本文重要见解：
- Filecoin是在全球开放市场上提供分布式存储和云服务。在存储空间和网络规模方面，Filecoin拥有最大的市场份额。
- Filecoin生态系统的项目数量已经从2021年初的40 增加到330 。已经出现各种各样的用例：包括NFT、Web3、游戏、元宇宙和音视频等。
- Filecoin旨在通过可验证的存储、内容检索、计算和可编程dApp等，为数据密集型的Web3服务提供基础设施。
- Filecoin面临的主要挑战是通过时间的考验，证明其可靠性。
一、数据可用性和完整性
几乎每个互联网用户都依赖集中式服务来存储和处理数据。这带来两个主要缺点：用户不再完全控制他们的数据，并且很难验证数据的完整性。为了解决这些缺点，新一代的协议和点对点网络使分布式存储和云服务成为可能。这类协议中一个突出的协议是Filecoin，它提供了一个加密经济的保证，保证数据存在，并且可以在任何时候被访问。简单地说，Filecoin是AWS的点对点版本，定期验证数据的可用性和完整性。这是通过在开放数据服务市场上谈判并达成交易而实现的。
二、开放市场中的交易达成
存储交易类似于在 Filecoin 区块链上实施的服务水平协议 ( SLA )。存储交易是用户向存储提供商支付费用以存储其数据的协议。协议条款包括存储费用和存储期限。
开放的市场环境激励存储提供商以一种有效定价的方式提供他们的存储能力。也就是说，价格是由供需动态决定的，而不是一个固定的价格结构。为了激励存储提供商参与交易，Filecoin用网络的原生代币(FIL)奖励他们。
Filecoin有两个功能来保证数据安全。首先，它使用加密经济来保证，使用零知识证明来验证。其次，它使用了一种经济处罚：如果数据无法检索或存储失败，存储提供商将受到锁定质押金的处罚。为了加强这一点，Filecoin协议要求存储提供商提交两个正在进行的可验证加密证明。复制证明首先验证数据是否已完全复制。在初始检查成功后，存储提供商每天都会使用时空证明来证明在交易的整个生命周期中，仍有一段随机数据被存储并可用于检索。任何失败的证明都会受到处罚。
为了检索数据，用户向检索提供商付费以获取数据。与在链上处理的存储交易不同，检索交易可能发生在链下。这会提高数据检索过程的速度。
三、Filecoin 技术概述
Filecoin建立在星际文件系统(IPFS)之上。IPFS是Filecoin网络的分布式数据存储和共享层。尽管有些人将 Filecoin 和 IPFS 互换使用，但两者之间存在重要差异。
简单地说，IPFS就像BT下载。与BT的种子追踪器类似，IPFS使用数据指纹。与种子文件不同，IPFS使用单一的全球点对点网络。IPFS本质上告诉用户他们的数据存储在哪里，但它缺乏一个内置的机制来激励数据存储，这导致了Filecoin的发展。因此，Filecoin补充了IPFS，并在保证存储的情况下促进了开放的存储市场，本质上使得Filecoin成为IPFS的激励层。
IPFS可以看作是HTTP的点对点版本，但有一个重要的不同。传统的 URL 和文件路径通过文件在服务器上的特定地理位置来识别文件。IPFS 使用内容寻址来分散存储数据。它通过文件中的内容（即内容）来引用文件。内容地址是唯一的，是散列的结果，散列本质上是将内容加密压缩成一长串字符。检索文件时，网络只需要文件的散列来定位存储该文件内容的节点。
四、网络动力学
得益于其开放市场政策和激励机制，Filecoin 能够吸引大量存储容量。无论最近的市场情况如何，Filecoin 的承诺存储容量都在稳步增长到超过 16EiB，这相当于截至 2022 年 3 月大约 65,000 份维基百科或 1,600 个 Netflix 电影档案。网络容量来自分布在全球各地的 3,900 多家去中心化存储提供商。
五、Filecoin的需求是什么？
Filecoin 的需求来自特定于 Web2 和 Web3 的存储用例。将交易中绑定的存储容量加起来可以量化对 Filecoin 的需求。然而，在分析存储交易中的底层内容时，很难区分有用的存储和生成的随机数据作为存储提供商滥用网络的一种方式。
为了增加Filecoin上有用的存储容量，Filecoin Plus激励计划被开发出来。该计划通过增加他们在区块奖励中的份额来激励存储提供商参与经过验证的交易。
存储交易流入量从 2020 年 10 月的 400 TiB (1 PiB = 1024 TiB) 增长到 2022 年 3 月的超过 7600 TiB，Filecoin Plus 显然促成了这一增长。自 2021 年第四季度以来，已经从 Filecoin 常规交易流入（未经验证的数据）过渡到主要是 Filecoin Plus 验证的交易流入。
网络上的已用存储（即活跃存储交易）从 2020 年 10 月的 0.25 PiB 稳步增长到 2022 年 3 月的 45 PiB。如下所示，超过 26 PiB 来自 Filecoin Plus 交易，占网络上所有活跃交易的57%。Filecoin Plus 交易最近对 Filecoin 常规交易的超越表明，经过验证的数据激励机制正在按计划运行。2021 年 12 月活跃的 Filecoin 常规交易突然下降是由于几家存储提供商下线的结果。截至 2022 年 1 月，其他存储供应商增加并促进了 Filecoin Plus 活跃交易的增长，弥补了这一损失。因此，总交易量完全恢复。
尽管供大于求，但存储能力只是问题的一面。同样重要的是网络中使用的存储容量。使用的存储容量为45pib，存储容量为16000 PiB, Filecoin的存储利用率为0.3%。从这些网络指标的角度来看，与之竞争的去中心化存储供应商，如Sia和Storj，分别拥有6pib和14pib的网络容量。Sia和Storj的总存储使用量分别为2.2 PiB和8.6 PiB。在存储利用率方面，Sia和Storj分别超过了Filecoin的36%和60%。虽然Arweave的存储数据量为0.05 PiB，但它并没有被包括在内，因为与其他存储网络相比，它的存储数据可以忽略不计:虽然它目前的基数相对较小，但它本身并没有网络容量。
虽然供应大大超过需求，但存储容量只是故事的一方面。同样重要的是网络上使用的存储量。Filecoin 的已用存储空间为 45 PiB，存储容量为 16,000 PiB，存储利用率为 0.3%。从这些网络指标的角度来看，与之竞争的分布式存储供应商，如Sia和Storj，分别拥有6PiB和14PiB的网络容量。在存储利用率方面，Sia 和 Storj 分别超过 Filecoin 36% 和 60%。虽然Arweave的存储数据量为0.05 PiB，但它并没有被包括在内，因为与其他存储网络相比，它的存储数据可以忽略不计：虽然它目前的基数相对较小，但它本身并没有网络容量。
虽然 Filecoin Plus 计划的推出是向前迈出的一步，但人们齐心协力孵化新业务和在 Filecoin 上构建新的用例。Filecoin 生态系统被引导到各种用例：从 NFT 的去中心化存储到音乐和视频流，再到元宇宙和游戏。
六、开发者和构建者生态
Filecoin得到了几个组织的积极支持，他们的共同目标是发展Filecoin生态系统。这些组织一起组成了生态系统工作组。生态系统工作组成员的职责包括维护和升级底层协议，支持生态系统的发展，促进治理。其中最著名的组织包括Protocol Labs、Filecoin Foundation和Outercore。
这些组织通过黑客马拉松、加速器、资助、指导和成长支持等活动，积极地培养开发人员和构建人员。这个漏斗旨在帮助处于早期阶段的项目和团队到达他们准备接受投资的程度。因此，目前有超过330个项目正在Filecoin和IPFS上构建。下面是漏斗的分解，显示了项目随时间的进展，并按其成熟度阶段分组。
2022年的主要目标是通过从初始阶段一路推进到D系列及以后，使生态系统中尽可能多的早期项目转化为成熟的业务。
作为一个整体，这个生态系统在与应用程序和客户端、开发人员工具和基础设施的集成方面有了显著的增长。最近，生态系统工作组优先考虑让终端用户和开发者更容易使用Filecoin。这导致了诸如Textile Powergate、Estuary和NFT.Storage等服务的发展。Filecoin生态系统中的所有用例都可以在这里找到。生态系统参与者的地图如下所示。
就 2022 年的重大举措而言，即将推出的 Filecoin 虚拟机 ( FVM)值得强调。FVM 被设置为解锁可编程存储原语（例如，存储赏金、拍卖）、跨链互操作性桥梁（例如，到 Ethereum、Solana、NEAR）、以数据为中心的 DAO 以及第 2 层解决方案（例如信誉系统、数据可用性抽样、计算结构和激励一致的内容交付网络）。
七、Filecoin的主要用例
Filecoin的生态系统规模庞大，并且正在迅速扩张，它将自己定位为去中心化网络的支柱。随着对云存储需求的不断增长，Filecoin为流行的中心化平台提供了一个去中心化的替代方案。Filecoin网络已经出现了许多其他用例，并且保证在不久的将来会出现新的用例。其中四大类用例已经发现了很高的需求：(1)NFT和Web3存储，(2)永久存储和Web2数据集，(3)元宇宙和游戏，(4)音频和视频。
NFT 存储
在 2021 年夏天，NFT 进入了主流聚光灯之下。在网络效应的推动下，NFT 以社交媒体个人资料图片、美术、收藏品、音乐等形式主导了加密领域。有趣的是，大量 NFT 通常指向其元数据的链下存储位置，因为将其存储在链上是不可行的。在 2021 年炒作之后不久，很明显大部分 NFT 元数据没有以去中心化、不可变的方式存储，这使 NFT 的内容和价值面临风险。为了解决这个缺点，Filecoin团队开发了 NFT.Storage。
NFT.Storage使用 Filecoin 和 IPFS 为 NFT 内容和元数据提供简单的去中心化存储解决方案。它专注于通过由 NFT.Storage 和 Filecoin 管理的专用 IPFS 服务器实现永久冗余存储。通过参与 Filecoin Plus 激励计划，NFT.Storage 能够免费为 NFT 提供无限量的存储。
NFT.Storage 于 2021 年 4 月推出，已经支持超过 4000 万次 NFT 数据的永久上传，总计超过 260 TB 的数据。该服务的简单性使从个人艺术家到 OpenSea、MakersPlace、MagicEden、Holaplex、Jigstack 和 Galaxy 等大型市场的广泛用户能够使用永久 NFT 存储。
Web3存储
Filecoin 旨在成为 Web3 的存储层。为此，Filecoin 与各种主要区块链和智能合约平台进行持续的合作并构建存储桥。最近的例子之一是Polygon。合作的目标是满足开发者对游戏和 NFT 相关 Web3 项目的存储和基础设施需求。值得注意的是，Polygon 开发人员可以通过存储桥轻松使用 Filecoin。Filecoin 在 Solana 生态系统中的吸引力也越来越大，许多协议和 NFT 市场提供本地支持，包括 Metaplex、Magic Eden 和 Holaplex。
为了简化在 Filecoin 上构建 Web3 应用，Filecoin团队推出了 Web3.Storage。它允许开发人员直接在 Filecoin 上存储和检索数据，而不是处理复杂的去中心化存储网络。它在多个 Filecoin 矿工和 IPFS 上的地理分布节点上冗余存储数据，由 Web3.Storage 团队运行。此外，该服务还提供无限数据的免费存储。这是由Filecoin Plus机制的经济学实现的。从本质上讲，去中心化存储可能成为基于Filecoin开发应用程序的开发者的一种商品。总体而言，Web3.Storage 自推出以来经历了稳步增长，从 2021 年 8 月的 300 万次上传增长到 2022 年 3 月的 1600 万次。
永久存储和Web2数据集
与 Arweave 类似，Lighthouse允许 Filecoin 用户以固定价格永久存储文件。此外，Filecoin 虚拟机将使永久存储能够自动进入智能合约。永久存储的一个突出用例是数据归档。鉴于 Filecoin 的规模，目标是使档案存储尽可能具有成本效益——本质上成为一种商品。这使得人类的信息层得以创建和保存。从这个意义上说，Shoah基金会是一个重要的项目，用于归档种族灭绝幸存者的证言。对于大型公共数据集，Internet Archive项目使用 Filecoin 存储网站和文档以供公众访问。此外，Zarr和GainForest存储大型公共数据集，旨在防止与气候变化相关的自然灾害。Zarr 项目向研究人员提供气候数据以进行大规模分析。GainForest 利用卫星图像来对抗气候变化的影响。
元宇宙和游戏
使用 Filecoin 和 IPFS 的新一代元宇宙和游戏用例。这些用例的潜在共同方面是用户盈利。从这个意义上说，Blockbets和Gala Games支持游戏玩家的创收和支付。在艺术家盈利方面，Mona支持艺术家在虚拟空间中展示他们的高端作品并将其出售给收藏家。Metaverse AI将人类互动提升到了一个新的水平：它允许游戏玩家在游戏中与其他人工智能驱动的虚拟人类进行互动并从中获利。
音频和视频
最近，一些使用 Filecoin 和 IPFS 的音频和视频应用程序获得了巨大的关注。以 Spotify 或 SoundCloud 的 Web3 替代应用为例。Audius是一种音乐流媒体服务，外观和感觉都像 SoundCloud，但使用了 IPFS。Currents.fm和Inflow Music支持音乐创作者和策展人社区。Huddle01可能是下一个 Zoom。这是一个为远程会议量身定制的低带宽视频会议平台，重点关注 NFT 社区。
普通用户可能无法判断 Audius、Currents.fm、Inflow Music 或 Huddle01 是去中心化的，或者他们专门使用 Filecoin 和 IPFS。尽管如此，在用户未注意的情况下，正在向Web3 流媒体应用转变。
随着 Filecoin 生态系统的成熟，更多的用例不断被发现。Filecoin 虚拟机的开发将解锁以前不可能的用例，创建一个全新的用例类别。
八、结论
虽然去中心化存储仍处于早期阶段，但 Filecoin 生态系统多年来一直蓬勃发展。Filecoin 和 IPFS 已被多个用例使用，包括 NFT、Web3、游戏、元宇宙和音视频。除了 Filecoin，Arweave、Storj 和 Sia 等替代网络也可以大规模使用 IPFS 的基础。
去中心化存储解决方案和集成构建在其上的智能合约可能会为新应用打开大门。一个重要的里程碑是让主要浏览器采用 IPFS。开放数据计划和去中心化计算可能会支持存储之外的下一代应用程序。
Filecoin 的主要挑战是证明其作为存储提供商和广泛数据密集型 Web3 服务的推动者的可靠性。Filecoin 和 IPFS 在 Web3 范式的最前沿运行，为 Web3 开发提供了重要的基础。Filecoin的成功取决于建立在这些协议上的应用程序。
免责声明： 本文信息仅用于Web3生态的学习教育之目的，不构成对投资者的任何投资建议，投资者不应当以该信息取代其独立判断或仅根据该等信息做出决策。
