filecoin技术进展：可验证存储

这是本系列的第二篇博客文章，重点介绍filecoin协议的独特功能。了解第一篇文章，它探讨离线数据传输。

filecoin市场之所以有效，是因为客户可以确信网络上的存储矿工正确地存储了他们的数据。这种信心来自于filecoin自己独特的认证系统，该系统确保filecoin网络上的存储按约定工作。

有了filecoin，矿工的存储就可以公开审计了。换言之，我们的存储证明为filecoin网络的每个用户提供了一个保证，即所有矿工都按照承诺存储他们的数据。存储验证是将filecoin市场结合在一起的粘合剂；它确保网络上存储的所有数据的完整性。

为了使这些数据完整性检查为存储用户提供所需的保证，这些检查必须是最基本的filecoin协议的一部分。这就是filecoin的证明系统工作的地方（我们在这里写了另一篇关于filecoin证明的博客文章）。

证明系统是参与者（通常是矿工）用来验证存储服务的加密协议。filecoin的证明系统解决了在去中心化存储之前很难解决的问题：矿工如何证明他们实际上存储了时间数据和他们专用的物理空间？要理解这一点，我们需要了解一下filecoin是如何实现去中心化存储的，以及它为什么能使它在世界其他地方脱颖而出。

如何在filecoin中实现分布式存储

在中心化存储服务中，我们信任能够保证其系统完整性和安全性的知名公司或实体。第三方实体是保持对网络信任的关键。例如，当我们使用amazons3进行云存储时，我们并不真正信任Amazon使用的数据服务器网络。相反，我们相信亚马逊可以保证网络的正常运行，我们存储在亚马逊上的数据将根据公司的服务级别协议安全可用。

分布式存储网络中的信任更难实现。在filecoin网络上，世界上任何人都可以提供存储空间。但要在像filecoin这样的去中心化网络上维护信任，您需要一种在全球网络本身上建立信任的方法。

filecoin的证明系统是通过在filecoin区块链协议层建立信任来实现的。filecoin协议使用存储证明作为核心机制，在filecoin区块链中达成共识。

在每个公共区块链上，“共识”定义了区块链上存在的数据项的协议。为了达成共识，区块链根据共识算法生成新的区块，并保护区块链免受欺诈性数据输入的影响。这些算法准确地确定了矿工如何为区块链的建立和维护做出贡献。

然而，尽管其他区块链依赖于共识算法，要求矿工执行浪费性的工作（例如，工作量证明区块链），但filecoin的共识机制使矿工能够做有用的工作来提供和验证存储数据的完整性（各种存储证明，即**证明和时空证明）。

这意味着filecoin区块链本身验证矿工执行的存储行为。这就是filecoin如何在其去中心化网络的协议层中建立信任。filecoin共识算法的核心是两种证明机制，它们共同使得数据存储能够在filecoin区块链上公开验证：**证明和时空证明。

**证明与时空证明

要验证filecoin在分布式网络上的存储，需要证明两点。

首先，您需要证明在给定的存储空间中存储了正确的数据集。其次，您需要证明同一个数据集在给定的时间内连续存储。

Filecoin的证明算法可以执行这些验证任务。**证明证明给定的miner存储的是客户原始数据的物理唯一副本，而时空证据证明客户的数据是随着时间的推移而不断存储的。

两种证明的工作原理如下：

**证明（porep）从一个称为“密封”的过程开始。矿工们专门将一部分可用的存储空间称为“扇区”，用于存储客户的数据。填充完扇区后，将其密封。密封是一组操作，逐步将扇区转换为原始数据的唯一副本。此副本与filecoin miner的公钥关联。为了执行最终的porep，矿工然后将副本的加密散列（其commr）提交给公共filecoin区块链。

通过porep，矿工可以提供公共证明，证明他们在认证时存储了客户数据的唯一代码。只有拥有所有原始数据的矿工才能向filecoin区块链提交正确的commr（对副本的链上承诺）。但是，单个porep不能验证存储是否会随着时间的推移而继续。

这就是时间和空间证明（post）的来源。在post中，随机选择的矿工需要为他们维护的随机选择的存储扇区提供porep。这是通过向矿工发送加密挑战来完成的，只有直接咨询密封部门才能回答这个问题。矿工们必须在严格的时间范围内应对这一挑战。每个矿主必须每天证明其所有的矿场，并且还随机选择矿主来证明矿藏以赢得区块。密封计算的难度保证了矿工必须随时保持密封区域的接近性和完整性。

Porep和post构成了filecoin独特的证明体系，即存储证明和空间证明的结合。

除了证明系统外，filecoin网络还依靠博弈论的动机来防止恶意或疏忽行为。所有同意在filecoin网络上存储数据的矿工必须在协议签订时以filecoin的形式提供抵押品。任何未通过事后检查的存储矿工将受到处罚，并在罚款时损失部分抵押品。如果罚款过多，所有抵押品都将丢失，从而阻止矿工再次向客户提供仓储服务。你可以在这里了解更多关于加密经济学的知识。

总结

Filecoin协议采用了新颖的加密技术、共识协议和博弈论激励机制设计，为客户和矿工提供了一个去中心化的存储网络和市场。核心是filecoin独特的存储验证方法。您可以在我们**的protoschool教程中了解更多关于在filecoin上验证存储的信息。

终点

非常感谢您对IPFsfilecoin项目的持续支持。我们很高兴继续与你们合作，建立一个强大、去中心化和高效的人类信息基础。

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