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深度好文:Filecoin经济模型研究报告

2020-09-01 170 IPFS搬运工

「作为一个全新的数据存储和分发网络,Filecoin网络的使命是为人类信息打造分布式的、高效且强大的基础。Filecoin网络将通过激励其经济的持续增长及发展以实现这一使命 。经济结构设计的目标是让参与者和网络目标激励兼容,以尽可能少的规则务实地奖励有效和可靠的存储。」

这段文字是Filecoin项目团队官方近日发布的一份长达32页的名为「缔造Filecoin经济」白皮书中所提出的 “Filecoin网络及使命”。



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报告意义

点对点研究院认为,这份白皮书具有里程碑式的意义。


因为这是继项目官方在官网博客对经济规则解释以来,首次以文本形式对其经济模型进行详细阐述,篇幅长度达到了空前水平。这份白皮书向社会释放了两个积极信号:


  • 第一:官方有意进一步深耕项目并努力将Filecoin激励层打造成一个更简洁完善和标准化的激励机制。

  • 第二:项目在过去几个月内再次获得长足进展,并至少是获得了大量矿机商的持续参与与支持。



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报告综述(话题)

报告从以下角度分成若干章节展开论述:


  1. Filecoin商业价值展望。

  2. 该激励层的市场意义。

  3. Filecoin的数据存储机制及与区块链的关系。

  4. 参与网络的客户将被授予怎样的能力。

  5. Filecoin的内容交付机制。

  6. 代币的供需关系和分发机制。

  7. 参数设置和Filecoin网络的治理。

从商业和项目进展角度考虑,现阶段我们决定对存储机制及其对应的经济联系进行着力解读,存储机制中的前置抵押模型,更是我们本次研究报告的研究重点。

官方认为,此文档还阐述了Filecoin网络参与者之间长期合作的重要性。协议的设计促进并激励了参与者间的协作及互利共赢。尽管官方做出如上表述,实际上一段时间以来,有大量矿机商在Slack等技术频道向Filecoin项目官方反馈,认为官方的经济模型设置疏忽了对他们利益的考量。


例:网络的不同参与者及其常见的交互关系。

注意一个个体或实体可以身兼多个角色,例如任何持有filecoin的个体或机构都被视作为代币持有者。

 



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存储机制

官方在白皮书中的表述是:


「扇区是Filecoin上存储的基本单位,具有标准的大小以及明确的承诺时间期限,类似全球货运中的集装箱一样来提供数字化存储服务。扇区的大小平衡了安全性与可用性。扇区的生命周期由存储市场决定,并明确该扇区所承诺的期限。」

3.1 扇区的工作机制:

当Filecoin存储市场上的存储矿工和用户相匹配时,便形成了一个交易订单。协议不会将与真实用户产生交易的订单和矿工进行自我交易的订单区分开。但是,“承诺容量”架构可以使自我交易变得不必要且在经济上非理性。如果一个扇区的容量只有部分是交易订单,则网络会将其余部分视为“承诺容量”。

同样,没有交易订单的扇区被称作承诺容量扇区; 矿工只需向网络证明他们承诺存储的容量便会获得奖励,协议鼓励矿工去寻找用户存储需要。当矿工找到存储需求时,他们可以升级其容量扇区以赚取额外的收入,该过程目前涉及重新封装、通过一个密集的计算过程来为存储数据生成一个独一无二的标识。未来升级承诺容量将最终无需重新封装即可实现。

  • 扇区时空: 由扇区大小乘以扇区承诺周期(以字节纪元byte-epoch为单位)决定。

  • 交易订单权重: 此权重将交易订单所占时空转换为共识算力。一个扇区中已验证用户的交易订单所占权重则称为已验证交易订单权重,并大于普通交易订单权重。第6节中有更多详细信息。

  • 交易订单质量倍数: 不同交易订单的类别(承诺容量、普通交易和已验证用户交易)有不同的质量倍数以此区别奖励。

  • 扇区质量倍数: 扇区质量是在激活扇区时分配的(矿工开始证明他们正在存储文件的 

纪元)。扇区质量倍数计算为交易质量倍数(承诺容量、普通交易和已验证用户交易)  的平均值,并以每种交易类型在该扇区中所占的时空量来加权,公式如下: 

原始字节算力: 扇区的原始字节,其扇区大小。

加权字节算力: 原始字节算力 * 扇区质量倍数。这也是共识算力。


3.2 扇区的封装:

通过复制证明(PoRep)来封装扇区是一个计算量密集的过程,会生成该扇区独一无二的标识 码。一旦数据被封装,存储矿工将:生成证明;运行SNARK来压缩证明; 最后,将压缩后结果提交到区块链,作为存储承诺的证明。基于PoRep算法和协议的安全性参数,成本和性能特点会有所不同,因此必须在封装成本、安全性、链上占用空间、检索延迟等方面进行权衡。

但是,可以使用商用硬件来封装扇区,并且预计封装成本会随着时间的推移而降低。Filecoin 协议将与Stacked Depth Robust (SDR) PoRep一起并计划升级到 Narrow Stacked Expander(NSE)PoRep,从而改善成本和检索延迟。


3.3 扇区的额外支出 — 故障费用:

   

 例:扇区的生命周期

 

扇区存储故障费用的三种类型为:


  • 扇区故障费: 当扇区处于故障状态时,每天按扇区支付此费用。费用的数额略大于该扇区的预期收入。如果一个扇区连续两个星期以上仍存在故障,则该扇区将支付终止费并从链上删除。对于有故障的扇区,此费用的初始价值为2.14天的区块奖励。当存储矿工的可靠性提高到合理阈值以上时,这些费用带来的风险将迅速降低。

  • 扇区故障检测费: 如果矿工未如实报告故障,而是链上发现了未报告的故障,这是发生故障时支付的一次性费用。考虑到PoSt检查的概率,费用是特定扇区能够获得的5天区块奖励。

  • 扇区终止费:通过自动故障检测或矿工作出决定在扇区到期之前终止扇区。收取的 终止费原则上等于该扇区到目前为止已赚取的收入,但是有一个上限以鼓励承诺时间更长的扇区。在主动终止中,矿工决定违约并停止挖矿,支付终止费而离开。在故障终止中,一个扇区处于故障状态的时间过长(14天),链将终止交易并退还用户剩余订单费用和惩罚矿工支付此费用。目前,每个扇区终止费的上限是该扇区将获得的90天区块奖励。矿工有责任遵守当地法规,有时可能需要接受终止费来遵守法律法规。



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Filecoin代币分配

Filecoin代币分配细则如下:铸造上限为20亿枚filecoin,称为FIL_BASE。在Filecoin的创世区块分配中,FIL_BASE的10%分配给融资,其中7.5%在2017年售出,余下的2.5%将被用作生 态发展,后续融资,和或其他在2017年所描述的用途。


FIL_BASE的15%分配给协议实验室 (包含4.5%给实验室团队和贡献者),5%分配给Filecoin基金会。其余的70%作为挖矿奖励被分配给Filecoin矿工,用于提供数据存储服务、维护区块链、分发数据、运行合约等。”随着时间的推移,这些奖励将支持多种类型的挖矿,因此该部分将细分为涵盖不同类型的挖矿活动。

 

图:Filecoin代币分配 

  

参数

描述

FIL_BASE

2,000,000,000 FIL

网络FIL铸造上限。

FIL_MiningReserveAlloc

300,000,000 FIL

为未来Filecoin经济增长而预留的代币 储备,具体未来使用方案由Filecoin社区决定。

FIL_StorageMiningAlloc

1,100,000,000 FIL

通过区块奖励,网络初始化等方式分给存储矿工的代币奖励。

FIL_Vested

Sum of genesis MultisigActors .AmountUnlocked

创世锁仓已解锁的代币总量。

TotalPledgeCollateral

StoragePowerActor .TotalPledgeCollateral

所有矿工质押锁仓的总和。

TotalProviderDealCollateral

StorageMarketActor .TotalProviderDealCollateral

所有存储提供者交易质押总和。

TotalClientDealCollateral

StorageMarketActor .TotalClientDealCollateral

所有存储用户交易质押总和。



 

注意:代币总量70%中的78.6%作为存储挖矿奖励,也就是总量的55%,21.4%作为其他类型矿工的奖励,也就是总量的15%。备注:我们参与的Space Race的奖励来自存储挖矿奖励,可能主网启动时用水龙头给矿工提供一定量的抵押币启动额度也来自于此。所以Space Race我们更准确的讲,应该叫预挖。

主网上线后,在网络基准线之前,早期矿工的收益来自于存储挖矿,那么它的收益如下描述,而不是所谓我们常说的第一年平均每天41.7万枚了。

网络基准线目前计划设定是1024P。那么每天全网的产出是55%x30%+全网储存量/1024Px55%x70%=9.53万+ 某参数值*

网络基准线到了以后,会加入共识质押(流通量的30%用于此处质押)。同时,存储矿工的收益将会逐步增加,然后再进入半衰期。



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基准铸造及矿工质押

为什么会有基准铸造?filecoin代币是有限的资源。就像消耗任何公共池资源一样,应该控制 代币在网络中的生成速度以最大程度地为社区带来净收益。

基准铸造的目的是 (a) 更基于提供 的存储奖励参与者而不是简单基于加入时间指数性给予奖励,(b) 根据网络效用估值来更长久 地保持一个相对稳定的区块奖励流。 

为什么会有初始质押?首先,初始质押保证矿工在获得任何区块奖励之前,若违背了其扇区承诺有足够的质押接受惩罚。其次,要求在网络上质押权益保障了共识机制的安全性。

为什么会有区块奖励锁仓?为了减少扇区的初始质押要求,网络把扇区所有未解锁的区块奖励作为质押。然而追踪每个扇区的区块奖励是难以扩展的,因此协议追踪每个矿工所获得的区块奖励,并在固定时间内线性解锁释放区块奖励。

 

参数

基准线初始值

1 EiB

基准线年增长率

200%

简单铸造与基准铸造的比例

30%/70%

奖励延迟期与线性释放期

20 天和180天

扇区质量乘数

承诺容量: 1x

常规交易订单: 1x

已验证用户交易订单: 10x

初始质押函数

相当于20天的区块奖励+相当于FIL流通供应

量30%的份额

扇区最短生命周期

180天

扇区最长生命周期

540 天

最短交易订单期限

180 天

最长交易订单期限

540 天

扇区故障费

相当于2.14 天的估计区块奖励

扇区故障检测费

相当于5.00天的估计区块奖励

扇区终止费

扇区已获得区块奖励的天数估计,最多90天

网络交易费

基于网络拥堵程度动态费用结构

 

三种不同的质押机制:

  • 初始质押:大约20天的该扇区的预估收益作为其存储质押;共识质押作为网络达到网络基准线后的补充抵押,抵押数为网络容量和代币流通量的比例有关,比例越大抵押将会越少。早期刚达到网络基准时,目标是30%的流通量作为抵押。当网络达到或高于基准线时,目标是约有30%的网络流通供应量被锁定在初始共识质押中。相当于20天的区块奖励+相当于FIL流通供应量30%的份额。

  • 区块奖励作为质押:作为出块后的初始质押中存储质押的质押第一考虑来源。

  • 存储交易提供者质押:提高矿工的交易成交效率。

大多数无准入限制的区块链网络需要资源来参与共识。一个个体在网络上拥有的算力越多,就 物理资源和/或权益质押代币而言,其需要拥有的总资源份额就越大。这样保证了在挖矿过程中总有一笔资本投资投入。比特币和其他使用工作量证明的区块链倾向于选择难以转售的ASIC,以确保资本投资特定于网络并且在攻击后难以收回。权益证明机制使用大量代币质押来实现相同的功能,另一个好处是,攻击者购买大量代币会消耗代币供应,从而推高价格,致使攻击成本非常高。Filecoin也必须通过贡献资源来获得安全性。



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检索功能  

检索功能:代码在完善中为了实现检索,数据的存储会有原文存储和副本存储,原文存储用于检索,副本存储作为链上存力。



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已验证用户

验证者是谁,目前只知道Textfile这家公司。但模型描述验证者来自去中心化的、全球分布的实体网络。所以这块等官方细节公布。

相关标签: # Filecoin经济模型

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