FileStar

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索
文曲星(FileStar)
開發者文曲星基金会(FileStar Foundation)
初始版本2020年10月30日
源代码库github.com/filestar-project
网站filestar.net


文曲星,(英文: FileStar) 是在Filecoin文件币)的基础上分叉的分布式存储项目。FileStar致力于链接互联网上真实的计算、存储、带宽资源,并形成统一的资源度量衡和资源表示方法,将这些资源迁移到区块链世界,来构建未来分布式互联网的物理基础设施[1]。2020年10月20日通过白皮书发表了项目的愿景和技术创新[2]。2020年10月30日正式推出主网[3][4]

愿景[编辑]

文曲星(英文:FileStar)致力于同时构建分布式存储、可验证计算和可度量带宽的基础设施,服务于所有区块链的项目,例如未来大量以太坊的Rollup的证明工作可以在FileStar网络上进行验证。文曲星(英文:FileStar)项目将在文件币(英文:Filecoin)的基础上进一步迭代,通过不断的技术创新,构建基于 IPFS 协议的分布式存储、计算和带宽激励网络,整合全世界互联网基础设施资源,并实现资源的最优化利用,成为 Web 3.0(未来互联网)的基础设施。

共识机制[编辑]

共识机制方面,文曲星(FileStar)延续了Filecoin的混合共识机制,以预期共识(EC)为主,复制证明(PoRep)时空证明(PoST)为辅。

预期共识(EC)[编辑]

预期共识(EC)每一轮选举一名或者多名矿工来创建新的区块,矿工赢得选举的可能性跟矿工当前的存储能力成正比。预期共识具备公平性、不可预知性及可验证性。

复制证明(PoRep)[编辑]

复制证明(PoRep),证明数据的一个单独拷贝已经在特定的扇区内创建成功。复制证明由封装(Seal)操作完成,封装操作创建一份数据的拷贝,并产生相应的复制证明。这是一种新型的存储证明方案,它能够让存储矿工说服用户和其他矿工,表明数据已经被复制到了它的矿机上。

时空证明(PoST)[编辑]

时空证明(PoST)证明一定数量的已封装扇区,在一定的时间范围内存在于指定的存储空间之中,而不是证明者临时生成的数据。时空证明可以理解为持续的复制证明,即矿工必须不断的生成证明,并在一个提交周期内提交存储证明,如果存储服务商没有在提交周期内连续及时提交证明,会被系统扣除部分代币。

技术改进与创新[编辑]

取消前置抵押[编辑]

根据文件币Filecoin)的经济模型,前置抵押指的是矿⼯在封装每⼀个扇区并⽣成有效算⼒时必须抵押⼀定数量的代币,直到扇区⽣命周期结束后再返还给矿⼯的⼀种安全机制。其设计初衷是⿎励矿⼯⻓时间存储数据,保证数据的可⽤性。 然⽽,在实际运用中,该设计具有不合理因素:⼀⽅⾯,前置抵押的数量相对较⼤,在当前网络算⼒增速下,矿⼯如果进⾏抵押极有可能⼊不敷出,⽆法持续维护整个网络;另⼀⽅⾯,目前网络中封装的⼤部分扇区都是所谓的“垃圾扇区”,并没有多少包含有效数据的“订单扇区”,⽽通过前置抵押保证这些垃圾数据的可⽤性没有任何实际意义。

文曲星基金会(FileStar)认为仅通过后置抵押(所有挖矿奖励只有在矿⼯持续保存数据的情况下才能逐步解锁)即可保障数据的安全性和可⽤性。因此,文曲星(FileStar)全⾯取消了前置抵押,保留奖励的后置抵押,并对扇区的抵押规则做出改进,进⼀步保障安全性。 主要改进如下:

  • 文曲星(FileStar)允许垃圾扇区拥有更短的⽣命周期。垃圾扇区的主要意义在于证明网络中存在对应可⽤的有效存储空间。而⻓期存储垃圾数据是⼀种资源浪费。因此,文曲星(FileStar)网络中未存储有效数据的垃圾扇区将⽀持较短的⽣命周期,避免存储资源⻓期被垃圾数据占⽤。
  • 文曲星(FIleStar)的订单扇区需要抵押存储费⽤。订单扇区中存储了⽤户的有效数据,通过抵押⽤户⽀付的存储费⽤,将⿎励矿⼯优先存储订单扇区,并保证其数据可⽤性。

新哈希算法[编辑]

文件币Filecoin)中采⽤的SHA256算法严重依赖于AMD处理器的指令集优化,⽽⼤量未⽀持相关指令集优化的Intel矿机处于较⼤劣势,基本⽆法参与挖矿。这⼀选择极⼤地打击了Intel矿⼯的积极性,同时也为文件币网络未来的发展带来极⼤的局限性。文曲星(FileStar)的目标是成为未来互联网基础设施的激励层,需要激励更加多样化的硬件加 ⼊到网络中。因此,文曲星基金会宣布将通过新哈希算法在文曲星(FileStar)网络中支持Intel矿机,在保证安全性的前提下,使得基于x86体系的矿机挖矿性能处于同⼀⽔平,⿎励多样性。文曲星基金会在验证包括SHA512、Poseidon、Pederson和Blake2s等的哈希算法,并将在不同平台上评估这些哈希算法的安全性和实际性能,并从中选择最合适的算法,以⽀持 Intel 矿机或其他⾼性能矿机。

递归零知识证明技术[编辑]

复制证明(PoRep)是文件币Filecoin)存储证明的重要组成部分,结合零知识证明,复制证明可以把存储资源量化并在链上⽣成对应的证明。在文件币的复制证明机制中,矿⼯每封装⼀个扇区,都需要向网络中提交两个证明,对应的消息分别为PreCommitSector以及ProveCommitSector。实际上,在现有的文件币网络中,绝⼤多数的链上消息都是在提交这两种证明。但文件币网络的链上消息处理能⼒(TPS)⾮常有限,当网络发⽣拥堵时,⼤量的证明消息将占⽤绝⼤多数链上资源,⽽普通的消息将⽆法被打包。这同时也导致了⼤矿⼯”⾃私挖矿“⾏为,⼩矿⼯的证明消息基本⽆法上链。

文曲星(FileStar)提出了⼀种递归零知识证明(Recursive ZK-SNARK)技术以解决上述TPS瓶颈问题和消息上链的问题。

递归零知识证明技术(Recursive ZK-SNARK)的基本原理是把矿⼯在⼀定时间内产⽣的若干扇区的证明,进⾏链下证明,组成Merkle树,并⽣成⼀个聚合证明,最终只需要向网络中提交⼀次证明即可同时完成多个扇区的证明上链过程。这样⼀来,每个矿⼯需要提交的证明消息将会明显减少,从⽽提⾼TPS,实现网络扩容。不仅如此,通过调节证明聚合的程度,还可以对网络的消息处理能⼒实现调节,适应未来文曲星(FileStar)网络不同发展阶段的需求。

WindowPoST + VRF 机制[编辑]

在完成复制证明(PoRep)后,矿⼯需要提供时空证明(PoST),证明对数据进⾏了持续存储。文件币Filecoin)中矿⼯封装的每个扇区每天都会被抽查,矿⼯需要正确提交WindowPoST证明,否则其抵押的FIL代币将被罚没。对于存⼒较⼤的的矿⼯来说,每天提交的证明数量⾮常⼤,⽽且随着网络的进⼀步发展,需要提交的WindowPoST也会越来越多,最终可能也会造成网络的拥堵,降低网络对普通消息的处理能⼒。

文曲星(FileStar)在WindowPoST的抽查机制中引⼊了随机抽查机制,使得每个矿⼯需要提交WindowPoST证明的频率⼤⼤降低,⽽不需要每天对算⼒都提交多次证明。普通的随机抽查函数有可能被预测,从⽽影响网络的安全性,因为矿⼯如果能确定⾃⼰被抽查的时间,就存在作弊的可能。文曲星(FileStar)采⽤了可验证随机函数(Verifiable Random Function,VRF) 来进⼀步提升随机抽查的安全性。

挖矿软件优化[编辑]

文曲星(FileStar)对现有开源的挖矿软件进⾏优化,全⾯提升矿机的挖矿效率,最⼤化利⽤矿机计算资源和存储资源。优化主要集中在任务调度模块和零知识证明模块。

  • 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矿机的封装效率。文件币Filecoin)目前的挖矿软件在任务调度上有诸多缺陷,在很⼤程度上影响了网络有效存储的增⻓。文曲星(FileStar)准备发布带有任务调度优化的挖矿软件,提升矿机的挖矿效率。
  • 零知识证明优化。文件币Filecoin)中⽆论是复制证明(PoRep)还是时空证明(PoST)都⼤量采⽤了零知识证明算法,但零知识证明的⽣成过程仍有较⼤的优化空间。文曲星的挖矿软件将在零知识证明⽣成效率上进⾏⼤幅优化,并发布给所有矿⼯使⽤。

文件币网络算⼒映射[编辑]

文件币Filecoin)的主网有效算⼒是目前规模最大并且增速最快的网络。参与文件币(Filecoin)挖矿的矿⼯是第⼀批去中⼼化存储的基础设施贡献者,也将是未来web3.0基础设施的中流砥柱。文曲星(FileStar)在上线初期对所有文件币(Filecoin)上的有效算⼒的权益进⾏⼀定映射,矿⼯如果参与文曲星(FileStar)挖矿,将有可能获得与文件币(Filecoin)主网算⼒匹配的奖励[5][6]

代币经济模型[编辑]

文曲星(英文:FileStar)的原⽣代币为STAR,主要⽤于⽀付消息⼿续费和存储费⽤,矿⼯参与挖矿可以获得STAR挖矿奖励和⼿续费奖励。STAR代币总量为2,000,000,000STAR,不对外募资,团队⽆预挖,代币的分配规则如下:

⒈ 70 % 由挖矿产⽣,产量逐天减少,每6年产量减半

  • 30 % ⽤于激励提供存储资源的矿⼯;
  • 15 % ⽤于激励提供计算资源的矿⼯;
  • 15 % ⽤于激励提供带宽资源的矿⼯;
  • 10 % ⽤于激励提供其他有价值计算的矿⼯,包括零知识证明服务、AI、⼤数据等各类有价值的计算,由社区共同投票决定。

⒉ 30 % ⽤于对⽣态中其他参与者的⻓期激励

  • 15 % 分配给文曲星(FileStar)基⾦会,主网上线⼀年后分5年线性解锁,⽤于项目的⻓期维护和迭代升级;
  • 7 % 分配给社区开发者;
  • 5 % 分配给文曲星(FileStar)⽣态中企业和应⽤;
  • 1 % 分配给媒体和社区;
  • 1 % 分配给⽀持文曲星(FileStar)的交易所和钱包;
  • 1 % ⽤于处理法律关系,确保项目遵守当地法律法规。

路线图[编辑]

  • 2020年10月:发布白皮书初稿[7]
  • 2020年11月:发布FileStar第一版代码,实现基于Filecoin的改进,免抵押,并修复Filecoin多个bug
  • 2021年2月:实现白皮书中的大部分内容,包括新的封装Hash算法、递归零知识证明、随机抽查Window PoST+VRF等
  • 2021年8月:推出可验证计算网络,激励部分矿工转向可验证计算网络
  • 2021年12月:推出可度量带宽网络,激励部分矿工转向可度量带宽网络

上市交易所[编辑]

  • 2020年10月30日,鲸交所上线FileStar代币(STAR)[8]
  • 2020年11月3日,Gate.io上线FileStar代币(STAR)[9]
  • 2020年11月27日,LBank上线FileStar代币(STAR)[10]

参考文献[编辑]

  1. ^ 一文读懂Filecoin分叉项目FileStar文曲星. PANews. 2020-10-20. 
  2. ^ FileStar Project Litepaper (PDF). FireStar Foundation. 2020-10-20. 
  3. ^ Filecoin分叉币FileStar预计10月30号上线. 腾讯新闻. 2020-10-26. 
  4. ^ Filecoin分叉兄弟出现了?Filestar文曲星预计10月30日上线. 大河共识联盟. 2020-10-27. 
  5. ^ 算力迁移. FireStar Foundation. 2020-11-10. 
  6. ^ 空投计划. FireStar Foundation. 2020-10-31. 
  7. ^ FileStar Project Litepaper (PDF). FireStar Foundation. 2020-10-20. 
  8. ^ 鲸交所首发上线STAR/USDT 交易对. 鲸交所. 2020-10-30. 
  9. ^ Gate.io关于上线STAR(Filestar文曲星)的公告. Gate.io. 2020-10-31. 
  10. ^ 关于LBank开启持仓FIL享STAR空投活动的公告. LBank. 2020-11-20.