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2024-03-15 21:24:08
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Filecoin虚拟机(FVM)介绍
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中文Category:updatesinterviewsawardseventsNov 11, 2021Filecoin虚拟机(FVM)介绍Filecoin网络是一个稳健的平台，以可验证的方式存储NFT、公共数据集、Web3和元宇宙资源等并提供访问服务。我们可以将其视为web3的I/O层，不过这只是其中一方面。通过向Filecoin网络引入可编程性，还能解锁更多惊人的价值和潜力。在存储之上增加计算层，也会为不依赖于信任的跨链互操作性和整合性开创新的维度。最近，Protocol Labs研究员Raúl Kripalani向Filecoin社区介绍了Filecoin虚拟机，这是分布式存储生态下一个演变方向的核心支柱。为什么要在Filecoin上增加智能合约智能合约（在Filecoin里我们称为智能角色——actors）可以创造出在web2技术时代很难实现的智能和动态的存储解决方案。例如：基于Filecoin上存储的数据进行分布式计算（在数据的存储位置进行计算，而无需将其先移动）众筹式的数据集保存计划（如任何人都可以资助存储一些对社会很重要的数据，如犯罪数据或环境变暖相关数据）智能存储市场（如根据每天不同时段、复制层级、在某区域内的可及性动态调整存储费率）几代人级别的存储和永续的托管（如存储数据，让经历几代人都还能使用）数据DAO或token化数据集（如将数据的价值作为token建模并组建DAO以协调和交易在其之上进行的计算）。本地存储的NFTs（如与跟踪NFT的注册记录一起协同定位NFT内容）时间锁式数据取回（如只有在公司的记录公开后才解锁相关的数据集）抵押贷款（如向存储提供者发放确定目的贷款，像是接纳来自特定用户的FIL+交易提议，或在确定时间窗口增加容量）还有更多它们也让开发者可以创造跨链互操作桥，作为分享流动性的方式；也可以整合已部署到其他链（如Ethereum, NEAR, Polygon, Solana, Flow）的应用，并由Filecoin网络提供存储容量和能力。继续阅读，以了解Filecoin虚拟机如何撼动web3生态的互操作存储和计算范式。作为Layer 0的存储现在，Filecoin平台注重于数据的存取。我们将这两个特性视为协议的Layer 0组成部分。这样的系统是很简洁明了的，但对那些寻求使用可编程智能合约打造更复杂应用和解决方案的开发者来说，功能是远远不够。在这层之上，还可以加设一个Layer 1层，来实施智能合约可编程性。现在，Filecion网络的逻辑是硬编码到系统定义的角色里，这意味着用户只能通过外部桥连接到其他可编程区块链（如Ethereum和NEAR），才能实现可编程性。这类桥解决方案有Textile 和Bridges)等。Filecoin虚拟机向Filecoin网络引入了原生的用户定义角色。兼容Ethereum的Filecoin虚拟机相关最新的技术讨论开始于2021年6月，可以参见Filecoin改进提议113。Filecoin虚拟机(FVM)旨在支持多种语言，这是从Hypervisors支持多种虚拟机中得到的启发。期间考虑过很多方案，包括了直接采用EVM，还有LLVM-IR、eBPF、Secure EcmaScript等。从核心看，FVM虚拟机的运行时（runtime）是WASM。我们相信WASM在区块链领域有明朗的前景。这个选择让人们能以任何可编译为WASM的编程语言，来编写原生的角色程序。（不过并非任何语言都合适；参考用的SDK是以Rust语言构建）。这个特性让web3开发者更容易上手web3，因为可以让他们使用早已掌握的知识，绕过与特定语言相关的学习曲线。另外，我们还增加了对 外部运行时（foreign runtimes） 的模仿支持，首个功能则是Ethereum虚拟机(EVM)，这个选择是Filecoin开发者社区的请求下做出的，实现了FVM对EVM/Solidity的支持，而无需在源代码上做出太大的变更（甚至不用改）。在这里查看当前的规格。我们看着Ethereum社区打造了一个大规模的实用、经审计、经实战测试的智能合约资源库，如ERC-20 tokens、NFTs、DAOs、闪电贷款等。直接重用这些合约的能力，会让Filecoin的创新和可组合解决方案进入寒武纪般的爆发期。还有，让Solidity开发者通过桥和预言机连接不同链上的解决方案，只会增强他们的集体价值和能力。还需要注意，EVM兼容性是在字节码（bytecode）层实现的，因此保留了在Filecoin环境里利用成熟Ethereum工具链的能力。除了部署现有的智能合约外，开发者还可以用Solidity快速编写新的角色合约，或升级来使用原生的角色合约来实现性能优化。扩大Filecoin网络的形象通过FVM，Filecoin网络在现有的存储能力之上还获得了计算能力。我们预期Filecoin网络上运行两类计算：链上的状态计算，和链下的数据计算。在这两个方向里，EVM都不可或缺。我们很希望在Filecoin看到的用例包括：以数据为中心的数据DAO: 通过集结个人和组织的资源，人们将可以激励公共数据集的保管、收集、强化和处理、数据DAOs使用tokens和NFTs作为价值单位，并用于交易服务、访问权等。数据复制用户: 自动化的机器人，在用户定义的策略下，依据激励机制来确保Filecoin网络中数据复制达到足够多的次数。另类存储市场： 基于拍卖或赏金等方式，存储市场可以将更正代码应用到数据里，确保在数据损坏时能够回恢复。这也可以包括自动重试的交易提议，来确保数据的送达。抵押贷款： 向存储提供者发放不依赖于的，且/或限定于特定目的的抵押贷款。如贷款仅能用于为特定客户接受交易提议时使用。在数据上进行计算： 大规模计算中的一个很大的问题是数据的转移，这为每一次操作增加了成本和延迟。通过将计算任务转移至数据托管的存储提供者那里，并为协调节点提供奖励，让它们规划任务在Filecoin的执行，就可以高效执行极具并行性 的任务，然后将结果存储回去Filecoin网络，让进一步的计算任务成为可能。此外，FVM首次让Layer 2解决方案在Filecoin网络上提交其状态到Layer 1，这带来了更安全可追踪及具覆盖性的网络。内容分发网络(CDNs)、信誉系统和支付通道网络是我们很希望在Filecoin上看到的一些L2解决方案。如果你是有兴趣尝试搭建这些用例原型的开发者，请与我们联系！开发路线图近期的FVM开发阶段路线图如下：阶段 0: 主网上暂时不可编程FVM的金丝雀版本发布，这是在参考实施方案（Lotus）上用预定的功能标识参数或分叉来启用，暂时只会运行系统角色。与现有的链兼容，不需要进行协议更新。这个阶段计划在2021年第四完成。阶段 1: 在实现用户可编程性之前，对协议进行分叉以引入准备的变更。这包括gas计费标准和架构调整。在这个阶段结束时。整个网络应该可以运行FVM支持的系统角色。这个阶段计划在2022年第一季度开展。阶段 2: 用户可编程性在原生和外部EVM角色上引入。这个阶段计划在2022年第二季度开展。阶段 3: 重新设计系统角色（actors）,深入更改协议，让在系统角色上编程更容易。这个阶段计划在2022第二季度开展。如果你对帮助FVM的开发感兴趣，或者想进一步了解这个项目，可以在Github上跟踪filecoin-project/fvm-project，或在Filecoin Slack上关注#fvm频道。Filecoin是一个开源的云存储市场、协议和加密货币联系我们Slack频道微信公众号推特号社区讨论Telegram电报群链接资源博客Docs文档GitHub代码库ProtoSchool课程Security安全点击接受Filecoin基金会的新闻推送您的邮箱
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FCoin不再向中国大陆用户服务，下一步将…… - 知乎
FCoin不再向中国大陆用户服务，下一步将…… - 知乎切换模式写文章登录/注册FCoin不再向中国大陆用户服务，下一步将……知乎用户Bev67V日前，有不少用户反映，Fcoin网站无法正常访问，偶尔出现404页面，疑似跑路。自上线以来，FCoin的负面新闻从未断过。“资金盘”，“割韭菜”，“虚假交易”，“滥用机器人交易”，“控制FT价格”，可谓恶名频出。今天CoinPhD就来盘点一下FCoin这个月的动态。8月4日，FCoin上线QOS，几天即破发。8月5日，BIZKEY 的COO张晓航发布（一号）公告：“不上FCoin，周知”。8月9日，BANCA项目方主动申请停止在FCoin创业板的充值与交易业务，并于8月29日正式从FCoin 创业板退市。8月10日，FCoin下线FT/FT1808、FT/FT1810_I交易对。8月13日，QOS币价几近归零，有投资者质疑项目方欺诈。8月17日，《中国证券报》批判QOS涉嫌非法融资，FCoin对QOS采取了临时停牌，发布声明及补偿方案。8月26日，《FCoin：一个韭菜的血泪控诉》出现在网上。一个投资者实名举报FCoin的张健夫妇以及和FCoin相关的几家公司害得他倾家荡产妻离子散。8月28日，FCoin停止来自中国大陆IP地址访问。进入FCoin交易所官网，手机页面自动弹出“为配合相关政策，FCoin已停止来自中国大陆的IP地址访问”提示语。不过，暂时FCoin官网网页版还未出现变化。Fcoin宣布暂时不向中国大陆用户提供服务，同时，也暂时不再向古巴、伊朗与朝鲜等10多个国家或地区提供服务。其实，关于FCoin割韭菜跑路的传闻不绝于耳，但对FCoin的信奉者而言，都是竞争对手的“黑文”。包括这篇血泪控诉也被张健称为捏造。让我们先来看看这个投资者的原文陈述吧！“FCoin：一个韭菜的血泪控诉”以下以第一人称简单介绍事情经过本人陈沛晓，身份证号623026198910240010，实名举报FCoin及其创始人张健、李莹莹夫妇，以及北京博晨技术科技有限公司、北京歌者资本管理有限公司、北京节点投资有限公司、八位资本、时戳资本、比升资本、丹华资本。关系图我在5月份接触数字货币，6月份了解到FCoin以及张健。我看了张健几场直播，谈的都是公心、信仰、FCoin前景、通证经济等等。出于对张健的信任，我将全家32万积蓄以及借贷的50余万共80多万买入FCoin平台币FT。FT价格K线图，6月13号达最高点，此后一路下跌就在我买入之后，FT一路下跌，这时我还算清醒，止损出局了。但是这期间张健一直鼓动我们继续持有FT，他本人在群里声称FT价值被低估，长期一定会上涨，这一次我又选择了相信他，再次入手FT，最终亏损了40多万，割肉，又在7月18号买入了在FCoin上线的ARP，结果在20号夜晚，ARP即暴跌90%，期间平台无法登陆，最终亏损到只剩13万。ARP在20号暴跌张健鼓动用户持有FT平台无法登陆暴风雨来的很猛烈。在遭受70多万亏损的一周之后，我父突发心梗并进入ICU，没办法，我跟妻子坦白了，妻子情绪激动并在第二天吞服安眠药自杀未遂。父亲在ICU妻子在我身上挠的抓痕看着父亲和妻子、以及四岁的孩子，我不忍心，我想要保护他们，现在却害了他们，而我什么用都没有，我决定直接联系张健。我把情况写信给张健，但过了一周都没有收到回复。8月21号，我买好到北京的火车票，通过好心人帮助我加上了张健的微信，但是在微信并没有达成一个解决方案，张健一直拖着不给答复，后来直接委派一个人跟我联系，告诉我盈亏自负。我几次去他公司找他都不在，甚至三条人命和自杀威胁，都无法取得一个结果。我现在看不到希望，我想回家安置好小孩后，和妻子一起结束生命吧。在北京的这几天，我见识到了所谓大佬们的冷血无情。而张健所谓的币改、创新、革命，都不过是割韭菜的戏码。根据我接触到的项目方的白皮书显示，如何吸引散户，怎样做市值管理，什么时候拉升，什么时候打压散户割肉，什么时候释放利好吸引散户接盘，具体获利多少都有详细规划，当然，这些都是准备在FOne上线的。（图中文件上信息为：此方案用于指导XX在方案有效期内的币值管理可包括项目开发工作及阶段性成果发布，PR策略和行为，做市的策略和行为，价格拉升或打压的策略和行为，项目方套利的策略和行为。XX日为上交易所首日，上线fone，Token价格为私募价格XX，私募价格定义为p。W1团队：价格在XX之间波动，预计此时部分未签订协议的私募方、空投会抛售，而引流来的散户会消化此波段，量化团队将价格维持在XX之间，交易量维持在fone的第X名。W2团队：价格在XX之间波动。W3团队：价格在XX之间波动。）对此，FCoin官方在8月28日作出回应表示，这类谣言已经传播很久，属于恶意中伤。以下为官方回应全文：一.关于“跑路”、“公安部介入”、“创始人被抓”等谣言：1.这类谣言已经传播很久，属于恶意中伤，每次都被证实为谣言，但仍然有人不停的通过造谣进行抹黑。2.FCoin创始人已经向多家转发此类文章的自媒体发律师函，但个人传谣行为依然存在，请大家明辨。3.冒用他人名义(包括国家机关)发布不实信息的，将自己承担由此带来的法律后果。4.FCoin尊重不同国家及地区的政策法规，并已经采取相关限制措施。数字资产交易未来空间巨大，FCoin将加大拓展全球市场的力度。二.关于裁员、办公地点退租的谣言：1.FCoin始终坚持社区化运作思路，从来没有在任何国家及地区设立公司主体，更无裁员、退租一说。2.FCoin Team都是以个人身份参与社区建设，并且从FCoin设立的第一天起，社区化的路线没有任何变化。3.FCoin目前社区治理工作也在快速推进，重大决策都由社区决定，FCoin会继续推进社区治理结构的建设及完善。4.有不少公司是FCoin的生态合作伙伴，并为FCoin生态提供服务，但FCoin本身并无公司主体，请大家明辨。FCoin社区2018 年 8 月 28 日FCoin自问世以来，从天子到贫民的角色转变，实在让人应接不暇。6月13日FT的价格最高点是8.04元；8月10日最低点的价格为0.55元，跌幅93.2%。这波行情，完美的诠释了那句俗语：赢了会所嫩模、输了下海干活。早期玩FT的人，赚的是盆满钵满。后进来的人，被套的苦不堪言。随即，FCoin为了改变这样的处境，相继推出了保险币FI、锁仓及挖矿币FCandy、币改第一币QOS。但这些措施却毫无作用，三个币种上线非但没有带来交易量，几日之内全部暴跌。跌幅都达到80%以上，可以说，只要买就会被套，全部血本无归。真是雪上加霜啊！FCoin的规则推出和修改过于频繁，无论是用户和项目方都难以接受，无形之中增加了用户和项目方在平台上的投资和上币的门槛与难度。8月27日，有消息称“Fcoin今天上午公司宣布 Fcoin 品牌、市场部门解散”。同时，该消息还指出Fcoin产品研发大幅度裁员，绿地中心退租，公安部门已介入，并附有截图。张健在朋友圈回应称，市场低迷正是干正事的机会，并称“造谣者自己想跑路”。不过，此前宣布加入Fcoin的链得得运营合伙人周小雪在不到2周的时间迅速离职。8月12日，周小雪发布微博透露不加入FCoin原因：“我最终选择不加入FCoin是因为内部权责划分混乱的问题，承诺的和履行的不一致，我无法接受，所以选择了离开。”据悉，接替周小雪职位的人选为李莹莹，李莹莹是Fcoin团队创始人，同时也是张健的妻子，负责FCoin运营。周小雪称，Fcoin的市场与运营都由张健老婆Lynn（即“李莹莹”）全权负责，“老板娘要带领Fcoin起飞了。”不过，Fcoin还没起飞，便迎来了中国监管部门的狙击。8月24日，银保监会联合中央网信办、公安部、人民银行、市场监管总局发布《关于防范以“虚拟货币”“区块链”名义进行非法集资的风险提示》指出，一些不法分子打着“金融创新”“区块链”的旗号，通过发行所谓“虚拟货币”“虚拟资产”“数字资产”等方式吸收资金，侵害公众合法权益。此类活动并非真正基于区块链技术，而是炒作区块链概念行非法集资、传销、诈骗之实。与此同时，一些不法分子还以ICO、IFO、IEO等花样翻新的名目发行代币，或打着共享经济的旗号以IMO方式进行虚拟货币炒作，具有较强的隐蔽性和迷惑性。银保监会、公安部等五部委警示，请广大公众理性看待区块链，不要盲目相信天花乱坠的承诺，树立正确的货币观念和投资理念，切实提高风险意识；对发现的违法犯罪线索，可积极向有关部门举报反映。CoinPhD全球化智能数据监控提醒您：市场有风险，投资需谨慎想要更了解区块链相关知识，欢迎在以下平台搜索“CoinPhD”关注我们哦。发布于 2018-08-31 09:58区块链(Blockchain)赞同 1添加评论分享喜欢收藏申请
FCoin注册、充值、交易新手教程 - 知乎
FCoin注册、充值、交易新手教程 - 知乎切换模式写文章登录/注册FCoin注册、充值、交易新手教程小李有新人还不知道怎样在FCoin购买ft，所以我做了这个教程分享给大家第一部分：注册https://www.fcoin.com/i/WdBYX 进入官网注册界面第二步：填写用户名，邮箱（邮箱最好填新浪邮箱或者gmail邮箱，网易和QQ邮箱将注册邮件分类到垃圾邮件里了），密码（密码必须包含特殊符号、大写字母、一个小写字母和数字，缺一不可），勾选同意选项，点击“注册”第三步：打开你刚才填写的邮箱，会发现有FCoin发的确认注册邮件，点击绿色按钮，激活你的FCoin帐户，你就可以登录FCoin了第二部分：充值第一步：登录，登录后点击右上角的图标第二步：在弹出的菜单中点击“资产”第三步：在币种中找到ETH，点击右侧的“充值”（注意，一定要看仔细，别看串行）第四步：弹出充值对话框，复制充值地址第五步：去另外一个平台用法币购买ETH，这里拿币易来举例，在浏览器双击以下打开币易-专业安全的比特币以太坊莱特币比特币现金交易平台 点击“新用户注册”第六步：填写注册信息，填好后点击“立即注册”第七步：注册完成后登录，在首页点击“交易”，在这里可能需要你进行实名认证，按照提示操作即可，实名认证大概需要十几分钟，第八步：然后充值就可以了 充值是秒到不用人工审核，这点这个平台还是比较赞的。资金提现也是秒到 不用人工审核。第九步：回到交易，找到ETH，点击它进入交易界面第十步：根据市场价格填入买入价和数量，点击“买入”第十一步：买入后点击“资产”第十二步：在我的资产页面中找到提币选择ETH提币，点击“提现”第十三步：在提现页面中输入提现地址（就是刚才在FCoin复制的ETH地址）、提现数额、资金密码、短信验证码，点击“提交提现申请”，等待30分钟，提现到账，就可以去FCoin用ETH交易了第三部分：交易第一步：登录FCoin，点击左上角的图标第二步：找到FT/ETH交易对，点击右侧图标第三步：在交易界面中输入价格、数量，点击“买入FT”以上，就是教程全部内容，祝你在FCoin玩的愉快！发布于 2018-06-24 02:16比特币 (Bitcoin)区块链(Blockchain)赞同 4添加评论分享喜欢收藏申请
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Filecoin白皮书 中文版 I - IPFS
coin白皮书 中文版 I - IPFSIPFS文档白皮书社群v1.0.1GitHubFilecoin白皮书 中文版 IFilecoin 一种去中心化的存储网络摘要
当前互联网正处于一场革命中：集中式专有服务正在被去中心化开放服务所代替；信任式参与被可验证式计算所代替；脆弱的位置寻址被弹性的内容寻址所代替；低效率的整体式服务被点对点算法市场所代替；比特币、以太坊和其他的区块链网络已经证明了去中心化交易账本的有效性。这些公共账本处理复杂的智能合约应用程序和交易价值数百亿美金的加密资产。这些系统的参与者们形成去中心化的、没有中心管理机构或者可信任党派的网络提供了有用的支付服务，这是广泛互联网开放服务的第一个实例。IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性，它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。它解放了孤岛数据，网络分区存活，离线工作，审查制度路线，产生了持久的数字信息。
Filecoin是一个去中心化存储网络，它让云存储变成一个算法市场。这个市场运行在有着本地协议令牌（也叫做Filecoin）的区块链。区块链中的旷工可以通过为客户提供存储来获取Filecoin,相反的，客户可以通过花费Filecoin来雇佣旷工来存储或分发数据。和比特币一样，Filecoin的旷工们为了巨大的奖励而竞争式挖区块，但Filecoin的挖矿效率是与存储活跃度成比例的，这直接为客户提供了有用的服务（不像比特币的挖矿仅是为了维护区块链的共识）。这种方式给旷工们创造了强大的激励，激励他们尽可能多的聚集存储器并且把它们出租给客户们。Filecoin协议将这些聚集的资源编织成世界上任何人都能依赖的自我修复的存储网络。该网络通过复制和分散内容实现鲁棒性，同时自动检测和修复副本失败。客户可以选择复制参数来防范不同的威胁模型。该协议的云存储网络还提供了安全性，因为内容是在客户端端对端加密的，而存储提供者不能访问到解密秘钥。Filecoin的成果作为可以为任何数据提供存储基础架构的IPFS最上面的激励层。它对去中心化数据，构建和运行分布式应用程序，以及实现智能合同都非常有用。
这些工作包括以下几部分内容：
（a)介绍Filecoin网络，概述这个协议以及详细介绍几个组件。
（b)形式化去中心化存储网络（DSN)的计划与内容，然后构建Filecoin作为一个DSN。
（c)介绍一种叫“复制证明”的新型存储证明方案，它允许验证任何数据副本都存储在物理上独立的存储器中。
（d)介绍一种新型的以基于顺序复制和存储作为激励度量的有用工作共识。
（e)形成可验证市场，并构建两个市场，存储市场和检索市场，它们分别管理如何从Filecoin写入和读取数据。
（f)讨论用例，如何连接其他系统以及如何使用这个协议。
注意：Filecoin是一项正在进行的工作。正在进行积极的研究，本文的新版本将会出现在https://filecoin.io 如有意见和建议，请通过research@filecoin.io与我们联系
1 介绍
Filecoin是一种协议令牌，其区块链运行在一种叫“时空证明”的新型证明机制上，其区块被存储数据的矿工所挖。Filecoin协议通过不依赖于单个协调员的独立存储提供商组成的网络提供数据存储服务和数据检索服务。其中：(1)用户为数据存储和检索支付令牌 (2)存储矿工通过提供存储空间赚取令牌 (3)检索矿工通过提供数据服务赚取令牌
1.1 基本组件
Filecoin协议由四个新型组件组成
去中心化存储网络(Decentralized Storage Network)(DSN)：我们提供一个由提供存储和检索服务的独立服务商网络的抽象（在第二节）。接着我们提出了Filecoin协议作为激励，可审计和可验证的DSN构建（在第4节）。
新型的存储证明：我们提出了两种新型存储证明方案（在第三节）：（1）“复制证明”（Proof-of-Replication）允许存储提供商证明数据已经被复制到了他自己唯一专用的物理存储设备上了。执行唯一的物理副本使验证者能够检查证明者是否不存在将多个数据副本重复拷贝到同一存储空间。（2）“时空证明”（Proof-of-Spacetime）允许存储提供商证明在指定的时间内存储了某些数据。
可验证市场：我们将存储请求和检索需求作为两个由Filecoin网络操作的去中心化可验证市场的订单进行建模（在第五节）。验证市场确保了当一个服务被正确提供的时候能执行付款。我们介绍了客户和矿工可以分别提交存储和检索订单的存储市场和检索市场。
有效的工作量证明（Proof-of-Work）：我们展示了如何基于“时空证明”来构建有效的工作量证明来应用于共识协议。旷工们不需要花费不必要的计算来挖矿，但相反的必须存储数据于网络中。
1.2 协议概述
Filecoin协议是构建于区块链和带有原生令牌的去中心化存储网络。客户花费令牌来存储数据和检索数据，而矿工们通过提供存储和检索数据来赚取令牌。
Filecoin DSN 分别通过两个可验证市场来处理存储请求和检索请求：存储市场和检索市场。客户和矿工设定所要求服务的价格和提供服务的价格，并将其订单提交到市场。
市场由Filecoin网络来操作，该网络采用了“时空证明”和“复制证明”来确保矿工们正确存储他们承诺存储的数据。
最后，矿工们能参与到区块链新区块的锻造。矿工对下一个区块链的影响与他们在网络中当前存储使用量成正比。
图一是使用了术语定义之后的Filecoin协议草图，伴随着一个例子如图2所示
图1 Filecoin协议草图
图2 Filecoin协议例证，显示Client-Miner交互的概述。存储和检索市场分别显示在区块链的上方和下方，时间从左侧的订单匹配阶段推进到右侧的结算阶段。请注意，在进行小额支付以进行检索之前，客户必须锁定微交易的资金。
1.3 论文组织
本文的其余部分安排如下：我们在第二节中介绍了对一个理论上的DNS方案的定义和需求。在第三节中我们定义和介绍我们的“复制证明”和“时空证明”协议，以及Filecoin将其用于加密地验证数据按照订单的要求被持续不断的存储。第四节描述了Filecoin DSN的具体实例，描述了数据结构，协议，以及参与者之间的交互。第5节定义和描述可验证市场的概念，还有存储市场和检索市场的实施。第6节描述了使用“时空证明”协议进行演示，并且评估矿工对网络的贡献，这对扩展区块链块和区块奖励是必要的。第7节简要介绍了Filecoin中的智能合约。在第8节中讨论了未来的工作作为结束。
2 去中心化存储网络的定义
我们介绍了去中心化存储网络（DSN）方案的概念。DSNs聚集了由多个独立存储提供商提供的存储，并且能自我协调的提供存储数据和检索数据服务给客户。这种协调是去中心化的、无需信任的：通过协议的协调与个体参与者能实施验证操作，系统可以获得安全性操作。DSNs可以使用不同的协调策略，包括拜占庭协议，gossip协议或者CRDTs，这取决于系统的需求。在后面，第四节，我们提供Filecoin DSN的的一个构建。
定义 2.1. DSN方案(Π)是由存储提供商和客户运行的协议元组: (Put, Get, Manage)
Put(data) → key: 客户端执行Put协议以将数据存储在唯一的标识符秘钥下。
Get(key) → data: 客户端执行Get协议来检索当前使用秘钥存储的数据。
Manage(): 网络的参与者通过管理协议来协调：控制可用的存储，审核提供商提供的服务并修复可能的故障、
管理协议由存储提供商来运行，并且经常与客户或者审计网络结合（在管理协议依赖区块链的情况下，我们认为矿工是审计人员，因为他们验证和协调存储提供商）。
DSN方案(Π)必须保证数据的完整性和可恢复性，并且能够容忍在后面章节中所定义的管理和存储故障。
2.1 故障容错
2.1.1 管理故障
我们将管理故障定义为管理协议的参与者引起的拜占庭故障。一个DSN方案依赖于它的基础管理协议的故障容错。违反故障容错的管理故障假设可能会影响系统的活跃度和安全性。
例如，考虑一个DSN方案，其中管理协议要求拜占庭容错来审核存储提供商。在这样的协议中，网络收集到来自存储提供商的存储证明，并运行拜占庭容错对这些证明的有效性达成共识。如果在总共n个节点中，拜占庭容错最多容忍f个故障节点。那么我们的DSN可以容忍f小于n/2个故障节点。在违反了这些假设的情况下，审计上就要做出妥协。
2.1.2 存储故障
我们将存储故障定位为拜占庭故障，阻止了客户检索数据。例如存储矿工丢失了他们的数据，检索矿工停止了他们的服务。一个成功的Put操作的定义是(f,m),既是它的输入数据被存储在m个独立的存储提供商（总共有n个）中，并且它可以容忍最多f个拜占庭存储提供商。参数f和m取决于协议的实现。协议设计者可以固定f和m，或者留给用户自己选择。将Put(data) 扩展为Put(data,f,m)。如果有小于f个故障存储提供商，则对存储数据的Get操作是成功的。
例如，考虑一个简单的方案。它的Put协议设计为每个存储提供商存储所有的数据。在这个方案里，m=n,并且f=m-1。但总是f=m-1吗，不一定的，有些方案可能采用可擦除式设计，其中每个存储供应商存储数据的特定部分，这样使得m个存储供应商中的x个需要检索数据，在这种场景下f=m-x。
2.2 属性
我们描述DSN方案所必须的两个属性，然后提出Filecoin DSN所需要的其他属性。
2.2.1 数据完整性
该属性要求没有有限的对手A可以让客户在Get操作结束的时候接受被更改或者伪造的数据。
定义 2.2. 一个DSN方案(Π)提供了数据完整性：如果有任意成功的Put操作将数据d设置在键k下，那不存在计算有限的对手A能使得客户在对键k执行Get操作结束的时候接受d‘，其中d’ 不等于d。
2.2.2 可恢复性
该属性满足了以下要求：考虑到我们的Π的容错假设，如果有些数据已经成功存储在Π并且存储提供商继续遵循协议，那么客户最终能够检索到数据。
定义 2.3. 一个DSN方案(Π)提供了可恢复性：如果有任意成功的Put操作将数据d设置在键k下，且存在一个成功的客户Get操作通过对键K执行检索得到数据（这个定义并不保证每次Get操作都能成功，如果每次Get操作最终都能返回数据，那这个方案是公平的）。
2.3 其他属性
DSNs可以提供特定于其应用程序的其他属性。我们定义了Filecoin DSN所需要的三个关键属性：公开可验证性、可审查性和激励兼容性。
定义 2.4. 一个DSN方案(Π)是公开可验证的：对于每个成功的Put操作，存储网络的供应商可以生成数据当前正在被存储的证明。这个存储证明必须说服任何只知道键但并不能访问键所对应的数据的有效验证者。
定义 2.5. 一个DSN方案(Π)是可审查的：如果它产生了可验证的操作轨迹，并且在未来能被检查在正确的时间上数据确实被存储了。
定义 2.6. 一个DSN方案(Π)是激励可兼容的：如果存储提供商由于成功提供了存储数据和检索数据的服务而获得激励，或者因为作弊而得到惩罚。所有存储提供商的优势策略是存储数据。
3 复制证明与时空证明
在Filecoin协议中，存储供应商必须让他们的客户相信，客户所付费的数据已经被他们存储。在实践中，存储供应商将生成”存储证明”(POS)给区块链网络（或客户自己）来验证。
在本节中，我们介绍和概述在Filecoin中所使用的“复制证明”n (PoRep)和“时空证明”(PoSt)实现方案。
3.1 动机
存储证明(POS)方案类似“数据持有性验证”(PDP)[2]和“可恢复性证明”(PoR)[3,4]方案。它允许一个将数据外包给服务器（既证明人P)的用户（既验证者V)可以反复检查服务器是否依然存储数据D。用户可以用比下载数据还高效的方式来验证他外包给服务器的数据的完整性。服务器通过对一组随机数据块进行采样和提交小量数据来生成拥有的概率证明作为给用户的响应协议。
PDP和PoR方案只保证了证明人在响应的时候拥有某些数据。在Filecoin中，我们需要更强大的保障能阻止作恶矿工利用不提供存储却获得奖励的三种类型攻击：女巫攻击(Sybil attack)、外包攻击(outsourcing attacks)、代攻击？（generation attacks）。
女巫攻击：作恶矿工可能通过创建多个女巫身份假装物理存储很多副本（从中获取奖励），但实际上只存储一次。
外包攻击：依赖于可以快速从其他存储提供商获取数据，作恶矿工可能承诺能存储比他们实际物理存储容量更大的数据。
代攻击：作恶矿工可能宣称要存储大量的数据，相反的他们使用小程序有效地生成请求。如果这个小程序小于所宣称要存储的数据，则作恶矿工在Filecoin获取区块奖励的可能性增加了，因为这是和矿工当前使用量成正比的。
3.2 复制证明
“复制证明”(PoRep)是一个新型的存储证明。它允许服务器（既证明人P)说服用户（既验证者V）一些数据D已被复制到它唯一的专用物理存储上了。我们的方案是一种交互式协议。当证明人P:（a）承诺存储某数据D的n个不同的副本（独立物理副本），然后（b）通过响应协议来说服验证者V，P确实已经存储了每个副本。据我们所知PoRep改善了PDP和PoR方案，阻止了女巫攻击、外包攻击、代攻击。
请注意，正式的定义，它的属性描述，和PoRep的深入研究，我们参考了[5]
定义 3.1. PoRep方案使得有效的证明人P能说服验证者V，数据D的一个P专用的独立物理副本R已被存储。PoRep协议其特征是多项式时间算法的元组： (Setup, Prove, Verify)
PoRep.Setup(1λ, D) → R, SP , SV , 其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoRep.Setup用来生成副本R，并且给予P和V必要的信息来运行PoRep.Prove 和 PoRep.Verify。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoRep.Setup。
PoRep.Prove(SP , R, c) → πc，其中c是验证人V发出的随机验证， πc是证明人产生的可以访问数据D的特定副本R的证明。PoRep.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。
PoRep.Verify(Sv , c, πc) → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoRep.Verify由V运行和说服V相信P已经存储了R。
3.3 时空证明
存储证明方案允许用户请求检查存储提供商当时是否已经存储了外包数据。我们如何使用PoS方案来证明数据在一段时间内都已经被存储了？这个问题的一个自然的答案是要求用户重复（例如每分钟）对存储提供商发送请求。然而每次交互所需要的通信复杂度会成为类似Filecoin这样的系统的瓶颈，因为存储提供商被要求提交他们的证明到区块链网络。
为了回答这个问题，我们介绍了新的证明，“时空证明”，它可以让验证者检查存储提供商是否在一段时间内存储了他/她的外包数据。这对提供商的直接要求是：（1）生成顺序的存储证明（在我们的例子里是“复制证明”）来作为确定时间的一种方法 （2）组成递归执行来生成简单的证明。
定义3.2. （时空证明）Post方案使得有效的证明人P能够说服一个验证者V相信P在一段时间内已经存储了一些数据D。PoSt其特征是多项式时间算法的元组： (Setup, Prove, Verify)
PoSt.Setup(1λ,D)->Sp，Sv，其中SP和SV是P和V的特点方案的设置变量，λ是一个安全参数。PoSt.Setup用来给予P和V必要的信息来运行PoSt.Prove 和 PoSt.Prove。一些方案可能要求证明人或者是有互动的第三方去运算PoSt.Setup。
PoSt.Prove(Sp , D, c, t) → πc，其中c是验证人V发出的随机验证， πc是证明人在一段时间内可以访问数据D的的证明。PoSt.Prove由P（证明人）为V（验证者）运行生成πc。
PoSt.Verify(Sv , c, t, πc) → {0, 1}，用来检测证明是否是正确。PoSt.Verify由V运行和说服V相信P在一段时间内已经存储了R。
3.4 PoRep和PoSt实际应用
我们感兴趣的是PoRep和PoSt的应用构建，可以应用于现存系统并且不依赖于可信任的第三方或者硬件。我们给出了PoRep的一个构建（请参见基于密封的复制证明[5]),它在Setup过程中需要一个非常慢的顺序计算密封的执行来生成副本。PoRep和PoSt的协议草图在图4给出，Post的底层机制的证明步骤在图3中。
图3 PoSt.Prove底层机制的插图显示了随时间推移存储存储的迭代证明
图4 复制证明和时空证明协议草图。这里CRH表示一个抗冲突的哈希x是要证明的NP语句，而w是见证。
3.4.1 构建加密区块
防碰撞散列 我们使用一个防碰撞的散列函数：CRH : {0, 1}* → {0, 1}O(λ)。我们还使用了一个防碰撞散列函数MerkleCRH，它将字符串分割成多个部分，构造出二叉树并递归应用CRH，然后输出树根。
zk-SNARKs 我们的PoRep和PoSt的实际实现依赖于零知识证明的简洁的非交互式知识论（zk-SNARKs)[6,7,8]。因为zk-SNARKs是简洁的，所以证明很短并且很容易验证。更正式地，让L为NP语言，C为L的决策电路。受信任的一方进行一次设置阶段，产生两个公共密钥：证明密钥pk和验证密钥vk。证明密钥pk使任何（不可信）的证明者都能产生证明证明π，对于她选择的实例x，x∈L。非交互式证明π是零知识和知识证明。任何人都可以使用验证密钥vk验证证明π。特别是zk-SNARK的证明可公开验证：任何人都可以验证π，而不与产生π的证明者进行交互。证明π具有恒定的大小，并且可以在| x |中线性的时间内验证。
可满足电路可靠？的zk-SNARKs是多项式时间算法的元组：(KeyGen, Prove, Verify)
KeyGen(1λ,C)→ (pk, vk)，输入安全参数λ和电路C，KeyGen产生概率样本pk和vk。这两个键作为公共参数发布，可在Lc上用于证明/验证。
Prove(pk, x, w) → π 在输入pk、输入x和NP声明w的见证时，证明人为语句x∈LC输出非交互式证明π。
Verify(vk, x, π) → {0, 1} 当输入vk，输入x和证明 π，验证者验证输出1是否满足x ∈ LC。
我们建议感兴趣的读者参看[6，7，8]对zk-SNARK系统的正式介绍和实现。
通常而言这些系统要求KeyGen是由可信任参与方来运行。创新的可扩展计算完整性和隐私（SCIP）系统[9]展示了在假设信任的前提下，一个有希望的方向来避免这个初始化步骤。
3.4.2 密封操作
密封操作的作用是（1）通过要求证明人存储对于他们公钥唯一的数据D的伪随机排列副本成为物理的独立复制，使得提交存储n个副本导致了n个独立的磁盘空间（因此是副本存储大小的n倍）和（2）在PoRep.Setup的时候强制生成副本实质上会花费比预计响应请求更多的时间。有关密封操作的更正式定义，请参见[5]。上述的操作可以用SealτAES−256来实现，并且τ使得SealτAES−256需要花费比诚实的证明验证请求序列多10-100倍的时间。请注意，对τ的选择是重要的，这使得运行SealτBC比证明人随机访问R花费更多时间显得更加明显。
3.4.3 PoRep构建实践
这节描述PoRep协议的构建并已在图4包括了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。
创建副本 Setup算法通过密封算法生成一个副本并提供证明。证明人生成副本并将输出（不包括R)发送给验证者。
Setup
• inputs:
– prover key pair (pkP ,skP )
– prover SEAL key pkSEAL
– data D
• outputs: replica R, Merkle root rt of R, proof πSEAL
证明存储 Prove算法生成副本的存储证明。证明人收到来自验证者的随机挑战，要求在树根为rt的Merkle树R中确认特定的叶子节点Rc。证明人生成关于从树根rt到叶子Rc的路径的知识证明。
Prove
• inputs:
– prover Proof-of-Storage key pkPOS
– replica R
– random challenge c
• outputs: a proof πPOS
验证证明 Verify算法检查所给的源数据的哈希和副本的Merkle树根的存储证明的有效性。证明是公开可验证的：分布式系统的节点维护账本和对特定数据感兴趣的可以验证这些证明。
Verify
• inputs:
– prover public key, pkP
– verifier SEAL and POS keys vkSEAL, vkPOS
– hash of data D, hD
– Merkle root of replica R, rt
– random challenge, c
– tuple of proofs, (πSEAL, πPOS)
• outputs: bit b, equals 1 if proofs are valid
3.4.4 PoSt构建实践
这节描述Post协议的构建并已在图4中包含了一个简单协议草图。实现和优化的细节略过了。
Setup和Verify算法和上面的PoRep构建是一样的。所以我们这里值描述Prove。
空间和空间的证明 Prove算法为副本生成“时空证明”。证明人接收到来自于验证者的随机挑战，并顺序生成”复制证明“，然后使用证明的输出作为另一个输入做指定t次迭代（见图3）。
Prove
• inputs:
– prover PoSt key pkPOST
– replica R
– random challenge c
– time parameter t
• outputs: a proof πPOST
3.5 在Filecoin的应用
Filecoin协议采用”时空证明“来审核矿工提供的存储。为了在Filecoin中使用PoSt，因为没有指定的验证者，并且我们想要任何网络成员都能够验证，所以我们把方案改成了非交互式。因为我们的验证者是在public-coin模型中运行，所以我们可以从区块链中提取随机性来发出挑战。
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下部分：IPFS白皮书 中文版 IIIPFS白皮书摘要1 介绍2 背景3 IPFS设计4 未来5 感谢6 引用Filecoin白皮书摘要1 介绍2 去中心化存储网络的定义3 复制证明与时空证明4 filecoindsn构建5 filecoin的存储和检索市场6 有用工作共识7 智能合约8 未来的工作参考文献文档入门指南API文档ContributingFAQ链接GitHubIPFS官方知乎专栏BinSTD微信公众号社区社群资源更多QQ开发群微信开发群Copyright © 2018 binstd I
有生之年，被FCoin坑到底？-36氪
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Filecoin白皮书 中文版 III - IPFS
coin白皮书 中文版 III - IPFSIPFS文档白皮书社群v1.0.1GitHubFilecoin白皮书 中文版 III6 有用工作共识Filecoin DSN协议可以在允许验证的任何共识协议之上实现Filecoin的证明。在本节中，我们将结算如何基于有用来引导共识协议。Filecoin矿工生成“时空证明”来参与共识，而不是浪费的POW。
有用 如果计算的输出对网络来说是有价值的，而不仅仅是为了保证区块链的安全。我们认为矿工在共识协议中所作的工作是有用的。
6.1 动机
确保区块链的安全是至关重要的。POW的证明方案往往要求不能重复使用的或者需要大量的浪费计算才能找到难题的解决方案。
不可重复利用的工作 大多数无许可型的区块链要求矿工解决硬计算难题，譬如反转哈希函数。通常情况下这些解决方案都是无用的，除了保护网络安全之外，没有其他任何价值。我们可以重新设计让这件事有用吗？
尝试重复使用的工作：已经有几个尝试重复使用挖矿电路进行有用的计算。有些尝试是要求矿工与标准的POW同时进行一些特殊计算，其他一些尝试用有用问题替代POW的依然难以解决。例如，Primecoin重新使用矿工的计算能力来找到新的素数，以太坊要求矿工与工作证明一起执行小程序，同时证明某些数据正在归档。虽然这些尝试中的大多数都执行有用的工作，但在这些计算中浪费的工作量仍然很普遍的。
浪费的工作 解决难题在机器成本和能力消耗方面是非常昂贵的，特别是如果这些难题完全依赖计算能力。当挖矿算法不能并发的时候，那解决难题的普通因素就是计算的功率。我们可以减少浪费的工作吗？
试图减少浪费：理想情况下，大部分网络资源应该花费在有用的工作上。一些尝试是要求矿工使用更节能的解决方案。例如，“空间挖矿”（？Spacemint）要求矿工致力于磁盘空间而不是计算；虽然更加节能，但磁盘空间依然”浪费“，因为它们被随时的数据填满了。其他的尝试是用基于权益证明的传统拜占庭协议来代替难题的解决，其中利益相关方在下一个块的投票与其在系统中所占有的货币份额成正比。
我们着手设计一个基于用户数据存储的有用工作的共识协议。
6.2 Filecoin 共识
我们提出了一个有用的工作共识协议，其中网络选择矿工创建新区块的概率（我们称之为矿工的投票权）与其当前使用的存储成比例，与其余的相关。 网络。 我们设计了Filecoin协议，以便矿工宁愿投资存储而不是计算能力来并行化挖掘计算。 矿工提供存储并重新使用计算以证明数据被存储以参与共识。
6.2.1 采矿电力建模
功率容错 在我们的技术报告[13]中，我们提出了功率容错，这是对在参与者对协议结果的影响方面重新构建拜占庭故障的抽象。每个参与者控制了网络总功率n中的一部分功率，其中f是故障节点或作恶节点所控制的功率占比。
Filecoin功率在Filecoin中，在时刻t，矿工Mi的功率Pt>i是Mi总和的存储任务。Mi的 Iti是网络中Mi总功率的影响因子。
在Filecoin中，功率有以下属性：
公开：网络中当前正在使用的存储总量是公开的。通过读取区块链，任何人都可以计算每个矿工的存储任务-因此任何人都可以计算出在任意时间点的每个矿工的功率和总功率。
可公开验证的：对于每个存储任务，矿工都需要生成”时空证明“，证明持续提供服务。通过读取区块链，任何人都可以验证矿工的功率声明是否是正确的。
变量： 在任意时间点，矿工都可以通过增加新增扇区和扇区补充的抵押来增加新的存储。这样矿工就能变更他们能提供的功率。
6.2.2 功率会计与时空证明
每个∆proof 区块（∆proof 是系统参数），矿工们都必须向网络提交“时空证明”，只有网络中大多数功率认为它们是有效的，才会被城管添加到区块链。在每个区块中，每个圈节点会更新分配表（AllocTable），添加新的存储分配、删除过期的和标记缺少证明的记录。可以通过对分配表的记录来对矿工Mi的功率进行计算和验证。这些可以通过两种方式来完成：
全节点验证：如果节点拥有完整的区块链记录，则可以从创始块开始运行网络协议直到当前区块，这个过程中验证每一个分配给Mi的“时空证明”。
简单存储验证：假设轻客户端可以访问广播最新区块的信任源。请客户端可以从网络中的节点请求（1）Mi在当前分配表中的记录 （2）该记录被包含在最新区块的状态树中的Merkle路径（3）从创世块到当前区块的区块头。这样请客户端就可以将“时空证明”的验证委托给网络。
功率计算的安全性来自于“时空证明”的安全性。在这个设置里面，Post保证了矿工无法对他们所分配的存储数量说谎。事实上，他们不能声称能够存储超过他们的存储空间的数据，因为这会花费时间来运行PoSt.Setup，另外PoSt.Prove是串行的计算，并不能并行化的快速生成证明。
6.2.3 使用功率达成共识
我们预计通过扩展现在（和未来）的权益证明共识协议来实现Filecoin共识的多种策略，其中权益被替换为分配的存储。我们预计了权益证明协议的改进，我们提出了一个基于我们前期工作，称为预期共识的构建[14]。我们的策略是在每一轮选举一个（或多个）矿工，使得赢得选举的概率与每个矿工分配的存储成比例。
预期共识 预期共识的基本直觉是确定性的，不可预测的。并在每个周期内秘密选举一个小的Leader集合。预期的期望是每个周期内当选的Leader是1，但一些周期内可能有0个或者许多的Leader。Leader们通过创建新区块并广播来扩展区块链网络。在每个周期，每个区块链被延伸一个或多个区块。在某个无Leader的周期内，控区块被添加到区块链中。虽然链中的区块可以线性排序，其数据结构是有向无环图。EC是一个概率共识，每个周期都使得比前面的区块更加确定，最终达到了足够的确定性，且出现不同的历史块链的可能性是足够小的。如果大多数的参与者都通过签署区块链来扩展区块链，加大这个区块所属链的权重，那么这个区块就被确认了。
选举矿工 在每个周期，每个矿工检查他们是否被选为Leader，这类似于完成前面的协议:CoA[15],白皮书[16]，和算法[17]。
译者注：下面的公式表达式请参考英文原版为佳
定义6.1. 如果下面的条件是满足的，则在时刻t 矿工Mi 是Leader：
其中rand(t)是在时刻t，可以从区块链中提取出来的公开的随机变量，Pt>i是Mi的功率。考虑对于任意的m，L是H(m)的大小，H是一种安全的加密散列函数，其中（m)Mi是Mi对消息m的签名，使得：
在图13中，我们描述了矿工（ProveElect）和网络节点（VerifyElect）之间的协议。这种选举方案提供了三个属性：公平，保密和公开的可验证性。
公平 每个参与者每次选举只有一次试验，因为签名是确定性的，而且t和rand(t)是固定的。假设H是安全的加密散列函数，则H(
Mi)/2L必须是从（0，1）均匀选择的实数，因此，可能使得方程等式为true必须是Pti/Σjptj，这等于矿工在在网络中的部分功率。因为这个概率在功率上市线性的，这种可能性在分裂或者汇集功率情况下被保留。注意随机值rand(t)在时刻t之前是未知的。
保密 由于有能力的攻击者不拥有Mi用来计算签名的秘钥，考虑到数字签名的假设，这个是可以忽略不计的。
公开可验证： 当选Leader i ∈ Lt 可以通过给出t，rand(t)，H(i)/2L，来说服一个有效的验证者。鉴于前面的观点，有能力的攻击者在不拥有获胜秘密秘钥的情况下不能生成证明。
图13 预期共识议定书中的领导人选举
7 智能合约
Filecoin为最终用户提供了两个基本原语：Get和Put。 这些原语允许客户以他们的首选价格存储数据并从市场中检索数据。 虽然原语涵盖了Filecoin的默认用例，但我们通过支持智能合约的部署，允许在Get和Put之上设计更复杂的操作。 用户可以编写新的细粒度存储/检索请求，我们将其归类为文件合同以及通用智能合约。 我们整合了一个Contracts系统（基于[18]）和一个Bridge系统，将Filecoin存储在其他区块链中，反之亦然，以便在Filecoin中引入其他区块链的功能。
我们期望在Filecoin生态系统中存在大量智能合约，我们期待着一个智能合约开发者社区。
7.1 Filecoin智能合约
智能合约使得Filecoin的用户可以编写有状态的程序，来花费令牌向市场请求存储J/检索数据和验证存储证明。用户可以通过将交易发送到账本触发合约中的功能函数来与智能合约交互。我们扩展了智能合约系统来支持Filecoin的特定操作（如市场操作，证明验证）。
文件合约： 我们允许用户对他们提供的存储服务进行条件编程。有几个例子值得一提：（1）承包矿工：客户可以提前指定矿工提供服务而不参与市场 （2）付款策略：客户可以为矿工设计不同的奖励策略，例如合约可以给矿工支付随着时间的推移越来高的费用 ，另一个合约可以由值得信任的Oracle的通知来设置存储的价格。（3）票务服务：合约可以允许矿工存放令牌和用于代表用户的存储/检索的支付 （4）更复杂的操作：客户可以创建合约来运行数据更新。
智能合约：用户可以将程序关联到其他系统（如以太坊[18]）他们的交易上,他们不直接依赖存储的使用。我们预见了以下的应用程序：去中心化命名服务，资产跟踪和预售平台。
7.2 与其他系统的集成
桥是旨在连接不同区块链的工具；现在正在处理中的，我们计划支持跨链交互，以便能将Filecoin存储带入其他基于区块链的平台，同时也将其他平台的功能带入Filecoin。
Filecoin进入其他平台：其他的区块链系统，如比特币[19]，Zcash [20]，特别是Ethereum [18]和Tezos，允许开发人员写智能合约；然而，这些平台只提供很少的存储能力和非常高的成本。我们计划提供桥将存储和检索支持带入这些平台。我们注意到，IPFS已经被作为几个智能合约（和协议令牌）引用和分发内容的一种方式来使用。增加到Filecoin的支持将允许这些系统以交换Filecoin令牌的方式来保证IPFS存储内容。
其他平台进入Filecoin：我们计划提供Filecoin连接其他区块链服务的桥。例如，与Zcash的集成将支持发送隐私数据的存储请求。
8 未来的工作
这项工作为Filecoin网络的建设提供了一个清晰和凝聚的道路;但是，我们也认为这项工作将成为今后研究去中心化存储系统的起点。在这个我们识别和填充三类未来 工作。这包括已经完成只是等待描述和发布的工作，提出改进当前协议的开放式问题，和协议的形式化。
8.1 正在进行的工作
以下主题代表正在进行的工作。
每个块中的Filecoin状态树的规范。
Filecoin及其组件的详细绩效估计和基准。
完全可实现的Filecoin协议规范。
赞助检索票务模型，其中通过分配每个可持票花费的令牌，任何客户端C1可以赞助另一个客户端C2的下载。
分层共识协议，其中Filecoin子网可以在临时或永久分区进行分区并继续处理事务。
使用SNARK / STARK增量区块链快照。
FileCoin-Ethereum合约接口和协议。
使用编织（Braid？）进行区块链归档和区块链间冲压。
只有在区块链解决冲突的时候才发布”时空证明”。
正式证明实现了Filecoin DSN和新型存储证明。
8.2 开放式问题
作为一个整体，有一些公开的问题，其答案有可能可以大大改善网络。尽管事实上，在正式启动之前并不是必须必须解决的问题。
一个更好的原始的”复制证明“密封功能，理想情况下是O（n）解码（不是O（nm）），可公开验证，无需SNARK / STARK。
“复制证明”功能的一个更好的原语，可以公开验证和透明没有SNARK / STARK。
一个透明，可公开验证的可检索证明或其他存储证明。
在检索市场中进行检索的新策略（例如，基于概率支付，零知识条件支付）。
“预期共识”更好的秘密Leader选举，在每个周期，只有一位当选Leader。
更好的可信赖的SNARK设置方案，允许增加扩展公共参数（可以运行MPC序列的方案，其中每个附加的MPC严格降低故障概率，并且每个MPC的输出可用于系统）。
8.3 证明和正式的验证
由于证明和正式验证的明确价值，我们计划证明Filecoin网络的许多属性，并在未来几个月和几年内开发正式验证的协议规范。几个证明正在进行中还有些正在思考中。但注意，要证明Filecoin的许多属性（如伸缩，离线）将是艰难的，长期的工作。
预期共识和变体的正确性证明。
功率故障容错正确性的证明，异步1/2不可能导致分叉。
在通用组合框架中制定Filecoin DSN，描述Get，Put和Manage作为理想的功能，并证明我们的实现。
自动自愈保证的正式模型和证明。
正式验证协议描述（例如TLA +或Verdi）。
正式验证实现（例如Verdi）。
Filecoin激励的游戏理论分析。
致谢
这项工作是Protocol Labs团队中多个人的累积努力，如果没有实验室的合作者和顾问的帮助、评论和审查这是不可能完成的。 Juan Benet在2014年写了原始的Filecoin白皮书，为这项工作奠定了基础。他和尼古拉·格雷科（Nicola Greco）开发了新的协议，并与提供了有用的贡献，评论，审查意见的团队其他人合作编写了这份白皮书。特别是大卫“大卫”Dalrymple提出了订单范例和其他想法，Matt Zumwalt改进了在这篇论文中的结构，伊万·米亚佐诺（Evan Miyazono）创建了插图，并完成了这篇论文，在设计协议时，Jeromy Johnson提出了深刻的见解，Steven Allen提供了深刻的问题和清晰的说明。我们也感谢所有的合作者和顾问进行有用的对话;尤其是Andrew Miller和Eli Ben-Sasson。
以前版本：QmVcyYg2qLBS2fNhdeaNN1HvdEpLwpitesbsQwneYXwrKV
参考文献
[1] Juan Benet. IPFS - Content Addressed, Versioned, P2P File System. 2014.
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[5] Protocol Labs. Technical Report: Proof-of-Replication. 2017.
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[7] Nir Bitansky, Alessandro Chiesa, and Yuval Ishai. Succinct non-interactive arguments via linear interactive proofs. Springer, 2013.
[8] Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Daniel Genkin, Eran Tromer, and Madars Virza. Snarks for c: Verifying program executions succinctly and in zero knowledge. In Advances in Cryptology–CRYPTO 2013, pages 90–108. Springer, 2013.
[9] Eli Ben-Sasson, Iddo Bentov, Alessandro Chiesa, Ariel Gabizon, Daniel Genkin, Matan Hamilis, Evgenya Pergament, Michael Riabzev, Mark Silberstein, Eran Tromer, et al. Computational integrity with a public random string from quasi-linear pcps. In Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, pages 551–579. Springer, 2017.
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[13] Protocol Labs. Technical Report: Power Fault Tolerance. 2017.
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[20] Eli Ben Sasson, Alessandro Chiesa, Christina Garman, Matthew Green, Ian Miers, Eran Tromer, and Madars Virza. Zerocash: Decentralized anonymous payments from bitcoin. In Security and Privacy (SP), 2014 IEEE Symposium on, pages 459–474. IEEE, 2014.
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