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边肖：记得要集中注意力。
来源：链家新闻
作者钱百俊，就职于哈什基资本研究公司
点评：万向区块链、铂顿首席经济学家邹传伟。
原标题为《HashKey：读懂热门项目 Filecoin 的经济模型与矿工经济行为》
随着Filecoin上线日期的临近，是时候了解一下该系统的经济机制、市场和矿工的经济行为了。在分析了已知的经济模型设计原理后，我们得出结论：Filecoin的矿工倾向于长期持有硬币，FIL coin的价格是支撑矿工长期采矿收入的主要来源。
我们认为Filecoin经济模型在逻辑上是可行的，它可以解决两个问题：一是早期矿工流失严重；第二是存储容量的有效性。当然，目前Filecoin经济模型尚未公布治理机制和算法参数，效果有待进一步观察验证。
看Filecoin的机制。Filecoin到底是什么？Filecoin是一个基于IPFS(星际文件系统)协议的激励机制和公共链系统。IPFS协议定义了在分布式系统中如何存储、检索和传输文件，该系统可以永久地、分散地存储和共享文件。它是一种内容可寻址的点对点分布式协议。FIL是Filecoin发行的令牌，用于刺激Filecoin网络中存储和检索市场的各类玩家的行为。
FIL的总发行量为20亿份，其中70%奖励给矿工，15%给协议实验室，10%给公共和私人投资者，5%给生态发展基金会。
FIL发放速度分为三部分：六年内发放50%矿工奖；而基础协议实验室在六年内线性发布；投资者在一年内进行分配。FIL的大部分供应将取决于矿工的报酬。
理解共识机制
Filecoin采用混合共识机制：预期共识(EC)为主，复制证明(PoRep)和时空证明(PoSt)为辅。
预计每轮会选出一个或多个矿工来创建一个新区块，矿工赢得选举的可能性与他们当前的存储容量成正比。共识应该是公平的、不可预测的和可验证的。每一轮选举都是一个时代，期望共识机制预设了一个Filecoin网络的分块生成期望值。每个历元中块生成的期望值是1，这意味着一个历元中可能有空块或多个块。因此，在Filecoin区块链中，每个块高度对应一组块(tips set)，每组块包含不定数量的块。这种链结构是有向无环图(DAG)。
Filecoin给每个生成的块赋予权重，权重最大的链成为主链。块的权重取决于两个因素：一是父块的数量；第二，链的存储能力。由于Filecoin有抵押机制，矿商倾向于挖掘父块数量最多、存储容量最高的链，实现有效收敛。
Filecoin采用预期共识有两个好处：一是交易效率高，矿工的劳动不会白费。第二，分叉是可以控制的。Filecoin通过重量和抵押机制促使矿工选择最有效的链条，并对同时挖掘多条链条的矿工进行惩罚。
在预期的共识中，矿工胜选的可能性与矿工目前的存储能力成正比。矿工的存储能力由时空证明(PoSt)和复制证明(PoRep)来证明。时空证明可以用证明链和时间戳来证明矿工在一定时间内存储数据。即使验证者不在线，也能在未来的这段时间内验证挖掘者形成了证明链，有效防止临时数据生成攻击。
拷贝证明可以证明数据已经在特定扇区中成功创建。并防范三种攻击：一是女巫攻击；第二，外部数据源攻击；三是生成攻击。防复制避免了矿工为了获得额外报酬，通过不同的方法使自己的存储数据小于承诺的存储数据。
了解Filecoin市场
Filecoin经济模型中有两个主要市场：存储和检索市场，其中分别有客户和矿工。除了以上两个角色，Filecoin经济模式生态中还有开发者和投资人。开发新的工具、应用程序，并提供概念验证建议，以优化Filecoin生态系统以及存储和检索市场。如果开发者提交提案，他们可以获得基金会的资助。投资者提供矿工在二级市场的流动性，提升Filecoin网络的价值。下面分别介绍Filecoin存储和检索市场。
存储市场
Filecoin存储市场是一个可验证的市场，区块链网络验证了这一点。在Filecoin存储市场，客户提出数据存储的需求，而存储供应商是存储矿工，提供他们的存储空间。一个完整的存储周期如下：
首先，存储矿工向订单簿提供他们自己的价格和存储要求。订单簿是开放的，任何人都可以查看。存储市场的服务价格由市场决定。第二，当客户的需求价格与储矿商的订单匹配时，交易自动匹配。第三，验证者验证挖掘者是否存储有效数据，采用非交互式零知识证明进行验证，有效保护隐私。存储不是一次性的服务，需要矿工的稳定性和持续性。矿工可以通过三种方式获得奖励：
交易费；二是街区奖励；第三是联网消息交易费。交易费和网上交易加速费由客户提前支付，系统生成块奖励。搜索市场
Filecoin检索市场是线下市场，提供客户检索所需的数据，检索服务由检索矿工提供。搜索矿工不参与分块生成过程，直接从客户端获取相应的服务费。搜索矿工数据的来源可以来自其他客户端、存储矿工或IPFS网络。
一个完整的搜索周期如下：首先，客户和矿商广播投标清单和报价，如果发现订单匹配，他们将在连锁订单簿中发起交易。第二，交易达成后，双方建立链下支付和数据传输通道，完成交易。第三，交易完成后，订单和交易被提交给区块链记录，交易结果被验证。整个过程类似于比特币闪电网。
存储市场与检索市场的区别有四点：一是检索矿工存储数据没有时间要求，不需要生成存储证书。第二，网络中的任何用户都可以在不承诺FIL的情况下为客户提供数据检索服务。第三，搜索矿工对宽带带宽要求高，需要快速支付和数据传输，存储矿工对存储容量要求高。第四，存储矿工可以获得区块奖励、交易费和网络加速费，检索矿工只能获得检索交易费。
硬币经济模型的块报酬分析
在存储市场，Filecoin矿工根据存储容量获得块奖励。存储容量的衡量标准是矿商在Filecoin网络中提供多少单位的有效存储空间，能存储多久。Filecoin中矿工的存储能力相当于比特币网络中矿工的计算能力。矿工的块奖励取决于他们的存储容量占整个网络存储容量的比例。比如一个矿工在网络规模为100 PB的情况下，提供了1 PB的存储计算能力，那么在相应的时间内，他将获得1%的区块奖励。
Filecoin和比特币网络的区别主要在于服务性质的不同：存储是长期服务，Filecoin需要矿工长期维持网络的稳定，而不是像比特币网络那样，矿工可以自由进出。因此，Filecoin采用网络基线奖励模型，而不是时间指数衰减模型。网络基准模型有两种机制：
首先，从长期来看，区块回报随时间呈指数衰减。第二，每个块的高度将对应整个网络的一个存储容量标准。如果生成块奖励时全网存储容量不达标，则部分块奖励延期，直到全网存储容量达标后才发放奖励。T
首先是将块奖励与存储市场的增长挂钩，防止矿商在拿到一大笔前期奖励后退网。第二种是平滑指数衰减模型，可以避免因奖励减半而导致整个网络存储容量的大规模变化。质押机制
质押机制是一种矿工惩罚机制，旨在保证Filecoin存储市场客户的数据不会丢失。在用户和矿商的每一个存储协议中，存储市场的矿商都会将客户提供的数据存储在网络中，这个数据称为扇区。矿工添加的每个扇区都会包含存储文件的内容和承诺的存储时间，以保证客户可以在约定的存储时间内自由使用自己存储的数据。当一家矿商向Filecoin网络添加一个部门时，该矿商需要抵押一笔锁定基金。
锁定资金由两部分组成：矿工自己的FIL代币和一些区块奖励。如果矿商在承诺的入库时间内下线，将损失一部分锁定资金。如果矿工完全停止存储，他可能会丢失所有锁定的令牌。被锁定的资金会在矿商履行存储协议后解锁，矿商可以在短暂的锁定期后收回全部资金。部分抵押块奖励有两个好处：一是可以避免前期FIL在二级市场的流动性不足。二是降低矿工的进入成本。
激励机制呢？
在Filecoin存储市场中，各方的角色以动态和平衡的方式运作。前期存储的需求和供给不能完全匹配。当Filecoin的生态存储需求低于供给时，矿商有两种选择：一是闲置设备等待客户交易；二是存储无用数据，寻求块奖励。
Filecoin使用两种机制来解决存储市场的供需不平衡。
承诺能力
产能是矿工避免设备闲置的一种机制。当客户存储需求不足导致矿工设备闲置时，他们可以向Filecoin network提供承诺的容量扇区。通过Filecoin网络证明矿工有有效存储能力，可以为用户提供存储服务，矿工可以获得区块奖励。然后，当客户的存储需求出现时，矿商承诺容量扇区可以立即升级为有效存储扇区，存储客户数据，获取交易成本。该机制可以防止矿工通过存储无效数据获得块奖励，增加整个网络的有效存储容量。
验证数据库验证的数据集
验证数据库机制鼓励挖掘者访问有效数据，主要目的是防止挖掘者通过无效数据攻击获取利益，消耗整个网络的存储容量。客户存储的数据经过Filecoin网络验证后成为有效数据。矿商和客户有权核实数据。矿工可以通过存储经过验证的有效数据获得更高的区块奖励，客户也会通过提供经过验证的数据来提高矿工处理自己交易的优先级。
总结一下，Filecoin存储市场有三种矿工：一种是有存储能力的矿工；二是存储过数据的矿工；第三，存储了有效数据的矿工。第一类矿工可以获得区块奖励，第二类矿工可以获得区块奖励和交易费，第三类矿工可以获得额外的区块奖励和交易费。由前述可以看出，第三类矿工越多，Filecoin生态的健康程度越高。
影响矿工存储有效数据的因素有两个：第一是系统区分有效数据的能力。第二是交易费对区块奖励的比例。因为矿工访问无效数据的成本低于访问有效数据的成本，所以包含了电费和设备损耗的差异。当两者的成本差大于交易成本时，挖矿者可能会忽略访问有效数据带来的收益，而继续访问自己产生的无效数据以获得块奖励，导致整个网络有效存储容量的下降。Filecoin尚未公布有效数据的判断方法。假设算法不够准确或者主观判断，市场上会存在矿工造假的可能。
充填价格与矿工行为存储市场供求全面分析
Filecoin存储市场的需求主要来自用户的分散存储需求。分散的st
第一，数据的价值；第二，更高的数据安全性；第三，降低数据备份成本；第四，避免因操作失误风险造成的数据丢失。Filecoin存储市场由存储矿商提供。传统的中心化运营商，如亚马逊或谷歌，在规模和技术成本上具有显著优势，是Filecoin等去中心化存储矿工难以企及的。根据市场供求理论，矿商报价需要低于集中存储才能在存储市场生存。因此，我们可以在综合供给侧和需求侧找到两点：
首先，在早期，Filecoin存储市场的客户与集中存储的客户是分开的。Filecoin市场的需求主要是对隐私和成本高度敏感的中小型客户。长期来看，低报价意味着Filecoin存储的需求会逐渐增加。其次，矿商的低报价和高成本意味着低利润率或亏损，矿商的利益来源将从交易费转变为FIL价格的上涨。存储矿商的最优策略是适当降低投标价格以获得更多的存储订单，增加获得区块的概率。搜索市场供求
在早期，Filecoin检索市场的需求主要来自需要有价值信息的区块链用户。早期IPFS网络中存储的内容尚未形成规模，检索服务与集中式网络相比没有优势。矿商的交易费是否有竞争力，系统存储的内容是市场采用的关键因素。随着IPFS存储市场的逐步规模化，用户可以检索的文件越来越多，检索挖掘者的重要性和效益也将逐步提高。FIL的价格对搜索矿工影响不大。搜索矿工收入只包括交易费，不包括区块奖励。
搜索矿工的最优策略是同时成为存储矿工，适当降低报价，从而获得更多的搜索订单，提高网络带宽的利用率。在这种情况下，搜索挖掘器可以直接从客户端获取数据。如果要检索的数据太多，他们还可以从其他存储挖掘器中检索文件。搜索市场是离线的。当IPFS生态发展到一定程度，搜索矿工就可以凭借丰富的存储资源高效运营搜索市场。
填补供应和需求
因为矿工需要质押FIL才能获得块奖励，而FIL令牌是线性逐步释放的，预计供给端增长缓慢，增长率指标会降低。在需求方面，由于服务需求的逐步增长，市场的所有参与者都必须继续购买FIL。
为了保持服务价格的稳定，无论FIL上涨还是下跌，存储和检索交易费的价格都应锚定在法定货币或稳定货币中。当FIL价格上涨时，客户支付的FIL单位交易费和网络加速费会减少，矿工块奖励占营收的比例会增加。当FIL价格下跌时，客户会支付更高FIL单位的交易费和网络加速费，矿工块奖励占营收的比例会降低。假设只考虑服务需求因素，当FIL价格上涨时，客户在二级市场购买FIL的速度会变慢；当FIL价格下跌时，客户在二级市场购买FIL的比率会上升，从而达到调节二级市场的功能。
一般来说，矿商的最佳策略是长期持有FIL，原因有二：一是采矿需要质押FIL，减少FIL供给，增加FIL需求。第二，币价的上涨决定了矿商的收益率，交易费用无法覆盖开采成本。
了解简单的Filecoin应用层弹性数据备份
Filecoin为客户数据备份提供了多种选择。客户可以无限制地将数据备份到不同的节点，并可以随时验证任何节点的存储状态。相比集中存储和分散备份验证，Filecoin存储协议更加灵活。
离线数据传输
Filecoin为离线数据传输提供了一种机制。客户可以将大文件的数据存储在硬盘上，直接将硬盘以外链的方式放在矿工的存储服务器上，不断验证文件是否安全存储。这种机制可以解决大文件上传速度过慢和昂贵的问题。