艺术般的Filecoin设计理念

众所周知，Filecoin之所以能从其他加密货币中脱颖而出，与Filecoin趋于完美的系统设计有关系。

Filecoin设计体系的复杂性体现在三个方面：一是证明体系；二是抵押和惩罚的机制；三是Filecoin加密经济的三层结构。

Filecoin证明体系

对任何一个区块链系统，共识机制都是它的核心，因为共识机制是维系整个系统持续运转的关键。

没有合理的共识机制就无法吸引节点参与系统维护，无法吸引节点参与系统维护系统就不可能长期、健康的运作。

Filecoin也是如此，Filecoin的共识机制比一般的公有区块链更复杂，因为它的共识机制中所涉及的证明系统更多，计算更复杂。

Filecoin共识与存储算法的核心概念是"预期共识+复制证明+时空证明"。与比特币通过哈希算力来竞争出块权力不同，Filecoin网络的核心资源是存储能力。

其中，Filecoin的预期共识（EC）决定了网络用什么方式、选谁来获得出块奖励，Filecoin节点参与者有效存储的数据越多，被选举为出块节点的可能越大。

复制证明和时空证明是Filecoin的核心算法，目前已基本成熟稳定。其中，复制证明用于确定节点参与者已经将数据成功复制封装在自己的设备中；时空证明则用来验证节点参与者按照承诺持续安全的存储着数据。

Filecoin惩罚机制

共识攻击惩罚

当一个节点在一个出块周期内发布两个或以上区块，且满足预期共识所定义的处罚条件时。（严格地说，一个获得出块资格的节点只能产生一个区块）

当这种情况发生时，任何其他节点都可以报告，网络通过检验属实后，会罚没涉嫌攻击网络的节点的所有抵押，并且扣除所有现有算力，因为对网络的攻击行为被视为不可接受的。这基本上是最严重的处罚了。

时空证明出错惩罚

迟交时空证明：每一个节点需要在每一个证明周期内提交证明，否则，就会被罚。这里所说的迟交，不是没交，而是提交时间超过了一个证明周期，但仍然在一个生成攻击阈值范围内提交了。

在这种情况下，节点应当知晓自己未在规定的时间内提交证明，此时仍可按照常规提交时空证明（PoSt），但此时要主动附上迟交罚金。

未提交时空证明：如果一个节点不仅没有在一个证明周期内提交证明，而其延迟的时间甚至超过了生成攻击阈值。这种情况下，就被视为没有提交时空证明。

在这种情况下，任何其他节点都可以报告这种情况，网络通过检查属实后，采取严厉的惩罚措施。目前计划的实现是：罚没所有质押物、算力清零。

这对一些网络中断时间可能较长的用户非常不利。一个可能的改进是软件将来可能提供一定的容忍度，允许用户在一个VDF（Verifiable Delay Function）攻击的范围内进行补救。但即便如此，那些可能较长时间断网的用户也会无能为力。

违背合约惩罚

如果一个节点未能按照合约在规定的时间内存储用户数据。比如用户要求存储半年，而节点存储3月就把数据删了。

这种情况下，用户可以马上报告给网络，附上当初签订的合约，在网络确认属实后，将对节点进行处罚。处罚来自节点的承诺质押，同时用户的未支付费用将被返还，节点的相应存储质押将被自然地没收掉。

Filecoin加密经济结构

五个主要参与者构建了整个经济生态：

客户：通过应用程序存储和检索数据，使用FIL支付存储和检索费用。

开发人员：他们在协议之上开发应用程序，可能获得FIL激励。

检索服务与存储服务：可按需将文件传递给客户端，或为客户存储询价。FIL的主要使用场景。

存储节点参与者：他们存储文件并帮助维护和更新Filecoin区块链。70%FIL的潜在持有者。

FIL持有人：通过将Filecoin用作价值存储和交换媒介，构建出Filecoin的流通池。

从官方发布的Filecoin经济模型来看，应该是一个架构化的经济模型，未来会加入具体参数，形成一个完整的可执行的经济模型方案。

其中有效存储数据是关键，有效存储即在通过复制证明为节点参与者提供数据存储的凭证的同时，又需要时空证明来保证检索方能在约定时间内进行稳定的访问，总之这是一个双向把关的过程。

总结

Filecoin的模型设计是目前共识机制领域最大的创新，区别于现在的POW、POS和DPOS，惩罚机制是独一无二的。它用制度的完善性确保了数据存储生态的安全与稳定。

Filecoin在加密世界里，是旨在存储人类社会中最重要信息的分布式网络，已经克服了无数困难，现在走到了主网上线前的关键节点，相信所有当下的问题，都正在不断前进中得到解决，直到实现这一愿景。这意味着Filecoin无论从底层设计还是最后的参与都是一套复杂的系统，从Filecoin本身设计的复杂性以及它承受的厚望来说，Filecoin官方的谨慎还是很有必要的！v? juyt2342?