是drand及其工作原理。

本月，由致力于提供可公開驗證的，無偏見的隨機性來源作為組織的基礎互聯網服務的組織聯盟，正在升級到生產級服務，該服務將用作Filecoin的鏈下隨機性來源。Drand將來可以為許多區塊鏈系統和應用程序提供可靠且公正的隨機性來源。

為什么隨機性很重要？

隨機系統產生的結果具有均勻的概率分布，并且彼此隨機獨立。我們在每次擲骰子和擲硬幣時都會遇到隨機性：當您擲出一個公平的硬幣時，正面和反面的概率相同或一致，并且您無法根據過去的結果來預測任何單個拋硬幣的結果。

FIL突破190 USDT:歐易OKEx行情顯示，FIL突破190 USDT，現報190.911 USDT，24H漲幅10.11%。[2021/4/16 20:27:08]

但是，隨機性不僅可以用來確定拋硬幣和擲骰子的統計數據。實際上，我們從加密和網絡安全，到選舉審核和在線賭博等所有方面都依賴隨機性。

那是因為隨機性使某些數字過程具有抵抗操縱的能力。僅舉一個例子，任何密碼安全的系統只有在其使用的密碼密鑰難以置信的情況下才能抵御欺詐和黑客攻擊。而且，只有用于生成密鑰的源值是適當隨機的，才難以猜出密鑰。換句話說，安全加密的基礎是隨機性。

但是，并非所有隨機性都是平等的。例如，當生成介于1到10之間的隨機整數時，您應該有十分之一的機會正確猜出它。但是，如果您的隨機性生成器表現出偏差或模式，則正確猜測整數的幾率可能會大于十分之一。換句話說，一個關鍵問題是使用“可預測”生成器。可預測的隨機性再次為欺詐和黑客行為打開了大門。我們不僅需要隨機性，還需要良好的隨機性，好的隨機性比您想象的要難。

Filecoin網絡目前總質押量約為6088萬枚FIL:據IPFS100.com報道，Filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin網絡當前區塊高度為669255，全網有效算力為4.207EiB，總質押量約為6088萬枚FIL，活躍礦工數為1855個，每區塊獎勵為26.3056FIL，近24小時產出量為363795FIL，24小時平均挖礦收益為0.0832FIL/TiB，目前FIL流通量為115087570FIL。目前有效算力排名前三的分別為：f0127595（時空云）以111.38PiB暫居第一，f0135467（RRM-雅典娜）以101.88PiB位居第二，f01248（智合云(ZH)）以75.77PiB位居第三。注：減產倒計時1天。[2021/4/14 20:18:37]

隨機性的質量是通過其不可預測性來衡量的，這種不可預測性是一種稱為“熵”的隨機性。由于計算機是確定性系統，因此使用計算機算法來創建真正的高熵隨機性在算法上是不可能的。

庫神CMO吳美霖：FIL一幣難求主要是因為釋放機制和質押機制:由開源礦池和火幣主辦，金色算力云、鏈上ChainUP、Filecoin Beijing聯合主辦的“分布式存儲中國行暨開源礦池IPFS私享會”2020年12月6日在武漢舉行。庫神CMO吳美霖在會上表示，2014年IPFS的提出到今天，IPFS協議一直在不斷的完善和升級，IPFS的生態也是越來越壯大。從Filecoin 的角度來看，目前FIL一幣難求，一是因為FIL釋放的機制，當即釋放25%，剩下的75%每天釋放1/180；二是因為前置質押的機制。對于想要加入Filecoin 挖礦的礦工而言，應該選擇實力雄厚的礦場，比如說小礦工小體量資金，可以選擇金色云算力，大資金做集群可以選擇開源礦池。從個人而言，很期待看到后面IPFS和Filecoin的發展。同時庫神也緊跟市場發展的需求，接下來庫神即將上市的硬件錢包也將支持FIL的存儲。[2020/12/7 14:23:39]

但是，即使物理隨機性是由單一來源生成的，也很容易產生偏差。如果您可以控制，操縱或以其他方式影響隨機性的來源，那么您就可以偏向于明顯的隨機結果，從而對您有利，例如最近發生的備受矚目的彩票欺詐案揭示得很清楚。對于許多隨機性的用例，例如選舉審核和加密，您還需要隨機性才能公開驗證。隨機數生成器僅具有傳達給用戶的方式。如果您無法驗證接收到的號碼實際上是隨機的，那么您的系統可能會受到攻擊和操縱。

開源礦池合伙人Andy Guo：Filecoin是第一個真正讓區塊鏈做基建的項目:由開源礦池和火幣主辦，金色算力云、鏈上ChainUP、Filecoin Beijing聯合主辦的“分布式存儲中國行暨開源礦池IPFS私享會”2020年12月6日在武漢舉行。開源礦池合伙人Andy Guo在會上表示，存儲是web3.0世界里非常重要的基礎設施，在去中心化的網絡里，是有可能會實現數據隱私性和數據的私有化，甚至資產化的過程。基于此，去中心化存儲在將來一定會有很重要的爆發。Filecoin是第一個真正讓區塊鏈做基建的項目，Filecoin網絡可以讓區塊鏈真正具備存儲能力。在物聯網等數據來源天然分散的場景里，Filecoin也比傳統存儲方案更具有潛力。Filecoin的終極愿景是使得IPFS成為HTTP協議的補充，構建web3.0底層基礎設施。[2020/12/6 14:21:29]

很難找到良好的隨機性，即高熵，抗偏性和可公開驗證。多年來，沒有任何服務可以大規模產生這種隨機性。但是出現了一個新的項目，可以完成任務。它被稱為drand，它是Filecoin用作其隨機性源的東西。

Filecoin當前測試網全網有效算力為 307.04 PiB:據IPFS100.com報道，filfox瀏覽器數據顯示，當前測試網區塊高度為87495，全網有效算力為307.04 PiB，總質押量約為727萬枚FIL，活躍礦工數為423個，每區塊獎勵為12.1831 FIL，近24小時產出量為142915 FIL，24小時平均挖礦收益為0.47 FIL/TiB；

目前有效算力排名前三的分別為：t02775（STCloud-Linden）以20.21PiB位居第一，t01248（智合云）以17.74 PiB位居第二，t09037（SeedPlan-Saturn）以17.63 PiB位居第三。[2020/9/24]

什么是drand？

drand是所謂的隨機信標，這是一項服務，可提供供第三方使用的可公開訪問的隨機性。盡管隨機信標已經存在了一段時間，但drand的獨特之處在于它通過結合獨立運行的服務器網絡的貢獻，來生成隨機性。這意味著drand將分布式網絡的強度，安全性和彈性納入隨機性生成過程中。在許多方面，這使得drand成為了隨機即服務的行業第一。

Drand的開源軟件是一個全球性的網絡上運行時，熵的聯賽，是由一組不同的組織，包括維護協議實驗室，隨著C4DT，ChainSafe，cLabs，CloudFlare的，翡翠洋蔥，EPFL?DEDIS，復仇基金會，IC3，KudelskiSecurity，PTisp，智利大學，Tierion和UCL。因為drand網絡分布在多個服務器節點上，所以沒有故障的中心點，這意味著drand不會受到偏見，也無法被單個內部人員或單個網絡合作伙伴的破壞所阻止。而且，作為一個開源項目，drand受到其用戶的直接支持，從而確保該協議始終是一個能夠滿足其社區需求的，不斷發展的項目。

drand的主要功能是生成可供所有人使用的公開可用隨機性。為了可靠地執行此功能，drand網絡中的所有節點共同協作以規則的間隔生成隨機性。

在每一輪隨機性生成中，drand為隨機性提供了三個不同的屬性：不可預測性，不可偏性和可驗證性。這就意味著每一輪隨機產生都不能由參與隨機產生過程的任何一方預測，是一致隨機且無偏的，并且可以通過驗證單個簽名來驗證為真正隨機。

Drand提供了迄今為止最可靠的，高熵的公共隨機性。這就是為什么我們使用Filecoin網絡中drand生成的隨機性的原因。

Filecoin如何使用drand

許多加密貨幣和基于區塊鏈的網絡需要良好的隨機性才能安全有效地運行,Filecoin也不例外。Filecoin依靠良好的隨機性值來維持“活躍度”，或保持所有客戶對Filecoin區塊鏈的正確歷史的共識。那是因為Filecoin使用隨機性來執行領導者選舉，以確定哪個礦工將向區塊鏈發布新區塊。

領導人選舉是Filecoin區塊鏈增長的方式。Filecoin區塊鏈中的塊按時代排列，每個時代都有可能選舉多個領導者。在領導者選舉中，從一組礦工中至少選擇一個礦工，這些礦工根據這些礦工為Filecoin網絡貢獻的存儲能力進行加權。選擇產生的礦工通過在區塊鏈上生成下一個區塊并獲得該區塊的獎勵來開始一個新紀元。

領導人選舉記錄了Filecoin區塊鏈的歷史，因此重要的是，選舉領導人的過程不可篡改，公正，不可預測且公平。為了確保這次選舉公平公正，Filecoin需要良好的隨機性。同時，Filecoin需要它所使用的隨機性可以公開驗證，因為當選的領導人需要某種方式向其他礦工證明他們實際上是當選的。

Drand精確地提供了Filecoin為其領導者選舉的公平性和安全性所需的高熵，無偏見且可公開驗證的隨機性值。其獨特的功能確保Filecoin的領導人選舉具有與drand一樣的容錯能力，并且不受偏見和對抗操縱的影響。使用drand作為隨機性值的來源，Filecoin網絡可以保證活動性。

drand的未來

Drand是一個快速發展的項目，具有充足的增長空間。隨著drand的發展，我們可能會以新的方式看到網絡的擴展，以滿足不斷增長的行業需求并適應新技術，例如密碼學和量子計算的進步。但是drand已經是一項前沿服務，可以為包括Filecoin網絡在內的許多數字項目做出重要貢獻。

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