Filecoin官方：礦工和用戶怎樣合作共贏?_COI

本篇博文從礦工和想要在Filecoin網絡上存儲數據的用戶兩個角度解釋了Filecoin交易的工作原理。

一、簡介

Filecoin網絡通過允許任何人作為存儲提供商參與實現了規模經濟。目前，該網絡由分布在全球各地的數百家存儲提供商組成。內容尋址和加密存儲證明驗證了數據在礦工的硬件上長期正確安全地存儲，從而創造了一個強大可靠的服務。

這篇博文涵蓋了Filecoin中兩種類型交易的基本階段，即存儲交易和檢索交易，并詳細介紹了它們的生命周期。并解釋了密碼學證明是如何用于驗證系統中的參與者是否按照承諾履行職責的。

二、Filecoin的數據

為了在Filecoin上存儲文件，用戶必須首先在其本地Filecoin節點中導入文件。這一步會產生一個數據CID——內容標識符，唯一描述該內容的ID，之后數據會傳輸給礦工。另一種在Filecoin上存儲文件的方式是通過離線交易，這在本篇文章中沒有涉及。

將數據導入本地的Filecoin節點，可以使用lotus客戶端導入命令。記住生成的數據CID很重要，因為以后從礦工那里檢索數據時必須用到它。

將數據導入本地節點后，用戶必須發起交易。這可以通過lotus客戶端交易命令來完成。該命令以數據CID作為輸入，生成FilecoinPiece，并交互式地帶領用戶完成存儲交易流程，詳見下文。

FilecoinPiece是用戶存儲在Filecoin網絡上的數據的主要協商單位。FilecoinPiece沒有特定的大小，但受網絡參數的制約，受扇區大小的上限。如果一個FilecoinPiece大于礦工支持的扇區大小，那么它必須被分割成更多的碎片，以便每個碎片都適合一個扇區。

Filecoin與Dapper Labs達成合作:Filecoin發布博客文章，宣布與Dapper Labs達成合作。在 Flow 區塊鏈上創建NFT的創建者可以使用富媒體（包括視頻）創建不可變的 NFT 元數據，使用 IPFS 內容尋址和 Filecoin 的可證明和去中心化存儲。 NFT.Storage 由 Protocol Labs 和 Pinata 提供支持，可以輕松保護 NFT 資產和相關元數據，確保所有 NFT 遵循最佳實踐以長期保持可訪問性。[2021/8/27 22:40:34]

一個FilecoinPiece就是一個CAR文件，包含一個IPLDDAG，有對應的數據和PieceCID。

CAR即內容可尋址檔案——每個CAR文件是一個IPLDDAG的序列化表示，即將其數據塊串起來，再加上描述DAG圖的頭部信息。

當用戶想要在Filecoin網絡中存儲文件時，首先要用UnixFS生成文件的IPLDDAG。代表DAG根節點的哈希是一個IPFS風格的CID，稱為數據CID。

UnixFS是一種基于protobuf的格式，用于描述IPFS中的文件、目錄和符號鏈接。在Filecoin中，UnixFS被用作提交給Filecoin網絡的文件格式。

所產生的CAR文件用額外的零位來填充，以便使文件成為二進制的merkle樹。

三、倉儲交易流程

用戶可以通過交易在Filecoin網絡中存儲數據，并從Filecoin網絡中檢索數據。網絡中的參與者，包括礦工和用戶，通過存儲交易和檢索交易進行互動。

Filecoin網絡目前總質押量約為8233萬枚FIL:據IPFS100報道，Filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin網絡當前區塊高度為844925，全網有效算力為6.330EiB，總質押量約為8233萬枚FIL，活躍礦工數為2461個，每區塊獎勵為25.3046FIL，近24小時產出量為356816FIL，24小時平均挖礦收益為0.0542FIL/TiB，目前FIL流通量為134267584FIL。目前有效算力排名前三的分別為：f0127595（時空云）以118.07PiB暫居第一，f0135467（RRM-雅典娜）以106.34PiB位居第二，f0142720（RRM-雅典娜）以103.79PiB位居第三。[2021/6/14 23:35:29]

一個存儲交易的生命周期如下：

1.發現

用戶識別礦工并確定他們當前的要價，即礦工為了接受交易而希望收到的每GiB每紀元的價格，單位為attoFIL。目前，Filecoin中一筆交易的最短期限為180天。

您可以通過JSONRPCAPI查詢已同步的節點，列出所有當前活躍的礦工（為了測試目的，使用了公共終端節點，使用Filecoin.StateListMiners方法。

您可以根據礦工在網絡中的信譽和能力進行選擇。礦工的信譽指標還未進入Filecoin協議，本文亦不涉及。

一旦你選擇了一個特定的礦工，你需要獲取它的PeerID，例如用Filecoin.StateMinerInfo方法，通過libp2p協議與他們建立安全連接。

FilDA 與 Fixed-Rate Protocol達成戰略合作:3月26日，FilDA與智能化穩定利率產品投資協議Fixed-Rate Protocol達成戰略合作，Fixed平臺USDT單幣存款APY預計將達到45%，并達成HECO生態史上USDT單幣質押最高APY。

據悉，Fixed-Rate Protocol是基于HECO的智能固定利率保底投資協議。FilDA是基于HECO的跨鏈借貸DeFi項目。 FilDA于2021年1月5日晚20:00開啟創世挖礦Fair launch，首發HUSD、HBTC等19種資產借貸功能，同時也是HECO首個公開平臺各項APY數據，存借雙向實時透明數據的借貸項目。FilDA 平臺存借款總額高峰值突破12億美元，FilDA LP 峰值超過3000萬美金。[2021/3/26 19:20:49]

然后你可以用Filecoin.ClientQueryAsk方法查詢一個簽名的StorageAsk。這將建立一個與所選礦工的直接libp2p連接，并詢問存儲報價。

結果包括這個礦工愿意接受的交易細節，比如接納的FilecoinPiece大小的范圍和每GiB每紀元的價格。需要注意的是，提出與礦工的存儲要求相匹配的存儲交易建議是一個前提條件，但不足以確保交易被接受——存儲提供商可能會在之后運行自己的決策邏輯。

Filecoin大礦工測試榜單首次出現非官方節點：t01101與t01102:8月25日，Filecoin官方宣布已于北京時間25日上午6點啟動測試網獎勵計劃。截止目前，已有兩個非官方節點出現在榜單中，分別是t01101和t01102。據了解，兩個節點分別屬于領跑者&鏈湃科技、鏈湃科技。目前來看，這兩個非官方節點有望率先參與競爭出塊、獲得區塊獎勵。查詢發現，鏈湃科技官網的合作伙伴中有：復旦大學、波卡、parity、web3 foundation等。[2020/8/25]

2.協商和數據發送

在這一階段，雙方就交易條款達成協議，如交易成本、交易期限、交易起始時間等。然后將數據從客戶端轉移到礦機上。

3.發布

通過PublishStorageDeals消息在鏈上發布交易，使存儲提供商對交易公開負責。

4.完成

交易在鏈上發布后，就會交給存儲挖掘子系統，打包成一個扇區，隨后進行封裝，隨后不斷證明可用。

四、存儲挖礦子系統

存儲挖礦子系統確保Filecoin網絡的數據由礦工有效保存，并且：

1.參與Filecoin存儲市場，承接客戶端數據，參與存儲交易。

2.參與Filecoin存儲力共識，驗證并生成區塊，以壯大Filecoin區塊鏈，并以此賺取區塊獎勵和費用。

它監督以下流程：

承諾新存儲和注冊新扇區

為了在Filecoin中注冊一個扇區，礦工必須對該扇區進行封裝。封裝過程需要大量計算，以證明的形式產生數據的唯一表示，稱為復制證明或PoRep。一旦產生證明，礦工將其壓縮并將結果提交給區塊鏈。這就證明礦工確實復制了他們同意存儲的數據副本。

Filecoin目前已有12個非官方節點產出區塊 區塊高度達1625:Filecoin測試網第二階段于今日8時重置，截至19時，已有12個非官方節點產出區塊，其中包括節點t02020（先河）、t011101(星際聯盟）以及t01009（時空云）等。[2020/6/19]

持續證明存儲

每個存儲礦工都必須不斷地在鏈上提交證明，以證明扇區被完整存儲。

宣布存儲故障并從故障中恢復

如果某部門未能提交上述證明，將導致故障，礦工將受到處罰。

五、礦工和用戶注意事項

如上所述，存儲交易是在鏈上發布后，才會被激活和封裝。這一點很重要，因為發布交易會將用戶的資金鎖定在鏈上托管。只有如此，在封存數據進扇區之后，礦工的收益才有保障。

把在鏈上發布交易看成是簽署合同，把封存和激活交易看成是開始做礦工承諾的工作，是有幫助的。

從想要在Filecoin上存儲數據的用戶的角度來看，交易大致經過以下幾個階段：

1.?資金交易：用戶將資金鎖定在托管中。

2.?向礦工提出交易建議。

3.?檢查意向接受交易。

4.?將交易的數據傳輸給礦工：這是通過GraphSync協議完成的。

5.?檢查是否接受：確保礦工已經接受了交易并在鏈上發布。

6.?封裝：交易正在進行中，礦工目前正在密封包含該交易的部門。

7.?激活：交易已被封存并處于活躍狀態。

從通過存儲用戶數據為用戶提供服務的礦工的角度來看，交易大致經過以下幾個階段：

1.?驗證交易：收到交易提案，并檢查其參數。

2.?檢查是否鎖定資金：確保用戶有鎖定的資金，可以支付交易。

3.?等待數據：收到用戶提供的交易數據。

4.?在鏈上為交易提供抵押物。

5.?在鏈上發布交易上鏈。

6.?封裝扇區。

7.?激活交易：從這里開始，礦工定期提交時空證明，證明他們正在持續存儲數據。

六、檢索交易流程

檢索交易與存儲交易不同，使用支付通道，主要鏈下完成。數據傳輸是按量計價的，用戶在數據傳輸的過程中逐步向礦工支付費用。整個過程，只有創建支付通道、兌換憑證，是涉及與Filecoin區塊鏈交互的。

這是整體流程：

1.?發現：用戶識別擁有所需數據的礦工，并向他們索取檢索報價——每字節價格、解封價格、支付間隔等。

2.?支付通道設置：用戶在他們和礦工之間設置一個支付通道。

3.數據傳輸與支付：礦工向用戶發送數據，直到需要支付。

此時用戶還未獲得完整數據。

七、時空證明

上面的章節快速列舉了許多使Filecoin獨一無二的細節，在概率上對用戶數據提供了保證。本節介紹了Filecoin使用的兩種證明，并解釋了它們是如何成為協議的一部分，以及它們所解決的問題。

時空證明是礦工向Filecoin網絡提交的證明，證明其正在繼續為網絡存儲數據的唯一副本。

目前，時空證明在Filecoin中以兩種類型存在：

1.WinningPoSt

WinningPoSt是獎勵存儲礦工對Filecoin網絡貢獻的機制。在每個epoch開始時，一小部分存儲礦工被選出來，每個礦工挖出一個新的區塊。具體要求是，這些礦工提交指定扇區的壓縮存儲證明。每個成功創建區塊的當選礦工都會獲得FIL，以及向其他想在區塊中包含信息的Filecoin參與者收取費用的機會。

存儲礦工如果在必要的時間窗口內沒按要求做到，將失去生產區塊的機會，但不會因為沒產出區塊而受到其他懲罰。

2.WindowPoSt

WindowPoSt是Filecoin區塊鏈對存儲礦工做出的承諾進行審核的機制。

每個存儲礦工都應該維護他們的承諾扇區。這些扇區包含與用戶達成的交易，或也可能為空。后者被稱為承諾容量，也就是說，礦工可以做出容量承諾，用任意數據填充一個扇區，而非用戶數據。維護這些扇區可以讓存儲礦工證明他們在網絡預留空間。

每一天分成若干時間窗口，目前48個時間窗口，每個持續時間為30分鐘。

每個礦工的承諾扇區分成若干組，每組對應一個時間窗口。

在一個時間窗內，每個存儲礦工必須為其該時間窗中的每個扇區提交一份時空證明。這需要隨時訪問該時間窗輪到的每個扇區，并生成zk-SNARK證明加入區塊發布到Filecoin區塊鏈上。這樣，每個承諾存儲的扇區在每24小時內至少會被審核一次，并保留一個永久的、可驗證的、公開的記錄，證明每個存儲礦工保守承諾。

在上圖例子中，您能看到一個礦工應該在deadline0(>16TB)、deadline1(<8TB)和deadline2(<8TB)提交窗口時空證明，其中大部分扇區都在deadline0。每個礦工的deadline是隨機的，對于這個特定的礦工來說，分別從epoch1635、epoch1695和epoch1755開始。你可以在SpaceGap工具上檢查這些deadline和更多關于礦工的細節。

Filecoin網絡期望所存儲的數據持續可用。未能為一個扇區提交WindowPoSt將導致一個故障，而供應該扇區的存儲礦工將被懲罰。這激勵存儲礦工健康運轉。

八、故障

當證明在證明期內因網絡連接丟失、存儲故障或惡意行為導致證明未被納入Filecoin區塊鏈時，就會發生故障。

當一個扇區被標記為故障時，Filecoin網絡將對本應存儲該扇區的存儲礦工進行處罰。

扇區故障費有三種：

1.?扇區故障費：需由每個處于故障狀態的扇區每天支付。該費用的大小略高于該扇區每天預計獲得的區塊獎勵額。如果一個扇區連續2周以上處于故障狀態，該扇區將支付終止費，并從區塊鏈狀態中移除。

2.?扇區故障檢測費：這是一次性支付的費用，如果該故障是由鏈上機制檢測發現而非礦工誠實上報時收取。考慮到時空證明檢查的概率性，該收費額設為對應扇區在若干天時間中的區塊獎勵。

3.?扇區終止費：一個扇區可能因為故障或礦工主動而在到期日之前終止。收取的終止費原則上相當于一個扇區當前所產生的收益，且不超過一個限額，以免阻礙長時扇區。

在filecoin.io/網站上閱讀更多于故障和處理故障的經濟機制

九、結論

本文涵蓋了與存儲和檢索Filecoin上的數據有關的一些概念，用戶和礦工為實現這一目標而參與的協議，以及這一過程中涉及的各種證明和保證。

它從用戶和礦工的角度詳細介紹了存儲和檢索交易的流程，以及Filecoin協議在其中一方行為不當時實施的懲罰措施。

總而言之，本文概述了Filecoin協議如何管理Filecoin網絡，從而形成一個可靠和去中心化的分布式網絡。

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