Messari研究报告:Filecoin生态概述

观点

• Filecoin在公开的全球市场上提供分布式存储和云服务。从已使用的存储和网络能力来看，它占据了最大的市场份额。

• 该生态从2021年起步的40个项目，已经增长至超过330个项目。现在已经出现了不同领域的使用场景，包括NFT、Web3、游戏、元宇宙和音视频等。

• Filecoin旨在通过可验证存储、内容检索、计算和即将到来的可编程应用来提供Web3服务所需的数据基础。

• Filecoin面临的主要挑战是经过时间考验并证明其可靠性。

  
  

数据可用性及完整性

每个互联网用户几乎都依赖中心化服务来存储和处理数据。这有两个大问题：用户不再完全控制其数据，且很难验证数据的完整性。为了解决这些问题，新一代的协议和点对点网络已经问世，让分布式存储和云服务成为现实。Filecoin就是其中的佼佼者，它以加密经济学确保数据的存在性以及在任何时候的可用性。

简单地说，Filecoin是一个点对点版本的AWS云，它定期验证数据的可用性和完整性。这是靠数据服务公开市场所达成的交易协议来实现的。

公开市场的交易协议

存储交易协议就如在Filecoin区块链上执行的服务等级协议（SLA）(https://www.cio.com/article/274740/outsourcing-sla-definitions-and-solutions.html)。在存储交易协议中，用户向存储提供者支付费用以存储数据。协议的条款包括了费用及存储协议的时限。

公开市场环境的机制可以鼓励存储提供者以高效价的方式提供自己的存储能力，即价格由供应和需求动态决定，而非靠固定的定价结构。为了鼓励存储提供者参与交易协议，Filecoin以网络的原生FIL Token来奖励他们。

Filecoin用两项功能来确保数据的安全性。首先，它使用了基于加密经济学的机制，用零知识证明(https://filecoin.io/blog/posts/zero-knowledge-and-the-filecoin-network/)验证和确保数据的存储。其次，它使用了一种经济惩罚手段：如果数据无法检索，或存储失效，那么存储提供者就要被没收锁定的质押品。为了实现这一点的强制执行性，Filecoin协议要求存储提供者持续提交两种可验证的密码学证明。首先，复制证明验证数据已经完全复制。在成功通过初步检查后，存储提供者每天使用时空证明来证明一份随机数据仍在存储中，且可以在存储协议的生命周期内检索。任何形式的失败都会带来惩罚。

为了检索数据，用户向检索服务提供者支付费用来获取这些数据。与在链上处理的存储协议不同，检索协议可能在链下进行。这带来了更快的数据检索流程。

技术揭秘

Filecoin是在星际文件系统（IPFS）之上搭建的，后者担当Filecoin网络的分布式数据存储和共享层。虽然一些人轮换使用Filecoin和IPFS，但两者还是有一些重要区别。

简单地说，IPFS就如加强版的种子服务（torrents）。与种子资源追踪器类似，IPFS 使用数据的指纹来定位。但与种子资源不同，IPFS利用了单一的全球点对点网络。IPFS能够告诉用户其数据的位置，但它没有数据存储的激励机制，这就是Filecoin被开发出来的原因。因此，Filecoin补充了IPFS的功能，并带来了开放的、有保证的数据存储市场，即让Filecoin成为了IPFS的激励层。

IPFS可被视为点对点的HTTP协议，不过它有一个很重要的改进。传统的URL网址和文件路径通过服务器上的特定地理位置来找到一个文件，而IPFS使用内容寻址来以分布式的方式存储数据。它通过文件的内容来引用这个文件。内容地址是唯一的，它是哈希的运算结果，本质是将内容用密码学方式压缩为一长串字符。当检索一个文件时，网络只需要知道文件的哈希值，就能找到存储该文件内容的节点。

网络动态

得益于其开放市场策略和激励机制，Filecoin吸引了显著的存储容量。不管市场状况怎么变化，Filecoin网络里投入的存储容量从2020年起稳定增长到16,000 PiB，相当于截至2022年3月的65,000份维基百科的副本或1,600份Netflix 电影存档。这个网络的容量来自分布全球的3900个存储提供者。

Filecoin的需求

对Filecoin的需求分别来自Web2和Web3的存储使用场景。如果将存储交易协议中绑定的存储容量加起来，就可以量化对Filecoin的需求。不过，当分析存储交易协议里的底层内容时，就很难区分有用的存储和存储提供者滥用网络生成随机内容之间的差别。

为了增加Filecoin里有用数据的容量，Filecoin Plus激励计划(https://docs.filecoin.io/store/filecoin-plus/)应运而生。这个计划激励存储提供者参与被验证的交易协议——这是通过随时间推移增加其区块奖励的份额来实现的。

存储交易协议的输入数据从2020年10月的400 TiB增加到2022年3月的7600 TiB以上，而Filecoin Plus显然对这个增长有贡献。从2021年第四季度起，有一个趋势，就是未验证的数据（Filecoin常规存储交易协议的输入数据） 转换为由Filecoin Plus验证过的存储协议主导的数据输入。

网络上被使用的存储容量（如活跃的存储交易协议）从2020年10月的0.25 PiB (1 PiB = 1024 TiB)稳定增长到2022年3月的45 PiB 。如下所示，有超过26 PiB的内容是产自Filecoin Plus存储交易协议，代表了网络上57%的活跃存储交易协议。 

从Filecoin常规存储交易协议到Filecoin Plus存储交易协议的份额转变，后者开始占据优势，标志着验证数据的激励机制的正常运作。常规类型存储提议在2021年12月的突然下降，是由几个存储提供者下线(https://github.com/filecoin-project/community/discussions/407)而引起的。这个损失，已经由其他存储提供者在2022年1月承担，他们还贡献到Filecoin Plus活跃存储交易协议的增长中。这样，交易存储协议的总量已经恢复了。