了解filecoin的分支项目

Web3物理基础设施项目filestar Wenquxing今天在GitHub（https://github.com/filestar-project)发布白皮书并宣布项目开始。在白皮书中，filestar提出将基于filecoin进行拆分和迭代，实现现有filecoin矿工权益的无缝映射。

据白皮书介绍，filestar项目将取消预抵押，同时进行了大量技术创新，如实施新的P1封装算法（包括SHA512、Poseidon、Pederson和blake2s），提高封装效率；引入递归零知识证明技术，实现离线兴趣聚合，提高整个网络的TPS；在window post中引入VRF随机抽样技术，减少矿工数量。

此外，与filecoin只刺激存储不同，filestar将逐步实现存储资源、计算资源和带宽资源的激励，实现分布式存储、可验证计算和可测量带宽的分布式互联网物理基础设施。

据悉，filestar计划于10月30日开放源代码并在主网上线。

以下是对filestar白皮书的介绍

摘要

我们认为，区块链世界已经遇到了巨大的发展瓶颈，我们只能依靠巨大的技术创新来推动区块链产业走出目前的困境。2009年，中本网发布了比特币白皮书，开启了基于互联网的无信任电子现金时代。受制于比特币网络的处理能力，比特币偏离了电子现金最初的愿景，被历史的车轮推到了电子黄金的位置。以太坊为传输事务提供了更大的灵活性和可编程性，并引入了智能合约虚拟机的概念。以太坊提供了与脚本语言不同的更强大的处理能力，取得了蓬勃的发展，但仍面临着巨大的发展制约。

无论是比特币还是以太坊，本质上都是在一个点对点的网络中实现计算和数据的一致性。由于链上资源极其稀缺，比特币网络只能处理比特币本身的事务，比特币网络只能处理比特币本身和各种比特币代币符号的事务和有限逻辑。从某种意义上说，你可以把现有的区块链网络视为一个极其封闭的网络。无论是比特币还是以太坊，它所依赖的全节点物理硬件设备都有很大的局限性，这必然限制了以太坊网络的处理能力。如果你认为以太坊是一个微云，它是一个全球一致但非常有限的云服务。

filecoin**打破了区块链世界与实体世界之间的鸿沟。通过时空证明，连接了大量高端服务器和硬件资源，打破了区块链世界的核心圈。在filecoin的基础上，filestar Wenquxing将更进一步。与filecoin只鼓励您构建分布式存储基础设施不同，filestar Wenquxing将同时致力于构建分布式存储、可验证计算和可测量带宽基础设施，并将致力于未来所有区块链项目的服务，如大量以太坊将来的证明工作可以在filestar网络上进行验证。filestar项目将在filecoin的基础上进一步迭代，通过不断的技术创新，构建Web3.0的物理基础设施。

我们认为区块链本身只提供一套分布式清算和结算协议。如果只有社区弱信用发行的各种代币能够被清算，区块链的价值将大大降低。filestar项目将致力于链接链下的物理世界。不像预言机机器只能链接简单的价格信息并提供给链，文件星文曲星将致力于链接真实的计算，互联网上的存储和带宽资源，形成统一的资源度量和资源表示方法，将这些资源迁移到区块链世界，构建未来分布式互联网的物理基础设施。

项目背景

2020年10月15日，filecoin主网148888点高度活跃，宣布业界***的去中心化存储网络正式上线。Filecoin提出了一种存储证明机制。通过porep、post等一系列技术创新，**实现了存储资源在现实世界链中的度量和表示。基于这一技术，filecoin通过一套经济激励机制，吸引大量拥有高端服务器的矿工入网，在一定程度上整合了大量高性能的计算、存储和带宽资源。filecoin协议背后的核心概念为区块链+互联网基础设施的未来发展方向提供了重要参考，这是业界具有里程碑意义的创新。

然而，在filecoin协议创新的背后，filecoin项目的实施还存在一些遗憾，这可能会阻碍这种新去中心化存储网络的进一步发展

与filecoin“去中心化”存储的概念不同，filecoin项目的开发和管理模式趋于“中心化”开发团队在主网上线前仍在修改共识机制、关键特性和经济模式，在一定程度上影响了网络的稳定性；

fil代币的发行规则对矿工不友好。在主网上线之初，矿工只能以高价从市场上购买fil代币才能继续维持挖矿费用，所以主网一上线就会出现矿工大规模“停产”现象，这显然不利于基础设施提供商（即矿工）的长期激励；除矿工外，其他生态参与者没有得到足够的激励，参与维护网络发展的意愿不强；

参与filecoin挖矿门槛高，需要大量预抵押代币，并用AMD高端处理器购买挖矿机，这阻碍了更多小矿工和大量英特尔矿业机器的参与；

由于filecoin网络的结构和技术选择，实际的TPS相对有限。在网络拥塞的情况下，甚至无**常处理有效存储和转账的证明，极大地限制了filecoin网络规模的进一步扩大；

filecoin网络中存储的数据可用性相对有限，因此只能存储一些频率非常低的“冷数据”，而对于随时需要访问的“热数据”，filecoin网络基本上不可用；

此外，filecoin正式推出的挖矿软件封装效率还有很大的优化空间，从某种意义上说，这是对现实世界存储、计算和带宽资源的浪费，无法实现资源的高效利用。

因此，filecoin在成为可用的去中心化存储基础架构之前还有很长的路要走。另一方面，存储始终是Internet基础设施的一部分。未来，分布式互联网需要一个更完整的激励协议，以鼓励矿工提供更多的资源，包括存储、计算和带宽。

Filestar项目愿景

Filestar希望成为Web3（未来互联网）的基础设施，构建基于IPFs协议的分布式存储、计算和带宽激励网络，整合全球互联网基础设施资源，实现资源的优化利用。这与以存储为中心的filecoin本质上不同。

与filecoin的主要区别

Filestar实现了更合理的分布式存储激励机制，将逐步从分布式存储向分布式互联网的激励层演化，实现更精细的激励，优化计算、带宽和存储资源的利用。filestar的优势主要在于

网络启动初期，取消预抵押，取消对AMD挖矿机的sha256算法的依赖，鼓励更多的矿工向整个网络贡献网络基础设施资源；

通过修改windowpost的采样逻辑，引入递归存储验证技术，提高了链上消息处理的能力，提高了TPS；

高效的挖矿软件提高了现有filecoin挖矿软件的性能，提高了网络的整体封装效率；

数据的高可用性可用于存储“热数据”和“温度数据”，用户可以快速读取存储的数据；

多方参与、社区化发展管理模式的去中心化治理机制，将共同决定开发者、矿工等生态参与者网络发展方向；

同时，确保所有参与者的长期生态发展；

Filestar将继承filecoin主网络的有效存储，并鼓励filecoin矿工共同维护Filestar网络。

filestar的技术改进与创新

作为基于IPFs协议的分布式Internet激励网络的第一步，filestar提出了一些技术改进和创新。

取消预抵押

根据filecoin的经济模，预抵押是指矿工在封装每个行业并产生有效算力时，必须抵押一定数量的代币，然后在行业生命周期结束后归还给矿工的一种安全机制。设计的初衷是鼓励矿工长期存储数据，以保证数据的可用性。

然而，目前filecoin网络中的房贷设计并不合理：一方面，房贷数量相对较大。在当前网络算力增长的情况下，如果矿工抵押，很可能入不敷出，无法持续维护整个网络；另一方面，网络中封装的大部分扇区都是所谓的“垃圾”，包含有效数据的“订单段”并不多，而且，通过预抵押来保证这些垃圾数据的可用性也没有实际意义。预抵押贷款是矿工停工的主要原因。

事实上，为了保证数据的安全性，filecoin还设计了一个后抵押，即只有矿工们连续保存数据，所有挖矿奖励才能逐步解锁，数据的安全性和可用性得到了极大的保障。

因此，filestar将彻底取消现有的filecoin预抵押，保留奖励后抵押，并对部门抵押规则进行以下改进，以进一步确保安全。

首先，filestar允许垃圾扇区的生命周期更短。垃圾段的主要意义是证明网络中存在相应的可用存储空间。目前，filecoin网络中任何一个扇区的生命周期至少为一年，但实际上，垃圾数据的长期存储是对资源的浪费。在filestar网络中，不存储有效数据的垃圾段支持更短的生命周期，避免垃圾数据长期占用存储资源。

其次，filestar的order部分需要抵押存储成本。用户的有效数据存储在order部分。通过抵押用户支付的存储费用，将鼓励矿工首先存储订单部分，并确保其数据可用性。

取消预抵押将使矿工能够随时加入挖矿网络进行挖矿，并继续为网络的安全做出贡献。

一种新的哈希算法

filecoin中使用的sha256算法严重依赖AMD处理器的指令集优化，而大量不支持相关指令集优化的Intel挖矿机处于很大的劣势，无法参与挖矿。这一选择极大地影响了英特尔矿工的积极性，也给filecoin网络的未来发展带来了很大的局限性。

filestar的目标是在未来成为互联网基础设施的激励层。有必要鼓励更多种类的硬件加入网络。因此，在保证安全的前提下，基于X86系统的矿机的挖矿性能应处于同一水平，并应鼓励多样性。目前，filestar正在验证哈希算法，包括SHA512、Poseidon、Pederson和blake2s，filestar将评估这些哈希算法在不同平台上的安全性和实际性能，并选择最合适的算法来支持Intel miner或其他高性能挖矿机。

递归零知识证明技术

**证明（porep）是filecoin存储证明的重要组成部分。结合零知识证明，porep可以量化存储资源并在链上生成相应的证明。在filecoin的porep证明机制中，矿工每次封装一个区段需要向网络提交两个证明。相应的消息是precommitsector和provecommitsector。事实上，在现有的filecoin网络中，链上的大多数消息都在提交这两个证明。但是filecoin网络的链上消息处理能力非常有限。当网络拥塞时，大量的证明消息会占用链上的大部分资源，而普通的消息则无法打包。同时，也导致了大矿工的“自私挖矿”行为，小矿工的证明信息无法进入链条。

Filestar提出了递归zk-snark技术来解决TPS的瓶颈问题和消息链接问题。

递归zk-snark的基本原理是在链下证明矿工在一定时间段内产生的若干段，形成Merkle树，并生成聚合证明。**，只需向网络提交一份证明，就可以同时完成多部门证明的连锁过程。这样，每个矿工需要提交的证明信息将大大减少，从而提高TPS，实现网络扩展。此外，通过调整聚合度，可以调整网络的消息处理能力，以满足未来filestar网络不同发展阶段的需求。

窗柱+VRF机构

porep完成后，矿工需要提供时空证明（post）来证明数据是连续存储的。由矿工封装在filecoin中的每个部分都将每天检查。矿工必须正确提交窗柱证书，否则他们抵押的文件将被没收。对于存储容量大的矿工来说，每天提交的证书数量非常大，随着网络的进一步发展，需要在网络中提交的windowpost越来越多，最终可能导致网络拥塞，降低网络对普通消息的处理能力。

Filestar在windowpost的抽查机制中引入了随机抽样机制，大大减少了每个矿工提交windowpost证书的频率，而不是每天提交多份算力证明。普通的随机抽样函数很可能被预测到，从而影响到网络的安全性，因为如果矿工能确定自己抽查的时间，就有作弊的可能。Filestar使用可验证随机函数（VRF）来进一步提高随机抽样的安全性。

高效挖矿软件

Filestar还将优化现有的开源挖矿软件，全面提高挖矿机的挖矿效率，**限度地利用挖矿机的计算资源和存储资源。优化主要中心化在任务调度模块和零知识证明模块上。

任务调度优化。在其他软硬件条件相同的情况下，不同的任务调度策略将直接影响到采掘机包装的效率。目前filecoin挖矿软件在任务调度方面存在诸多缺陷，严重影响了网络有效存储的增长。Filestar将发布具有任务调度优化功能的挖矿软件，以提高挖矿机的挖矿效率。

零知识证明优化。在filecoin中，零知识证明算法在porep和post中都得到了广泛的应用，但在零知识证明的生成过程中还有很大的优化空间。filestar挖矿软件将极大地优化零知识证明的生成效率，并将其发布给所有矿工。

结合以上两个优化，filestar整个网络的挖矿效率将比现有的filecoin网络有显著提高，这意味着在相同的硬件投入下，filestar将逐渐成为**的分布式存储网络。

filecoin的计算力映射

filecoin的主网络拥有近600 Pb的有效算力，并且仍在快速增长。参与filecoin挖矿的矿工是去中心化存储的第一批基础设施贡献者，未来将成为Web3基础设施的支柱。在初始阶段，当filecoin映射到starcoin的主线上时，将获得一定的激励，参与filecoin在互联网上所有权益的映射。

去中心化治理机制

filestar开发团队负责维护filestar项目，但整个项目的开发和管理将采用社区模式。在filestar社区中，任何人都可以提交代码，同时需要提交完整的测试代码。所有新提交的代码经过充分测试后合并到测试网络中，稳定运行一段时间后再上线到主网，确保主网的安全稳定。

filestar项目充分尊重所有生态社区参与者的意见。每个新功能的开发和发布都需要由社区成员投票决定。filestar生态系统中的开发者、矿工和普通用户可以投票决定网络的发展方向。

代币经济模

filestar协议中的原始代币是star，主要用于支付消息处理费和存储成本。参与挖矿的矿工可获得星级挖矿奖励和服务费奖励。为了吸引矿工贡献存储、计算和带宽等资源，并鼓励更多生态参与者加入，filestar设计了一个更精细的代币激励模。

星牌总金额为20000万星。没有外部集资，团队也没有预挖矿。代币发行规则如下（具体发行细则可在上线主线微调，以上线时间为准）

70%的产量来自挖矿业，产量日益减少，每六年减半

30%激励矿工提供存储资源

15%激励矿工提供计算资源

15%激励矿工提供带宽资源

10%用于激励矿工提供其他有价值的计算，包括零知识证明服务、人工智能、大数据和其他由社区决定的有价值的计算

30%用于对生态系统中其他参与者的长期激励

15%分配给FILSTAR基金会，5年解锁，为项目的长期维护和迭代升级

7%分配给社区开发者

5%分配给filestar生态系统中的企业和应用程序，并将在5年内解锁

1%分配给媒体

1%分配给支持filestar的交换机和钱包

1%用于法律关系，以确保遵守当地法律法规

项目发布计划

白皮书初稿将于2020年10月20日发布

2020年10月30日，filestar代码第一版发布，实现了基于filecoin的改进，无抵押，修复了filecoin的几个漏洞

2021年2月30日，白皮书的大部分内容实现，包括新的封装哈希算法、递归零知识证明、链下消息聚合的实现、全网TPS的改进、随机采样窗post+VRF的引入等

2021年8月30日，可验证计算网络的诞生，激发了filestar的一些矿工转向可验证计算网络

2021年12月30日，可测带宽网络（Measureable bandwidth network）正式启动，这激发了filestar的一些矿工转向可测量带宽网络

今后的工作

filestar第一阶段的目标是实现分布式存储的激励网络，目标是吸引一批高质量的服务器，提供丰富的存储、带宽和计算资源。经过第一阶段的网络稳定后，filestar将提供更为丰富的激励机制，鼓励Web3基础设施的建设。方向包括：

提出计算资源和带宽资源的证明机制，进一步吸引不同的基础资源提供者实现分布式计算网络和分布式带宽网络；

激励网络中的计算资源为其他节点提供零知识证明的计算服务；

它为网络中的其他节点提供可验证的计算服务。

总结

基于filecoin的核心创新，filestar实现了一套更好的分布式存储网络激励层：通过取消预抵押，采用新的哈希函数，降低矿工参与挖矿的门槛；结合递归零知识证明、post+VRF等技术创新，解决了TPS和消息链问题，极大地提高了filestar网络的可扩展性；优化了挖矿软件，显著提高了挖矿效率，提高了网络中硬件资源的利用效率。

Filestar采用了更加公平的代币分配规则和去中心化的社区治理，大大提高了协议的公平性，有利于项目的长远发展。**，实现了基于IPFs的分布式存储、计算和带宽激励网络，这将成为未来Web3基础设施的重要组成部分。

与filecoin只激励每个人提供分布式存储不同，filestar将鼓励每个人在分布式存储的基础上提供可验证的计算和可测量的带宽资源，最终与filecoin形成巨大的差异。我们相信，随着区块链产业的全面发展和filestar团队的全面发展，一个分布式互联网的世界正慢慢展现在我们眼前。