Filecoin:IPFS 和 Filecoin 的整合

語言: CN / TW / HK

今年Filecoin主要集中在兩件大事,一個是 FVM,這個大家關注得比較多,另一個是檢索市場的建設。協議實驗室在為檢索市場的開發和建設上投入的工程人員大於 FVM,這是因為檢索市場不僅僅是關於Filecoin網路,而且需要與IPFS相結合。

從Filecoin上線開始,社群就在關注檢索市場。原因很簡單,因為只有有了檢索市場,Filecoin中儲存的資料才會真正的使用價值,才能在新一代的網際網路中起到基礎設施的作用。當然,FVM本身也是奔這個目的去的。FVM的實現是的Web3的應用和其他Web3的基礎設施可以和Filecoin互動,利用Filecoin來儲存和處理資料。當然,檢索市場真正讓這些資料能夠被獲取並體現商業價值。

檢索市場的建設首先要考慮幾個問題:

  1. 如果實現快速的檢索服務?

  2. 如何利用現有的IPFS網路的資源?

  3. 如何激勵檢索服務者?

這是幾個非常棘手的問題,在經過一年多的探索之後,目前已經有了初步方案,而且網路也正在開發和建設之中。

效率與信任問題

Filecoin 的儲存大家都非常熟悉,其創新的複製證明和時空證明解決了去中化世界中的儲存的信任問題。但同時,由於需要零知識證明來建立信任,其儲存速度自然不會高。這對於儲存而言問題不大,但對於檢索而言確是致命的。 Filecoin檢索市場的目標是提供不低於Web2檢索效能的服務

單純依靠Filecoin鏈上實現檢索市場難度極大,首先面臨的就是檢索證明問題,如果證明一個服務者提供了真正的檢索服務。這個在沒有激勵的網路中比較容易實現,只要雙方交易並支付網路費用就可以。但對一個區塊鏈網路而言,如果加入激勵,就需要有一個防止攻擊的問題,這裡面的主要的攻擊與儲存類似,包括女巫攻擊和外包攻擊。

在這些方面沒有取得密碼學方案上的突破的時候,一個可行的方式是通過類似現在的 Filecoin+ 的方案,即通過治理來建立信任。可以通過公證人治理模式,另一個通行的辦法就是通過 DAO 的模式來進行治理。

即使可以通過DAO和公證人的方式來治理,那麼檢索的效率如何達成。一個顯而易見的結論是,現階段不可能通過Filecoin儲存服務者通過Unseal 的方式來解封資料並提供檢索。實際上,Filecoin 在設計之初就考慮到了這一點,所以有 Fast Retrieval 模式,這種模式是說Filecoin的儲存服務者可以保留一份原始資料,提供檢索服務時,不用 Unseal 密封的資料,直接提供原始資料即可。

那麼另外一個問題來了,原始資料以什麼形式儲存,並能夠提供快速服務呢?目前沒有統一方案。對於協議實驗室而言,一個自然的思路就是,利用IPFS。這裡面有很多好處:1)IPFS是一個天然的CDN網路;2)IPFS網路的覆蓋面廣,Filecoin只有幾千個儲存服務節點,而IPFS有數十萬個節點,這會大大地擴充套件Filecoin的影響範圍;3)通過IPFS檢索速度快,加上以Filecoin作為交易代幣,可以一方面促進Filecoin 的使用,另一方面促進IPFS的檢索服務商提高服務質量。

IPFS 和 Filecoin 的整合

Filecoin的檢索市場將是一個 Filecoin+IPFS 網路來提供的市場。這個市場建成,將數百倍地擴充套件Filecoin的節點範圍(包含儲存節點和檢索節點)。同時,Filecoin作為通證的使用將會被大大擴充套件。Filecoin保留的15%的通證也有可能在適當的時機作為激勵來推進這個市場的建設。

IPFS 和 Filecoin 的整合,首先需要考慮的就是信任問題,儲存在Filecoin網路中的資料,如何從IPFS上獲得,並保證是正確的,這個不難,因為 IPFS 是一個內容定址的網路,內容獲得後,可以直接驗證,並與Filecoin上儲存服務者的承諾的交易資料一致,就沒有問題。而IPFS檢索節點當然也可以從Filecoin儲存節點上檢索資料並快取資料為其他客戶服務。這樣以來,檢索節點和儲存節點就分開了。在Filecoin+IPFS檢索網路中,我們會看到比儲存節點多得多的檢索節點,這樣,才可以提供更高質量和速度的檢索服務。

IPFS+Filecoin的整合,還要解決一些技術問題。

首先,使用者怎麼知道到哪裡去檢索?目前的辦法是,在網路中提供一些類似於DNS的節點,也就是內容定址的節點,這些節點被成為 Indexer(索引節點),使用者可以首先訪問這些節點獲取有哪些服務者可以提供其需要的內容,Indexer會根據使用者的請求來提供一批離使用者較近的效率高的節點給使用者,然後使用者就可以直接訪問那些檢索節點來提供服務。這個和目前Web2網路中訪問網站的流程相似。

其次,使用者如何付費?這裡有一個相容的問題,也就是說在這個檢索市場上,我們希望使用者的體驗是一致的,無論使用者是從 Filecoin 網路還是從 IPFS 網路中獲取資料,感受上是沒有區別的,介面一致,付費的方式一致,也就是說都是用 FIL 來付費。然而,我們知道 IPFS 是免費的,那麼我們就需要為 IPFS 節點增加這個可以通過FIL付費來服務的功能。這裡面還涉及到IPFS的資料傳輸方式和 Filecoin 不同,一個是Bitswap另一個是GraphSync。這就需要做一些改造。

最後呢,如何激勵?當然如果只是建立市場,沒有激勵,相對來說比較簡單,但這樣的話,網路初期的建設就全靠協議實驗室自己。這個在區塊鏈世界顯然是落後和不合適的。類似Filecoin的儲存市場通過Token激勵目前成為一個增長最快的儲存網路,如果有合適的激勵方式,Filecoin的檢索市場將會比儲存網路更快速的成長。激勵當然要與網路貢獻相一致,而且不能被欺詐和攻擊,同時在實現上成本不能太高。這個非常難,目前研究團隊對此有一些方案,希望在接下來的數月和一年中有所突破。當然,也可以採用不完全去中心化的方案,這樣難度會小一些,做一些妥協,難度和成本都會降低,對於生態的建立也未嘗不是一個選項。

儲存市場服務於 Web3 + Web2

協議實驗室的目標是把 IPFS 和 Filecoin 結合起來,藉助 IPLD、LibP2P等其他多個專案作為一個整體方案,來構建分散式儲存系統,作為Web3的基礎設施。Web3的發展當然離不開儲存,當前已經有很多專案在利用Filecoin或IPFS作為其儲存底層。當Filecoin+IPFS儲存市場建立起來之後,整個市場的商業模式就標準化了。任何應用和公鏈都可以在此基礎之上自由地使用此儲存網路。

從這個角度講,Filecoin+IPFS所構建的去中心化儲存,在Web3的整個生態中屬於 Layer 0 (最最基礎的部分),用以支撐其他的 Layer 1 的鏈,包括 Ethereum ,Solana, Cardano ,Near, Flow ,AVAX等等。Layer 0 對於所有需要內容儲存的鏈和應用來說是離不開的。這也可以讓 Web3 從 DeFi 擴充套件到其他更廣泛的應用,Game,Social,Video,metaVerse等等。也真正讓網際網路從 Web2 到 Web3 成為可能。

Filecoin+IPFS的儲存和檢索市場,藉助 IPFS 的廣泛分佈和CDN特性,其實是在構建儲存和檢索的同時,構建了一個 CDN (內容加速網路)。Filecoin檢索網路的目標是提供比當前 Web2.0 效率更高的檢索速度。這樣,其不僅可以為Web3 服務,也可以為Web2 服務,併為Web2應用遷移到 Web3 提供了一條路徑。