一文读懂IPFS和Filecoin,带你进入IPFS的神奇世界

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

什么是IPFS

IPFS(InterPlanetary File System,缩写IPFS)中文译为星际文件系统,是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议。是一个底层的互联网协议,致力于替代 HTTP,实现的是互联网上各个节点的文件读取、分享、交换。在IPFS网络中的节点将构成一个分布式文件系统。而 HTTP 协议依赖于 Internet 主干网。IPFS 是点对点的超媒体协议,可以让网络更快、更安全、更开放。它是一个面向全球的、点对点的分布式版本文件系统,试图将所有具有相同文件系统的计算设备连接在一起。

IPFS协议定义了文件在分布式系统中如何存储,索引和传输,能永久的、去中心化保存和共享文件,这是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式协议。

可以把 IPFS 想象成所有文件数据是在同一个 BitTorrent 群并且通过同一个 Git 仓库存取。总之,它集一些成功系统(分布式哈希表、BitTorrent、Git、自认证文件系统)的优势于一身,是一套很厉害的文件存取系统。

它具备以下几个特征:

1、内容可寻址:通过文件内容生成唯一哈希值来标识文件,而不是通过文件保存位置来标识,相同内容的文件在系统中只会存在一份,节约存储空间;

2、版本化:可追溯文件修改历史;

3、点对点超媒体:P2P 保存各种各样类型的数据。

IPFS的目标是通过一个文件系统将网络中所有的设备连接起来。在某些方面,IPFS和web原本的设计很像,但是IPFS更像是一些由节点组成的P2P的Git文件系统。可以把 IPFS想象成所有文件数据是在同一个 BitTorrent 群并且通过同一个 Git 仓库存取。同时,IPFS也是一个底层协议,这个协议构建出一个全球共享使用的超级大网盘,且这个大共享网盘多个节点在共同存储,是一个去中心化的加密大网盘。

什么是Filecoin?

简单来说,Filecoin是IPFS之上的一个激励层。IPFS是一个协议,没有共识机制,不是区块链项目;而Filecoin才是一个区块链项目,其共识机制是时空证明PoSt (Proof of Spacetime),代币简称FIL。也就是说,未来矿工们产生的收益,也就是广大IPFS爱好者最关心的所谓的挖矿收益,其实就是Filecoin,目前Filecoin场外交易价格已经接近100元人民币。

不同于大家熟知的比特币挖矿,IPFS的挖矿比较简单,矿机硬盘的文件被别人使用了一次(比如一次下载或一次视频播放),就可以收获一些IPFS的代币filecoin,而IPFS将拿出20亿枚的70%即14亿枚奖励矿工,所以由挖矿产生的利益巨大。

项目概况

项目团队

1、研发团队

IPFS由来自于墨西哥JuanBenet于2014年5月发明。JuanBenet毕业于斯坦福,在2015年参与了大名鼎鼎的YCombinator计划,并成功地创立了Protocol Lab。

2、投资方

项目整体十分受资本市场的青睐,投资方包括红杉资本和硅谷知名风投 Union Square Ventures ,Winklevoss Capital, Digital Currency Groupm, 以及创业孵化器 Y Combinator 总裁 Sam Altman。

3、投资信息

ICO基本情况

ICO参与资格:美国合格投资人(U.S.Accredited Investors)身份认证(采用与IPO相同的流程,以确保合法性),投资门槛较高。例如: 年收入20万美元或者家庭年收入30万美元或者家庭净资产(不算自主的房产)超过100万美元。IPFS更看中项目的长期发展

ICO占比:10%(2亿枚,总发行量为20亿)

ICO总金额:2.57亿美元

ICO私募轮

时间:2017.7.21~2017.7.24

成本:0.75美元/FIL(全部私募价格都一样)

分发期和折扣:1年-3年,折扣额0-30%(分发期最低一年)

参与人数:150人左右

私募金额:大约5200万美元

ICO公募轮

-时间:2017.8.7-9.7

-成本计算公式:price = max( $1, amountRaised / $40,000,000 ) USD/FIL

-成本区间:1-5美元

-分发期和折扣:6个月(0%),1年(7.5%),2年(15%),3年(20%)

-公募金额:2.05亿美元

-参与人数:2100+

项目亮点

1、开发团队优势明显开发进度良好

IPFS由来自于墨西哥JuanBenet于2014年5月发布。Juan Benet毕业于斯坦福,在2015年参与了大名鼎鼎的YCombinator计划,并成功地创立了Protocol Lab(协议实验室,即IPFS和Filecoin的创世公司)。

最近万众瞩目的IPFS开发者会议在柏林成功落幕,会议上发布了IPFS从Alpha到Beta,再到V1.0.0的路线图。目前开发进度良好,项目随时有可能上线。

a、规范100%完成。包括IPFS、libp2p、多格式和IPLD规范。

b、对规范进行合规测试。

c、golang 和 JavaScript 达到100%的完成度且符合规范。

d、IPFS的第三方实现,可与go和 JavaScript 版本完全互操作。

e、版本发布计划和周期,包括支持更长时间内进行特定关键版本发布的策略(即LTS版本与稳定版本)。

f、上线了Filecoin的GitHub主页,最新代码更新是7月份。

2、使用场景广泛

IPFS 的发明者 Juan Benet(juan@benet.ai)在 IPFS 技术白皮书中假设了一些使用场景:

-在/ipfs 和 /ipns 下挂载全球文件系统

-挂载的个人同步文件夹,拥有版本功能

-文件加密,数据共享系统

-可用于所有软件的带版本的包管理器(已经实现了:https://github.com/whyrusleeping/gx)

-可以作为虚机的根文件系统

-可以作为数据库:应用可以直接操作 Merkle DAG,拥有 IPFS 提供的版本化、缓存以及分布式特性

-可以做(加密)通讯平台

-各种类型的 CDN

-永久的 Web,不存在不能访问的链接

3、IPFS已经被50+明星项目采纳

到目前为止,非常多项目已经采用了IPFS来进行开发。前段时间热度非常高的以太坊太子ETF,也将采用ETH+IPFS的架构。

4、人类网页历史将被永远记录,不会抹去

IPFS没有中心化的服务器,采用Git机制,IPFS系统中的所有文件将被永久的记录下来(除非拥有者刻意删除),网络中文件所有的修改记录也将会被最大程度的保留。IPFS中存储的文件,将不会因为一些天灾人祸、或者各种原因而被销毁。

5、IPFS将降低公司的运营成本(传输+存储)

如果使用IPFS这种P2P的协议来传送大量的数据,将节约大量的带宽资源,用户不再需要向网络服务商(ISP)付大量的费用。

同时,由于IPFS使用的是区块链技术, 利用 Filecoin来激励矿工分享自己的硬盘, 并且IFPS从全网去掉了冗余存储(从整个网络空间考虑, 这将大大节省网络存储空间), 将来的IPFS存储将会变得非常便宜(与我们现在的云盘, 各种中心化的CND相比较)。

6、内容由个人自有控制,不受第三方约束

所有人都可以基于IPFS无拘无束地创作自己的作品,不再受制于第三方机构。内容创作者将拥有100%的控制权,极大地有利于保护版权。

7、巨大的市场潜力

对比行业内其他公司的市值,DropBox市值估值约100亿美金。美国45家云服务上市企业总市值2000亿美元,平均市值16亿美元。而整个云服务市场的份额大约在10000亿美金左右。

Filecoin在ICO时候的市值只有25亿美金,其目标不仅是云存储,而是颠覆http协议。因此IPFS很有希望成为下一个千亿美金的项目。

8、多编程语言

官方使用golang语言编程,但JavaScript、Python、C 等语言在陆续开发中。未来将支持多语言编程,堪称友好。

9、拥有区块链激励层Filecoin,构建自我迭代和进化生态

为了激励人们参与到IPFS协议中(经济上的激励),IPFS借鉴了比特币的经济模型,开发出了基于IPFS的token,Filecoin。

Filecoin是IPFS之上的激励层,越多人下载,越多节点,速度越快;Filecoin能够激励优化存储和网络,这是给人类社会带来价值的体现和来源。

IPFS网络的参与者将通过2种方式获得Filecoin,即有两种参与挖矿的方式:

-检索矿工(Retriver)帮助用户提取已经保存的内容,获得检索费;

-IPFS的存储矿工(Host)在市场上提供容量,获得用户的存储费用。同时,存储矿工通过时空工作量证明(PoSt),获得创建区块(挖矿)的权利,并获得挖矿奖励。

10、Filecoin优秀的分发机制

Filecoin的分发是经过精密的思考和设计的,并不是一个随意的行为,协议实验室为此做了很多分析,确保代币的发放过程平滑,不会出现突然间的大量token解禁的情况对币价造成的波动。(这部分详细可以看后文代币分发机制)

同时,70%Token分配给矿工,这在爱西欧里面是非常有诚意的表现,极大地激发了矿工的参与积极性。

IPFS划时代的价值

现有的web协议——HTTP协议实际上已经存在很多问题:

1、HTTP效率低下,服务器成本昂贵

使用HTTP协议从一台计算机服务器上一次只能下载一个文件,而不是同时从多台计算机中获取文件。通过P2P方式的视频传输可以节省带宽成本的60%。

2、历史文件被删除

网页的平均使用寿命为100天,大量的网站文件不能得以长期保存。有些重要的文件因操作不当,也有可能永远在互联网消失。

3、中心化的网络限制了机会

互联网一直是人类进步的催化器,但中心化的网络容易被控制,是对互联网良性发展的的威胁。

4、网络应用太依赖骨干网

为保证数据的可靠性,我们开发的应用程序太依赖大型的中心服务器,并通过大量的备份来保证数据的安全。HTTP协议已经用了20年的历史,从HTTP 1.0 到现在的HTTP5,网页的展示越来越美观丰富,但它背后的Browser/Server 模式是从来没变的。

IPFS运作机制

IPFS 可以从本质上改变网络数据的分发机制。

来看看 IPFS 的工作原理:

每个文件及其中的所有块都被赋予一个称为加密散列的唯一指纹。IPFS 通过网络删除重复具有相同哈希值的文件,通过计算是可以判断哪些文件是冗余重复的。并跟踪每个文件的版本历史记录。每个网络节点只存储它感兴趣的内容,以及一些索引信息,有助于弄清楚谁在存储什么。查找文件时,你通过文件的哈希值就可以在网络查找到储存改文件的节点,找到想要的文件。

使用称为 IPNS(去中心化命名系统),每个文件都可以被协作命名为易读的名字。通过搜索,就能很容易地找到想要查看的文件。从 IPFS 的介绍可以看出, IPFS 设想的是让所有的网络终端节点不仅仅只充当 Browser 或 Client 的角色,其实人人都可以作为这个网络的运营者,人人都可以是服务器。

Filecoin是一个去中心化的存储网络,Filecoin有两个市场:存储市场和检索市场。这两个市场结构相同但设计不同。存储市场让客户通过付费使得存储矿工储存数据。检索市场让客户向检索矿工付费来取回数据。这两种情况下,客户和矿工都可以设置报价或接受报价。整个交易是由网络来运行—Filecoin中的所有节点构成了拟人化的网络。网络保证了矿工在提供服务时可以得到客户的奖励。存储的需求和供给在两个Filecoin市场相遇:存储市场和检索市场。这两个市场属于去中心化交易所,简而言之,客户和矿工们通过向各自的市场提交订单来为服务定价。交易所为客户和矿工们提供了匹配交易和牵线的方法。运行管理协议后,如果服务请求被成功提供,网络会确保矿工得到奖励,客户得到服务。

IPFS挖矿参与者

IPFS矿工分为存储矿工、检索矿工。任何用户都可以成为这两种矿工。

1、当有客户在请求存储或检索数据时需要支付IPFS。

2、存储矿工为网络提供数据存储。存储矿工通过提供磁盘空间和响应客户请求来参与Filecoin运作。要想成为存储矿工,用户必须用与存储空间成比例的抵押品来抵押。(抵押品为扇区,扇区指存储矿工向网络提供的磁盘空间。矿工将客户的数据片段存储到扇区,并以此赚取代币。为了存储片段,矿工们必须向网络抵押他们的扇区。)

存储矿工通过在特定时间内存储数据,来响应用户的存储请求。存储矿工生成时空证明并提交到区块链网络,来证明他们在特定时间内存储了数据。如果数据失效或丢失,存储矿工将被罚没部分抵押品。存储矿工也可以挖掘新区块。如果挖到了新区块,矿工就能获得挖取新块的奖励和新区块中的交易费用。

存储矿工工作流程:

存储矿工在区块链中存放抵押品,来保证向网络提供稳定的存储。抵押品为了保证服务而存在,如果矿工为所存储的数据生成了存储量证明,抵押品就会被退回。如果没有成功生成存储量证明,矿工就得不到抵押品了。

一旦抵押交易在区块链中出现,矿工就可以在存储市场中提供存。矿工们设置价格,并响应市场订单簿中的订单要求

一旦订单匹配,客户就将数据发给存储矿工。存储矿工数据接收完成后,矿工和客户签署交易订单并提交到区块链。

当存储矿工被分配了数据时,必须重复生成复制证明来确保他们正在存储数据证明被发布在区块链中,并由网络来验证。

验证成功后,存储矿工将会获得相应的奖励。

3、检索矿工为网络提供数据检索服务。检索矿工通过提供用户检索请求所需要的数据来参与Filecoin运作。和存储矿工不同,他们不需要抵押品,不需要提交存储数据,也不需要提供存储证明。存储矿工同样可以担任检索矿工。检索矿工可以直接从客户或者从检索市场赚取收益。

检索矿工工作流程:

检索矿工设置价格并发送到市场订单簿,并通过向网络发送报价。

然后检索矿工检查是否与客户的订单报价匹配。

一旦订单匹配,检索矿工就将数据发送给客户。数据接收完成后,矿工和客户就签署交易订单提交到区块链。

当交易被验证后,检索矿工也将获得相应奖励

Filecoin投资方式

目前两种方式成为IPFS投资人

1、在gate或者Lbank购买Filecoin期货(约70RMB,比众筹时候涨了3倍左右);

2、等待今年IPFS主网上线,利用你的闲置硬盘/带宽,成为矿工

Token分配

-矿工70%:像比特币一样根据挖矿的进度逐步分发

-Protocol Labs15%:作为研发费用, 6年逐步解禁

-ICO投资者10%(公募+私募):根据挖矿进度, 逐步解禁

-Filecoin基金会:5%:作为长期社区建设, 网络管理等费用, 6年逐步解禁

Token分发

-开始时间:Filecoin网络上线开始算时间;例如:6个月分发期(vesting period),网络上线后6个月内发放完毕

-ICO投资者:1年最低分发期(私募),6个月最低分发期(公募)

-Protocol Labs:6年,线性释放

-Filecoin基金会:6年,线性释放

-矿工:6年分发一半

备注:

6个月发放期(six months vesting):从网络上线起(network launch),6个月内随着挖矿的进展线性发放,到6个月发放完毕;

1年发放期(1 year vesting):一年发放期是指从网络启动开始,1年内发放完毕;以此类推。

Filecoin的分发机制

Filecoin的分发是经过精密的思考和设计的,并不是一个随意的行为,Protocol Labs为此做了很多分析,确保代币的发放过程平滑,不会出现突然间的大量代币解禁的情况对币价造成的波动。

70%Token分配给矿工,这在ICO里面是非常有诚意的表现,也是为什么现在如此多的矿工关注的原因。矿工部分的70%Token设计为6年分发大约一半的币(比特币是4年),为什么是6年?Protocol Labs认为6年无论是对Filecoin网络增长还是对投资者长期回报都是一个恰当的时间周期。

总的分发规划为大约4年分发总量一半的代币(10亿枚),其中包括:矿工挖矿、投资者解禁(ICO)、Protocol Labs和Filecoin基金会的解禁额度。Filecoin的分发采用的是线性释放,即随着每个区块(block)被矿工开采,逐步分发Token。例如:分发期2年的Token,网络启动后的6个月分发20%,1年分发50%,2年分发100%。

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公众号:引力雾区块链

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本文来自:简书

感谢作者:引力雾科技

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