filecoin作为IPFS的激励层，是整体IPFS项目的一个重要的核心，投资者想要获得红利，也是最快的投资的方向，从本期开始就给大家介绍filecoin的详细原理

  Filecoin引入了分散存储网络（DSN）的概念。DSN是一种描述独立客户端和存储提供程序的网络的方案。DSN聚合由多个独立存储提供商提供的存储，并进行自我协调以为客户端提供数据存储和数据检索。协调是分散的，不需要受信任的各方：这些系统的安全操作是通过协议来实现的，这些协议可以协调和验证各个方执行的操作。DSN能够使用不同的协调策略，包括拜占庭协议，gossip 协议或CRDT，具体取决于系统的要求。

  DSN涉及三个功能的实现：put，get和manage。Put允许客户端在唯一标识符下存储数据。Get允许客户端使用标识符检索数据。管理编排网络通过测量空间可供出租，审核供应商与修复可能的数据错误。管理协议通常由存储提供商与客户端或审核员网络一起运行（这涉及拜占庭式问题，将在下面讨论）。

  1、数据完整性意味着客户端始终会收到与存储相同的数据，而存储提供商无法说服客户端获取错误的数据。

  1、公开可验证性：允许网络上的每个人在不知道数据本身的情况下验证数据是不是正在存储。

  4、加密性：希望将其数据私有存储的客户端，必须先加密其数据，然后才能将其提交给网络。

  管理故障：这些故障是拜占庭式故障，由管理协议中的参与者（存储提供者，客户和审计员）引起。DSN方案依赖于其Manage协议的容错能力。违反管理故障的容错假设可能会损害系统的生命力和安全性。例如，考虑一个DSN方案，其中Manage协议要求使用拜占庭协议（因为节点可以对其进行审计）来审计存储提供程序（如果它们正在根据协议条件存储应存储的所有数据）。

  在这样的协议中，网络从存储提供商那里接收存储证明，并运行拜占庭协议（BA）同意这些证明的有效性。如果容忍数不超过f，如果故障总数达到n个，则我们的DSN可以容忍f

  存储错误：存储错误是拜占庭式错误，它们阻止客户端检索数据：即存储矿工丢失了片段，检索矿工停止提供片段。成功的Put执行如果将其输入数据存储在 m个独立的存储提供程序中（总共 n个），并能容忍多达 f个拜占庭式提供程序，则允许执行（f，m）。参数 f和 m取决于协议的实现；协议设计者可以修复 f和 m或将选择留给用户，从而将Put（data）扩展为Put（data，f，m）。如果少于 f，则对存储的数据执行Get执行成功。错误的存储提供商。例如，考虑一个简单的方案，其中将协议设计为使每个存储提供程序都存储所有数据。

  在该方案中，m ＝ n并且f ＝ m-1。总是f = m-1吗？不可以，某些方案能够正常的使用擦除编码来设计，其中每个存储提供商都存储数据的特定部分，因此就需要m个存储提供商中的x个来检索数据。在这种情况下，f ＝ m-x。

  Filecoin DSN协议可以在允许对Filecoin证明做验证的任何共识协议之上实施。工作量证明方案常常要解决大量浪费计算才可以找到的难题。

  不可重用的工作：大多数无许可的区块链都要求矿工解决一个棘手的计算难题，例如反转哈希函数。通常，这一些难题的解决方案是无用的，除了保护网络安全之外，无另外的内在价值。一些以太坊（执行智能合约逻辑）和Primecoin（寻找新素数）等区块链试图利用一些计算能力来完成有用的工作。

  浪费工作：解决难题，就机器和能源消耗而言，确实是非常昂贵的，尤其是如果这一些难题仅依赖于计算能力的话。当挖掘算法令人尴尬地并行时，解决难题的重要的因素是计算能力。

  尝试减少浪费：理想情况下，网络的大部分资源应用于有用的工作。一些努力要求矿工使用更节能的解决方案。例如，Spacemint要求矿工专注于磁盘空间而不是计算。尽管这些磁盘具有更高的能源效率，但它们仍然被“浪费”，因为它们充满了随机数据。其他努力用传统的基于股权证明的拜占庭协议来替代解决难题的方法，在该协议中，利益相关者按与系统中货币份额成比例的方式对下一个区块进行投票。

  因此，Filecoin矿工所做的工作不是浪费能源的工作量证明计算，而是使他们可以参加共识。

  有价值的工作：如果计算的结果对网络有价值，而不仅仅是保护区块链，那么我们大家都认为矿工在共识协议中所做的工作是价值的。

  Filecoin提出了一个有价值的工作共识协议，其中网络选举矿工创建新区块的可能性（我们将其称为矿工的投票权）与他们当前正在使用的存储空间成正比网络。Filecoin协议的设计使矿工宁愿投资于存储，也不愿投资于计算能力以并行化挖掘计算。矿工提供存储并重复使用计算，以证明存储了数据以参与共识。

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