Filecoin 是什麼?與 IPFS 是什麼關係？IPFS 是一種網路協議，具有內容定址、版本控制等一系列優異特性，它保證了檔案在 P2P 網路中安全地儲存與傳輸，IPFS 被認為是下一代的網路傳輸協議，將有機會取代 HTTP 協議。 Filecoin 是一個基於 IPFS 網路協議的去中心化儲存系統，IPFS 與 Filecoin 都由 Protocol Labs 開發。Filecoin 在 IPFS 協議的基礎上增加了市場機制來調節儲存本，同時增加了激勵機制保障系統穩定執行。在 Filecoin 系統中，使用者可以根據自身對速度、副本數以及預算等條件，選擇相應價格的服務。
Filecoin 採用 EC (Expected Consensus)共識，該共識與 PoS 共識類似，但不同之處在於 Filecoin 決定打包權概率的是有效儲存，而不是抵押的代幣數量。有效儲存是 Filecoin 區別於其它同類專案的一個主要特徵之一。為了確定有效儲存，Filecoin 引入了 PoRep (Proof of Replication)與 PoSt(Proof of Spacetime) 證明，其中 PoRep 用於證明某個節點在物理儲存器上儲存了相應檔案的副本，PoSt 用於證明在一定的時間週期內，某個節點儲存了相應的檔案。
Filecoin 前景如何?
要談一種新產品的前景，無非是從成本與體驗兩個角度考慮，相比於其競品，是否有更低的成本，或者更好的使用者體驗。 毫無疑問，IPFS 是目前最優的去中心化儲存協議，相比於現有的中心化檔案系統，它具有內容定址、版本控制、不可篡改等一系列優勢(本文著重討論 Filecoin 挖礦的相關內容，具體優勢不作詳細討論，如有興趣，可透過文末參與資料進一步瞭解)。IPFS 協議可以保證在 P2P 網路中，檔案的安全高效地儲存與傳輸，但要在 P2P 網路中大規模應用，則需要系統能夠自我激勵與運轉，此時便需要引入相應的機制來實現，Filecoin 便應運而生。
傳統區塊鏈領域，資訊儲存的成本是極高的，例如在以太坊上儲存 1MB 的資料，成本最高時可以達到幾萬美金，因此這也大大阻礙了 DApp 的開發與應用。19 年柏林 Web3 大會展示的專案中，儲存類的專案佔到了 10% 以上，也足以說明區塊鏈領域中解決儲存問題的迫切性。而在所有的去中心化儲存類專案中，Filecoin 無疑是最受關注的，並且 IPFS 穩定執行兩年，也充分證明了其底層協議的健壯性，但是 Filecoin 實際效果還需要經過實踐來檢驗。當然，也有一些區塊鏈儲存專案是針對中心化雲端儲存服務作出的改進，例如 Siacoin，其儲存成本只是中心化儲存的 1/10，但截止目前，Sia 平臺上儲存的資料只有 2PB，究其原因，主要是因為使用者使用門檻過高，體驗不佳。Filecoin 能否佔有傳統中心化儲存的市場份額，取決於其最終的使用者體驗和其儲存價格。
就目前來講，大部分 Filecoin 的節點被部署在了 IDC 機房當中，其實際部署與運營成本相比於傳統的中心化雲端儲存並未降低，且其儲存過程更為複雜(需要執行行 PoRep 與 PoSt，其中有大量的零知識證明運算)，導致其實際儲存成本可能會更高。因此，Filecoin 上線初期，資料實際儲存成本可能會高於中心化雲端儲存，但由於初期節點為了獲得區塊獎勵而降低儲存價格，可能會導致實際的儲存報價低於傳統中心化雲端儲存。長期來看，Filecoin 仍需要進一步發揮其 P2P 儲存的優勢，將儲存裝置由專業化向民用化轉變，同時最佳化其演算法，從而在不影響使用者體驗的前提下，降低儲存成本。
儲存問題是區塊鏈領域亟待解決的重要問題，因此在 19 年 Web3 峰會上展示了大量的儲存類專案。IPFS 是 Web3 願景的重要組成部分，其發展狀況在一定程度上會影響 Web3 的發展，同樣 Web3 的發展狀況，也在一定程度上決定了 IPFS 的未來。Filecoin 是由 IPFS 官方發起的基於 IPFS 協議的儲存類專案，毫無疑問它被寄予厚望。
Filecoin 挖礦流程是怎麼樣的?
如下圖所示，Filecoin 主要由三部分組成，分別是儲存市場(鏈上)、Filecoin 區塊鏈、檢索市場(鏈下)。 儲存市場與檢索市場分別在鏈上與鏈下是出於對安全性與效率的考量，對於使用者來講，儲存頻次相對較低，且安全性要求相對較高，因此將儲存過程放在鏈上進行。而檢索頻次在有一定資料量時要遠高於儲存頻次，考慮到鏈上處理資料的效能問題，因此將檢索過程放在鏈下進行。並且為了解決檢索過程中，支付的安全性問題，Filecoin 採用了微支付的策略，簡單來講，其過程是將一份檔案分為很多份，使用者每拿到一份資料，支付相應的費用。
與 Filecoin 兩大市場相對應的礦工型別分別是儲存礦工與檢索礦工，其中儲存礦工主要負責資料的儲存與區塊的打包，而檢索礦工則主要負責資料的查詢。未來 Filecoin 主網執行穩定之後，還會引入修復礦工，主要負責資料的維護工作。
與上圖中展示不同的是，Filecoin 初期版本中，在儲存市場與檢索市場中並未實現訂單撮合機制，而是採用了搶單機制。Filecoin 三大部分相對應的有三個過程，分別是儲存過程、檢索過程以及區塊打包與獎勵過程，其簡化過程與礦工收益如下圖所示：
由以上內容可知，與傳統的 PoW 挖礦不同，Filecoin 的挖礦過程要複雜很多，而決定前期挖礦收益的一個重要因素就是有效儲存。有效儲存是 Filecoin 區別於其它去中心化儲存專案的一個核心特徵。
在 Filecoin 的 EC 共識中，有效儲存類似於 PoS 中的權益，它決定了礦工獲得打包權的概率，也即礦工有效儲存在全網儲存的佔比在概率上正比於其最終的挖礦收益。而決定有效儲存的因素如下圖所示，包含了儲存報價、網路條件、CPU 效能等硬體效能，當然也可以透過對挖礦演算法的最佳化在同等的硬體條件下，獲得更高的有效儲存。但目前演算法最佳化究竟能帶來多少收益的提升，仍是一個未知數。
EC 共識中，有效儲存與 PoS 共識中的權益類似，且在 Filecoin 中決定打包概率的並不是節點單個區塊週期的有效儲存，而是從主網上線之後所有有效儲存，Filecoin 會有一定的馬太效應，越早參與的人，越有優勢。但是與 PoS 共識不同的是，儲存在 Filecoin 上是不可複用的資源，因此，當一個節點的儲存空間被佔滿之後，有效儲存則不會再增長，若要獲得更多的收益，則需要進一步增加相應的硬體，而此時它便成了一個「後來者」。
Filecoin 代幣釋放情況
與大多數專案不同，Filecoin 代幣釋放策略為線性釋放，團隊與基金會以及 ICO 的代幣均是線性釋放，也即在每個區塊中對各部分代幣隨挖礦逐步釋放。 Filecoin 挖礦釋放量也與其它專案不同，Filecoin 挖礦獎勵每 6 年減半，其減半數量由以下公式得出：
經過計算，Filecoin 初期單日區塊獎勵為 44 萬枚，一年後單日獎勵下降為 39.5 萬枚，第六年年末下降為 22 萬枚，完成線性減半，這樣的減半方式無疑對礦工是非常有利的。綜合以上資訊，Filecoin 6 年內全網代幣情況如下圖所示(由於私募與 ICO 部分線性釋放解鎖期分別 6 個月到三年不等，此處取平均值 1 年半釋放完畢)：
由上圖可以看出，由於採用了線性釋放策略，在早期 Filecoin 代幣是非常稀缺的，並且由於參與 Filecoin 需要抵押一定數量的 Fil 代幣，造成了進一步的稀缺。因此，可以預見，Fil 代幣早期的價格會相對較高，但是隨著代幣的不斷釋放，價格會持續下降。實際的代幣價格趨勢與以上預測可能不會完全一致，因為價格的影響因素除了代幣數量外，市場熱度以及供需關係也會對價格產生影響，但需要強調的是，從長期來看，代幣數量是非常重要的價格影響因素之一。
Filecoin 回本週期與收益測算
首先需要強調，目前 Filecoin 還未上線，測算回本週期難度相對較大，準確度也無法保證。 但是目前仍然可以對收益進行大致的估算。如下表所示，下表展示了主要上線第一年代幣大概的釋放情況，(由於第一年起始挖礦釋放量為 44 萬，第一年年末挖礦釋放量為 39.5 萬，因此取平均值 42 萬)。
可以看出，主網上線的第一年裡，每天釋放的 Fil 代幣數量約為 100 萬枚，每個月為 3000 萬枚。假定全網單 T 算力產出的代幣數量都是相同的，則可以透過如下公式計算回本週期。
其中，算力價格為礦機廠商的報價，每日全網挖礦產量數量確定大約為 42 萬枚，只需將預期幣價與預期全網算力代入公式，即可估算出回本週期。關於幣價，本文不作過多分析，全網算力 Protocol Labs 官方預估為 100EB，但實際能否達到，仍需觀察。至於收益，也可按同樣的思路進行大致估算。
參與 Filecoin 需要注意哪些問題?
1. 礦機或算力的透明度問題
目前市面上，Filecoin 礦機的售賣主要有兩種方式，分別為直接銷售礦機和按算力出售，礦機買賣透明度相對較高，其同類硬體均可在電商平臺查到相應價格。
算力出售是指按單 T 價格進行報價和出售的方式。這在一定程度上借鑑了 PoW 挖礦的定價方式，但是它們兩者有著非常大的區別。以比特幣為例，比特幣算力按 T 計價，其單位是 H，也即每秒鐘執行 Hash 演算法的次數，該單位與礦機最核心的部件挖礦晶片直接相關，並且比特幣主網已上線多年，礦機的透明度已經非常高。而 Filecoin 按 T 計價，其單位是 B，也就是通常所說的位元組，與該單位直接相關的是礦機的硬碟空間，上文中已經多次提到，決定 Filecoin 挖礦的關鍵引數是有效儲存，這與礦機本身的儲存空間並沒無太大的相關性。決定能否把儲存空間變為有效儲存的因素包括 CPU 效能、網路條件等一系列軟硬體條件。各廠商單 T 算力究竟能夠有多少產出，目前仍是個未知數。
當然，並不是說按 T 計價的方式完全不正確，在透明度足夠高(能夠知道每 T 算力背後具體對應多少硬體)的前提下，按 T 計價的方式也是合理的。但在 Filecoin 主網上線之前，由於資訊不透明，按 T 計價，廠商可動手腳的方式很多，因此按 T 購買算力時需要非常謹慎，要儘可能在保證資訊透明的前提下，再進行參與。而在 Filecoin 主網上線之後，不論單 T 背後對應多少硬體，直接透過計算單 T 產量即可對價格進行評估，此時按 T 計價會是非常直觀。
2. 測試網挖礦問題
Filecoin 測試網上線後，參與挖礦是否有獎勵，或者獎勵多少，具體方案還未公佈。目前 Protocol Labs 官方剛剛公佈主網上線計劃，12 月 11 日上線測試網，2020 年 3 月上線主網。但是，從經驗來講，測試網上不太可能直接按正常比例進行挖礦。比如 Polkadot 的測試網 Kusama，在 Kusama 上挖礦與 Polkadot 主網並無直接關係，再比如 Nervos 的測試網挖礦，也只是拿一定數量的主網幣作為挖礦獎勵。因此，Filecoin 測試網上線之後，並不建議急於參與挖礦。
3. 演算法最佳化對挖礦效率的影響
坦白講，這個問題目前不確定性非常高。由於 Filecoin 與 PoW 挖礦不同，演算法佔比較高，因此演算法最佳化對挖礦效率會有一定的影響，但是具體影響能有多大，是否和各廠商宣稱的一致，在主網上線之前，將一直是個未知數，這也將是前期投資最大的不確定性因素。可以確定的是，由於市場的優勝劣汰，全網的算力產出水平最終會基本趨於一致，因此演算法最佳化的優勢主要集中在前期，隨著市場的成熟，其優勢也會逐步被削弱。
總結
區塊鏈的儲存問題亟待解決，而 Filecoin 又是解決該問題期望最高的專案，並且 IPFS 協議已穩定執行兩年有餘，因此 Filecoin 本身是非常值得期待的。 但在主網上線之前，資訊的不透明度非常高，也存在諸多的陷阱，因此，若要參與早期挖礦，請務必進行充分的考察與研究。
雖然 Filecoin 挖礦存在一定的馬太效應，挖「頭礦」具有一定的優勢，在主網上線之前，參與挖礦風險是很高的，因為此時的資訊不確定性與不透明度非常高。因此，Filecoin 是不是下一座金礦，仍需要時間檢驗，但是可以確定的是，在資訊掌握不充分的情況下參與挖礦，風險是遠大於收益的。
