链世纪对话系列No.7|芯片设计专家郭龙飞:Filecoin经济模型报告要点解析
出品:链世纪财经
编辑:Cecilia
8月30日,由链世纪财经、聚英国际主办,大陆节点、聚英国际商学院协办的链世纪财经对话分布式存储No.7在“有播”和“一直播”平台同步直播。本次活动战略合作金色财经、布洛克科技、星际视界三家业界优秀媒体,50余家区块链媒体倾情支持。
此次活动以“Filecoin经济模型报告要点解析”为主题,特邀聚英国际商学院院长、区块链ASIC矿机芯片和低功耗IC设计专家郭龙飞担任嘉宾,链世纪财经CEO焦仕可担任主持,一起解读Filecoin经济模型设计原理、Filecoin抵押机制及矿机软硬件配套等热点话题,共同探索分布式存储代表项目Filecoin的商业机遇。
话不多说,先一起来认识一下本期的嘉宾吧 ↓↓↓
特邀嘉宾——郭龙飞
聚英国际商学院院长
区块链ASIC矿机芯片和低功耗IC设计专家
陕西省科学技术一等奖、二等奖获得者
曾深度参与ETH、EOS等区块链项目平台搭建工作
主持人——焦仕可
链世纪财经CEO,BTRAC全球数字网络高等智库合伙人。
链世纪与行业内顶尖专家特别推出对话系列:《对话新基建》《对话IPFS》《对话Filecoin》《对话新三板》等,与各位行业专家、先行者等大咖共同交流,帮助更多人抓住新赛道中的新机遇。
现场热门话题集锦01、什么是区块链项目的经济模型?
答:首先这里要给大家普及一下“经济模型”的概念。
经济模型的定义:
经济模型是指用来描述所研究的经济事物的有关经济变量之间相互关系的理论结构。
经济模型的内容:
一个经济模型通常包括:变量、假设、假说和预测等。
经济模型的用途:
经济模型主要用来研究经济现象间互相依存的数量关系。其目的是为了反映经济现象的
内部联系及其运动过程,帮助人们进行经济分析和经济预测,解决现实的经济问题。
区块链项目的经济系统模型或者叫经济学模型的定义:
指在项目生态的核心业务流程上,各参与方价值的分配方式。通证所存在的意义就是更好的促进并加强这种链内协作的诞生,帮助各方获取利益。
区块链项目的核心是经济学模型,通过符合经济学逻辑的规则而不是人为干预,激励行业内各方参与者加入,共同推高整个生态的价值,并合理分配相关收益。这个系统的运行应该是公开、公平,并且自发的,而不是通过烧钱大战这种手段,项目价值流转逻辑应该是自洽的,而不是靠外部资源买单推动。以共享打车为例,经济学模型就是通过某种手段,将渠道、车主、司机、乘客、监管、维修、车商、租赁公司等行业内各参与方有机结合起来,找到他们各自的利益诉求,将 Token从某个参与方的行为投入生态,并实现流转,增加所有参与者的收益,通过经济手段无缝淘汰低效部分,最终提升整个生态的价值。
02、Filecoin 经济报告中描绘了它整个经济生态,其中包括电力、硬盘、算法、数据中心、人工、计算资源、软件等,这和以往的挖矿有很大区别,生态中涉及的环节更多,您认为这些生态中,哪个环节是最重要的?为什么?
答:这里先讲一下比特币的通证奖励,也就是挖矿制度,大家都知道比特币、以太坊用的 POW(Proof Of Work)算法,也就是工作量证明,通过挖矿节点,不断消耗自身的算力,也就是不断挖矿的意思,来换取比特币;由于比特币系统是完全开源的,在这套开源的代码里,包含了挖矿的功能,只要一个人懂代码,就可以把这套代码进行编译部署,加入到比特币网络里面去,把挖矿功能开启,那你的宿主机开始挖矿了;在比特币系统,通过自身的算法可以动态调整全网节点的挖矿难度,保证每过大约 10 分钟,比特币网络中,就会有一个节点挖矿成功;一旦有人挖矿成功,比特币系统就会奖励此人一定数量的比特币,这个数量也是通过算法控制的,这个算法可以说一下:最开始的头四年,每个挖矿成功的人会得到25 个比特币的奖励,每过四年衰减一半;也就是下一个四年挖矿成功奖励 12.5 个,再下一个四年奖励 6.25 个,以此类推;大约到 2140 年的时候,区块链发行完毕,共计约 2100 万个比特币;比特币的经济模型中,通过去中心账本工作量证明获得奖励,部署的矿机越多算力越多,获得的币奖励也越多,这些年挖矿产业基本都是 POW 挖矿,大部分部署在四川、云南、新疆的水电或火电矿场。而 Filecoin 挖矿用的是更复杂的复制验证 Proof of Replication和时空验证 Proof-of-Spacetime,其中复制证明 PoRep 用于确定矿工是否已成功地在自己的设备中复制数据,而时空证书 PoRep 用于验证矿工是否按照承诺安全和持续地保存数据。PoRep 需要抵抗的三种攻击:
1) 女巫攻击(多份数据使用同一物理存储)
2) 外包攻击(用其他存储,而不是自己的存储进行数据存储)
3) 生成攻击(及时生成检验数据)
综上,Filecoin 生态中涉及了更多环节,服务器需要部署在 IDC 机房,同时对硬件、软件、运维技术能力的要求都比 POW 要更高,站在系统集成商的角度来看,在经济模型中涉及到的电力、硬盘、算法、数据中心、人工、计算资源、软件等模块都要做到没有短板,该项目短期内考验的是一个团队的硬件和软件的迭代速度更新优势,长期考验的是团队稳定的运营维护能力。
03、Filecoin 经济模型中,它的代币是如何分配的?这样的分配模式对生态有什么样的好处?
答: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。图为代币分配饼图。
存储挖矿奖励(11 亿枚,占比 55%) 存储矿工是在网络上线时唯一分配有激励的矿工群体。这也是最早期的矿工群体,他们也负责维护协议的核心功能。因此最大部分的挖矿奖励都分给了这个群体,55%的 FIL_BASE(占挖矿奖励的 78.6%)。这部分奖励主要由区块奖励发放,用于奖励维护区块链,运行合约,并补贴可靠并有用的存储。这一部分也会涵盖早期矿工奖励,例如太空竞赛上的奖励和其他潜在的存储矿工启动方案,如水龙头。挖矿奖励储备(3 亿枚,占比 15%) 为了打造一个强健的经济,Filecoin 生态需要保证所有矿工都有激励(例如检索矿工,维修矿工,和未来暂时未知的矿工类别)。为了保证网络能给其他类别的矿工提供激励,15%的 FIL_BASE(占挖矿奖励的 21.4%被预留为挖矿奖励储备。社区未来可以通过 Filecoin 改进提案(FIPs)或类似的去中心化决策方式来决定如何分发这些代币。例如,社区可以决定为检索挖矿和其他挖矿活动设立奖励。就像其他区块链网络和开源项目一样,在未来的许多年里,Filecoin 网络将会持续进化,适应并克服挑战。预留出这些代币储备为未来的矿工和生态整体提供更多的灵活性。其他尚未被补贴的挖矿活动,如检索挖矿,对 Filecoin 经济也非常重要,这些挖矿活动可以说需要更高的一个挖矿奖励比例。许多年后随着网络的演化,社区可以决定这一储备金是否足够以及是否需要调整未被挖出的代币。Filecoin 基金会(1 亿枚,占比 5%) Filecoin 基金会与协议实验室相互独立运营,并由创世区块产生的 filecoin 资助。基金会将合理使用代币来完成让 Filecoin 为人类数据构建一个强大又不断发展的网络的使命。
综上,随着经济模型的公布,和之前白皮书公布的通证分配模式最大的区别在于 3 亿枚的挖矿奖励储备,这是项目方未雨绸缪的一个布局,出于对市场的敬畏心,该项通证的分配决定权留给了 FIL 社区,未来可以通过 Filecoin 改进提案(FIPs)或类似的去中心化决策方式来决定如何分发这些代币,这样必定会更快更健壮的完善整个社区的生态布局。
04、Filecoin 经济模型中提出了三种矿工抵押机制,它们分别是什么?这样的机制对于矿工、投资者及用户来说有哪些好处和约束?
答:Filecoin 的设计是可以使用摊销成本较低且易于重新利用的商用硬件设备进行挖矿,这意味着我们不能仅依靠硬件来提高攻击者的资本投入,就像在权益证明协议中,Filecoin 也使用初始代币质押,且与承诺的存储硬件设备成比例。这具有各取所长的作用:攻击网络既需要获取和运行硬件,也需要获取大量的代币。为了减轻矿工的负担至最低来满足对质押的多种需求,Filecoin 有三种不同的质押机制:初始质押,区块奖励作为质押以及存储交易提供者质押。
第一种是矿工必须为每个扇区提供 filecoin 作为初始承诺。
初始质押由两个部分组成:存储质押和共识质押。存储质押为用户保障网络的服务质量
并在出现惩罚时为扇区提供启动担保。存储质押必须小到可以让矿工加入网络,同时足够大到质押可以应对早期故障、罚款和费用。目前通过使用与大约足以支付 7 天的扇区故障费和1个扇区故障检测费的金额相应的初始存储质押来达到平衡。
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。但是如果每个扇区的质押仅取决于该扇区未来的区块奖励,网络存储质押总量则与网络的存储总量无关。结果是网络质押总量仅取决于网络未来的区块奖励。因此尽管存储质押为是否该添加扇区提供了一种明确的判断途径,它无法为网络提供长期足够的安全保障;随着区块奖励的减少,破坏共识的成本会降低。因此,初始质押的后半部分,即共识质押,取决于该扇区加权字节算力(QAP)和网络流通供应量;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。要实现这一目标,只需根据扇区加权字节算力在网络中所占的比例分配给该扇区一小部分质押份额即可。在基准线不断增长的情况下,每单位 QAP 的初始质押应随时间的减少而减少,就像其他挖矿成本随着时间推移也相应减少。
第二种机制是通过区块奖励锁仓来减少初始代币质押的要求。
由于用户需要可靠的存储。在某些情况下,矿工可能会同意某一笔存储交易,然后由于成本增加或其他市场因素变化后放弃。如果矿工可以低成本地自由放弃存储文件并导致严重的数据丢失和服务质量降低,存储用户将因此弃用 Filecoin。为了尽可能保证激励兼容,Filecoin 会对未能完成承诺期限的矿工进行处罚。因此,较多的质押可以用来激励正确的行为并提高网络服务质量。但过多的质押也会阻碍矿工加入网络。Filecoin 的经济结构需要同时满足这两种需求。为了减少矿工需要提供的初始质押,未解锁区块奖励也会被用作质押。这将允许协议设置一个较小但仍然有意义的初始质押。如果一个扇区在到期之前终止,则该扇区所获得的区块奖励将被惩罚。但是由于链的状态的限制,协议无法对每个扇区进行追踪,虽然这是最公平且最准确的。但替代方案是,链以每个矿工为单位进行估算。亚线性解锁区块奖励为矿工始终有动力完成交易提供了有力的保证。一个极端的释放时间表可以将一个扇区所获得的全部区块奖励锁仓并仅在该扇区承诺兑现后才释放代币。但是,协议应为矿工提供流动性以支持挖矿同时立即释放所有奖励也会给网络代币的供应带来冲击。此外,解锁周期还不能取决于扇区的生命周期,否则矿工没有动力去存储生命周期更长的扇区。因此, 区块奖励解锁方案是一个短期延迟加一个固定期限的线性释放来实现必要的亚线性释放。初始参数建议将解锁延迟期定为 20 天,线性释放期定为延迟期后180 天。
第三种在矿工和用户之间建立激励机制,使矿工在市场上脱颖而出。
第三种形式的质押即为存储提供者交易质押。协议要求一个最低质押以提供最低存储保障,如果交易订单提前终止,这部分质押将被惩罚。但是,矿工可以提供更高的交易质押,这意味着向潜在用户提供更高水平更加可靠的服务。在更高质押的前提下,用户可能会将超出最低值的额外交易质押和数据存储的可靠性进行正向联系。这一质押在扇区里的交易订单
成功完成后会返还给存储提供者。
以上就是三种矿工抵押机制对生态良性发展做出的贡献和意义。
05、Filecoin 经济模型中 FIL 的供应和需求设计与以往区块链项目有所不同,它引入网络基准线概念。其中它表示这个模型并非简单的指数衰减模型,而是随着网络上总存储算力的增加而提高区块奖励,同时也保留了原始的指数衰减模型结构,这怎么理解?这样设计对分布式存储网络有哪些好处?
答:许多区块链基于简单的指数衰减模型铸造代币。在这种模式下,一开始的区块奖励最高,而矿工的参与度通常最低,因此,在网络生命周期的早期进行挖矿就会每单元生成许多代币,之后迅速下降。在许多加密经济模拟中,显然简单的指数衰减模型会鼓励网络启动期间的短期行为,从而对 Filecoin 经济产生不利影响。具体来说,这会促使存储矿工为了尽快封装存储进行挖矿而过度投资硬件。在消耗完这些早期区块奖励后退出网络会有盈利,但这样做会导致用户数据丢失。这将损害网络:用户丢失数据,并且无法访问长期存储,而矿工几乎没有动力来改善网络。另外,这也将导致大部分网络补贴是完全根据时间而不是根据提供给网络的实际存储量(也是价值)来支付的。
为了鼓励存储落地的一致性和长期存储投资而不仅仅是快速封装,Filecoin 引入了网络基准的概念。替代了纯粹基于时间的推移来铸造代币,而是随着网络上总存储算力的增加而提高区块奖励。这样既可以保留原始指数衰减模型的结构,又可以在网络启动的最初时段改善它。一旦网络达到基准线,则发出与简单的指数衰减模型相同的累积区块奖励,但是如果网络未达到预先建立的阈值,则会延迟一部分区块奖励。总体结果就是 Filecoin 对矿工的奖励与他们以及整个网络为用户提供的效用更加匹配。具体而言,实际上引入了混合指数铸造机制,即其中一部分奖励来自简单指数衰减“简单铸造”,另一部分来自网络基准线的“基准铸造”。每个时期的总奖励将是两个奖励的总和。借助这种机制,Filecoin 挖矿应当更加富有盈利性。简单铸造额外激励早期矿工,并在网络受到冲击时提供抗脆弱性。基准铸造则在网络创造更多价值时铸造更多的代币。当网络可以解锁更大的潜力时,协议会铸造更多的代币以促进更多的交易。这会促进网络价值创造的增加并降低因铸币速度太快而带来的风险。
协议为简单铸造机制分配 30%的存储挖矿配额,为基准铸造中分配剩余的 70%。30%的简单铸造可以在网络受到冲击时提供反作用力和抗脆弱性。基准线容量可以从当今全球存储的较小的百分比开始,之后将快速增长并在将来达到更高但仍然合理的全球存储比例。因此初步来看,网络基准线将从 1EiB 开始(这个数字不到当今全球存储量的 0.01%),并且每年以 200%的速率增长(高于 40%的世界存储量年增长率)。当网络提供的存储量约为全球存储的 1-10%时,社区可以一起决定减缓增长率。
综上,Filecoin 经济模型中网络基准线的概念设定,一定会对分布式存储网络在替代中心化存储网络的历程当中,发挥出有效的经济变量调节作用。
06、客户在 IPFS 网络中存储的数据备份丢失了怎么办?这方面经济模型有没有什么冗余措施?
答:经济模型 17页明确了数据冗余措施,为了提高存储网络的可靠性,Filecoin 协议为存储用户提供了无限的灵活性来使用不同的矿工来存储文件的备份副本,并验证是否实际存储了唯一副本。中心化云存储服务中用户无法更改或验证备份数据,而与其不同的是,Filecoin 可以让用户轻松地表达自己对可靠性和成本的偏好。已验证用户还可以要求竞标矿工存储其数据的多个副本。网络会额外补贴那些为相关数据提供了多份备份的可靠存储的存储提供者,从而也再次对能够为网络带来价值的事物和活动提供了支持。
07、Filecoin 经济模型已经公布,主网预计 9 月中下旬启动,后来者还有机会吗?可以从哪些地方着手?
答:随着主网上线临近,更多的头部交易所都已经上线 FIL 期权通证,IPFS 的热度会被不断的持续刷新,想参与 Filecoin 的企业或者个人,我们聚英国际为大家提供了一站式的落地解决方案,聚英国际十年历史的各方面蓄能沉淀,在公司整体战略定位层面,明确了以下两个方向:
第一、针对下游客户,做企业级《分布式存储应用解决方案定制商》,依托聚英国际的强大的技术研发团队和已经取得的十二项 IPFS 相关软件著作权的优势,将繁琐的 GO 语言底层逻辑算法和协议层命令,进行可视化、模块化、产品化升级服务,构建数字化时代的商业基础设施,通过友好的 UI 界面给有大数据存储需求的企业客户提供安全的、低价的、快速的、定制化的一站式 IPFS 系统解决方案,帮助企业做大数据托管和 IPFS 服务代运营。
第二、针对上游客户,做生态级《分布式存储软硬件系统集成商》,整合上下产业链相关软硬件资源,迭代加速包算力,优化核心算法,研发自主知识产权的集群式定制化系列服务器,引领行业标准,力求给上游客户带来性价比最高的前瞻性产品和全维度的运营维护服务。
欢迎大家来公司总部考察,跟随聚英国际共同见证这一现象级落地应用的区块链项目--IPFS 的落地与腾飞!
(感谢以上单位支持)
本期链世纪财经对话分布式存储No.7到这里就告一段落啦,感谢所有媒体和参与人员的支持,我们下期再见!
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