簡化 Filecoin 的核心協議勢在必行
發表於 2023-06-12 09:47 作者： 胡飛瞳
經過近3年的運行，Filecoin協議的復雜性所帶來的弊端逐步顯露出來，尤其是在 FEVM 上线之後，生態的發展和應用的創新收到復雜的核心協議的掣肘非常明顯。Filecoin作爲一個 Web3.0 世界的重要組成部分，其發展受阻，也給整個生態帶來影響。爲了加快Filecoin 網路的發展，同時，也爲了降低生態創新的阻力，簡化 Filecoin 核心協議勢在必行。
Filecoin 到目前的發展迎來了轉折點。這個轉折點就是Filecoin的虛擬機 FEVM 的上线，以及正在开發的原生 FVM 接下來的上线。Filecoin 虛擬機的上线給大家帶來了豐富的想象，因爲，Filecoin不僅僅是一個存儲數據的區塊鏈網絡，同時也可以進行運算，成了一條公鏈。從此，基於區塊鏈的應用不再是窮內容的，也可以是富內容的了。
在 FEVM 上线之後，Filecoin網絡出現了一些合約，還不錯，但距離大家的期望還很遠，有點溫吞水，沸騰不起來，這裏面有不少歷史原因。其中最主要的原因在於，Filecoin在最初設計的時候，由於沒有虛擬機和合約的支持，又要實現Filecoin數據存儲市場的基礎功能，並起到激勵數據存儲的作用，所有的功能只能實現在核心層。這就讓Filecoin的核心層非常復雜。
我們首先要理解，在當時的情況下，這樣的設計是必然的也是必須的，否則Filecoin在數據的存儲的愿景的滿足上就存在問題，同時，這些設計在早期，也確實起到了很好的作用，對Filecoin的早期發展起到了推波助瀾的作用。
但是，當Filecoin开始建立生態，支持應用，那么，這些設計中繁雜的依賴關系，簡單而固定的定義所帶來的局限性，使應用發展受阻。這些復雜性體現在：
在核心層定義數據市場，缺乏變化和變通，使得市場對用戶需求的滿足的實現和改進非常緩慢；
協議定義交易方式和條款模版，真正的用戶交易需求可能無法滿足；
爲了激勵真實數據的存儲，利用區塊獎勵來獎勵被認證的數據存儲，這就是 Fil+。但是，對所有認證數據採用相同的價值認定（10倍算力），實際上建立了一個劣幣驅逐良幣的市場；
Initial Pledge Collateral，Fault Slashing，Termination Fee 等於數據相關的概念放在Layer 1 協議層定義，並且許多經濟數據缺乏前後的一致性，比如抵押終止費等在不同的高度可能差異非常大，給整個系統的財務計算帶來很大的復雜性和風險的不確定性。
出塊共識依賴 QAP，對協議安全帶來些許的不確定性。這雖然在實際的網路中並不明顯，但理論上，在某些特殊情況下，可能對協議的安全性帶來傷害。
Filecoin 的共識機制復雜， 依賴市場模塊，認證模塊等，這一方面使得共識本身演進困難，另一方面，由於市場的經濟模型在不同的時期差異很大， 這就導致市場的變化引起共識的不公平。
正因爲這些復雜性，Filecoin 的生態發展在多個方面感受到阻力，這也是生態應用舉步維艱的原因，下面舉幾個例子：
Filecoin經濟模型的復雜性和風險的不確定性導致Filecoin借貸市場發展持續受阻。這個問題在 FEVM 上线之前就存在。即使是中心化的借貸平台，由於在風險的控制上非常困難，通常要求抵押 Owner 取得終止扇區的權限才可以借貸，而且由於計算的復雜性，通常借貸利率都非常高。發展到現在，能夠利用普通代幣持有者的借貸平台都沒有發展起來，能夠運營的都必須依靠 PL 和 FF 的支持；同樣，去中心化的借貸平台也會因爲計算的復雜性和風險的不可控也變得非常復雜；
同樣因爲財務邏輯的復雜性，以及懲罰多帶來的風險成本導致盡管Filecoin從 PoS 的角度來看，年收益達到 40% 以上，但是算力增加仍然不夠的原因。有一種說法是存儲提供者借不到幣。這是借不到幣的問題嗎？在一個自由市場裏，只要有利可圖，自然有人做，重要的原因是風險成本太高，使得投入產出比已經處於合理區間。再增加就不符合商業邏輯了；
由於共識依賴 built-in Market，使得靈活的市場策略難以开展，或者用戶定義的市場需要依賴核心定義的市場，使得市場行爲成本高企，阻礙發展；
Fil+ 利用區塊獎勵作爲激勵，把激勵模式固化，使激勵方式失去靈活性，從而其他數據服務平台也只有通過 Fil+ 來提供應用才有競爭力。這在發展過程中，Fil+ 當然可以提供支持，但是，Filecoin有 DC 全面取代 CC 的趨勢。試想，當DC基本全面取代CC後，Fil+ 的激勵將失去實際意義，只是增加了復雜性。
Filecoin 的存儲證明（PoRep+PoSt）佔據大量的網絡資源，包括帶寬、存儲和計算，這讓應用生態所能夠擁有的帶寬變得有限。爲了保護 SP 的算力證明，目前還在討論 Gas Lane，但這不能根本解決問題。解決問題的辦法還是要通過子網或者是分片。目前在Layer 1 保羅萬象的方式，使得子網與主網的交互也會變得非常復雜，不利於長遠發展。
上述問題都是發展中的問題，這個在每一項技術的發展中都會出現，區塊鏈的發展也是如此，只要看一看以太坊的發展歷程就可以理解。Filecoin也是如此，我們必須要找出一條路徑，通過漸進式地改變和優化，來逐步實現Filecoin的愿景。目前，迫在眉睫的就是排除生態發展的協議層障礙。也就是要簡化 Layer 1，構建一個更好的架構。
這個架構必然是分層的。任何一個復雜的系統，都必須經過一定的抽象，設計一個合理的結構，分層並盡量模塊化。這帶來很多好處，分層會讓每一部分的實現變得簡單，並且不同的層可以單獨演進，不受其他層的影響；模塊化也能讓生態參與更加容易，可以有不同的實現方式。類似當前的互聯網，Ethernet在第二層，不用管第三層是 IP 網絡還是其他類似的網絡。IP網絡理論上也可以嫁接在其他二層網絡之上。
對Filecoin而言，我的建議是核心層盡量簡化，做好幾件最基礎的事，比如：
算力共識：目前是基於存儲的 EC 算法
虛擬機：支持圖靈完備的計算，並支持存儲
存儲證明：以 Sector 爲單位的存儲證明，包括PoRep和PoSt。每個等尺寸的Sector可以看成同質化的空間，即 Fungible Space。並能證明其中存儲的數據（Piece），數據是什么，核心層不用關心。
這就夠了，因爲Filecoin就是一個存儲證明網絡，這就像比特幣是一個分布式账本，用來存儲 Token 的所有權和轉移記錄。Filecoin底層也一樣，除了對Fil的管理與BTC類似，同時還包括用來存儲數據 Piece 存儲人（SpId:SectorId），以及 Piece的生命周期，包括誕生，遷移和終止。
從這個角度來說，存儲證明這個部分也可以遷移出去，這以後也可以嘗試。具體如何做，待研究。
那么有一個問題來了，在目前這個網絡現狀下，如何實現這個遷移呢？實際上，有些事情已經在做。許多 FIP 和討論都在朝着這個方向前進，只是對整體方向還有明確，比較模糊而已。同樣舉幾個例子：
FIP-0033: Explicit premium for FIL+ verified deals 希望簡化共識和獎勵發放的方式，來使得 Market 和 Power 脫鉤；
FIP-0034: Fix pre-commit deposit independent of sector content 簡化pre-commit deposit 計算方式，爲用戶市場的建立掃除障礙；
FIP-0041: Forward Compatibility for PreCommit and ReplicaUpdate 爲未來用戶市場兼容，實現UnSealedSectorCID ；
FIP-0045: De-couple verified registry from markets 還是爲用戶市場做准備；
Discussion #442: Decoupling Storage and Deal with independent POW and POS mechanisms 簡化共識，爲更靈活的激勵方式做准備；
Discussion #719: Preparing deal collateral for flexible data onboarding 准備實現更靈活的交易抵押；
Discussion #712: Capped Penalty for Sector Termination and Fault Slashing 降低財務風險，活躍借貸市場；
。。。
綜合以上這些提案和討論，在這個階段，我們需要一個明確的指引，以及一個可以實現的路徑。而且這個路徑一定是走漸進式的改變的方式，每一次改變都需要兼容目前的市場實現和需求，難度不小，但是，如果實現了，對將來的發展大有裨益。
一個可以看見的方向就是，我們盡量把現有的一些 Built-in Actors 的實現上移，這些 actors 可以包括：Market，Datacap，VerifReg等，但如果要上移這些Actors，必須要做到 Built-in Actor 與他們脫鉤，也就是說，不能基於它們的狀態來進行計算。那么 Deal，DC，QAP等概念也需要上移，構成兩個層次。Layer 1 將變得簡單。由於Filecoin目前的實現中，許多部分，包括共識、存儲等多個方面都與Market相關，而且 Fil+ 的實現侵入到多個 Actors 之中，這些都需要經過大量的討論，取得共識，並尋找可實現的路徑。
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