盘古开源分析：Filecoin如何实现文件永久存储？

Posted 2021-07-26 盘古开源

众所周知，Filecoin是基于IPFS的激励层，而Filecoin和IPFS的完美协作才构建出互联网存储新时代。

Filecoin 是为完善IPFS内容寻址方案而打造的激励机制层，为其提供了内容永续性。IPFS确保了内容不会在缺失清晰的变更记录的情况下被更改，并解决了网址解析失效的问题。Filecoin则通过确保内容的随时获取，来为基于内容的寻址方式提供长久的生命力。

那么，IPFS与Filecoin如何通过分发文件存储来实现“永久网络”？简单而言，我们存储在IPFS与Filecoin网络中的数据和文件怎么实现永久存储？

这就说到了数据的安全问题。

首先，Filecoin专为高度冗余、高可用性和高度地理复制的存储而设计。虽然没有人能够应对所有数据丢失情况，但我们可以通过鼓励高度复制、主动修复损坏以及使矿工失败成本高昂来大幅提高成功的概率。

Filecoin将数据冗余存储在多个存储矿工中。如果其中一个矿工丢失了文件，他们就会失去提交的抵押品（作为未能履行交易的费用），并且将自动雇用一名新矿工来存储该文件的另一个副本。这里的抵押品就是FIL，如果一个矿工在短时间内离线，并继续生成证据，他们将受到很少的或没有惩罚。最终，如果矿工离线太长时间，则声明矿工已失败。矿工失去其抵押品，网络触发修复过程，将雇用一名新矿工来存储数据。

通过这种方式，Filecoin网络有望自我修复，并随着时间的推移修复损坏。这在某些方面，这与当今专业云存储供应商的工作方式类似，但是可以在多个存储供应商之间进行额外的修复。

其次，在Filecoin网络上，客户端可以调整其数据复制的次数，也称为复制因子（或擦除编码），以实现更高级别的冗余和安全性，但成本更高。将仔细选择复制默认值以优化安全存储并降低数据丢失的风险。客户可以调整这些默认值，以不同的成本实现更高（或更低）的冗余和安全级别。

此外，Filecoin官方会呈现声誉系统。这是一种客户端节点能够运行了解存储矿工过去历史的软件，并且旨在雇用更可靠的矿工。所以对于数据的安全性我们大可放心。

总的来说，Filecoin 通过新型的密码学算法、共识协议及博弈论激励机制来实现上述目标，从而提供了真正的去中心化存储方案。这一切的核心就是Filecoin在数据存储验证上的独特方案。

Filecoin的数据存储验证系统解决了此前去中心化存储的棘手问题：随着时间的推移，存储设施的提供者应如何证明：它们真的在存储这些数据并为此分配了专用的物理空间？

在Filecoin的去中心化网络上验证数据存储，你需要提供两个事项。首先，你需要证明正确的数据集是存储于特定的存储空间上。其次，你需要证明同一个数据集在特定的时间段中是被持续存储的。

Filecoin的证明算法会执行这些验证任务。复制证明算法（Proof-of-Replication）能够证明特定的存储空间提供者正在存储某个用户原始数据的物理副本，而时空证明算法（Proof-of-Spacetime）证明了用户的数据的长期存储状态。

除了其证明系统外，Filecoin网络也依赖于博弈论激励机制去打击恶意或疏忽行为。所有承诺在Filecoin网络上提供存储空间的参与者必须在协议达成时以Filecoin代币的形式投入质押品。

新型的密码学算法、共识算法和博弈论激励机制的结合，让Filecoin可以提供真正的去中心化存储。