01
後比特幣時代
比特幣的到來帶來了分布式帳本技術的蓬勃發展，開創了現代區塊鏈時代。在此期間，基礎技術和重疊應用領域都出現了許多創新。
比特幣的實際突破是其工作量證明共識算法，該算法創建了一個可靠的系統，用於管理和跟蹤分布式系統中的通證所有權。
這是一個類似於打破跑步中的「四分鐘一英裡的局限」：一旦確定切實可行的解決拜佔庭將軍問題的方案，區塊鏈開發人員便立即開始對共識問題進行進一步的創新。
基於工作量證明共識協議（Ethash）推出的以太坊，該網絡打算轉換為Eth 2.0中的權益證明協議。
以太坊明確地展望了區塊鏈網絡作為去中心化應用程式平臺的潛力，從而幫助建立了去中心化文件存儲市場以及其他新穎的區塊鏈應用程式。
以太坊的區塊鏈即平臺模型創建了一個充滿活力的第三方DApp生態系統（去中心化應用程式），並激發了一些關於去中心化網絡（包括Filecoin）可以支持的應用程式類型的創新思維。
02
2014 Filecoin白皮書
Filecoin的第一個版本是一種加密貨幣和文件存儲網絡，可將數據存儲外包給服務提供商的分布式網絡，於2014年發布。
Filecoin的目標是使數據廣泛且廉價地獲取，並重新部署被浪費的硬碟資源來執行有用的工作。要實現這一願景，就需要在網絡的協議和服務層上進行創新，Filecoin的主要概念發展之一就是使通過共識達成的有效工作與網絡目的相關：存儲和檢索文件。
在2014年的提案中，Filecoin有用的存儲服務基於比特幣式的工作量證明共識之上：除了解決密碼難題之外，Filecoin節點參與者還將完成可恢復性證明，以確保他們正在存儲特定文件。
2014年的白皮書指出，工作量證明的包含是次優的，並以提出從Filecoin協議中刪除工作量證明共識的建議作為結尾。這種構想構成了未來幾年Filecoin證明系統上大部分工作的基礎。
03
2017 Filecoin白皮書
2017年，協議實驗室發布了Filecoin，這是2014年的白皮書中首次設想的分布式存儲網絡和市場。2017年，在2014 Filecoin前身的基礎上，引入了幾個重要的概念和技術進步:
1、打造一個日益增長的生態系統
2014年至2017年間，與Filecoin網絡相關的最重大的進步之一是通過不同的技術實現的：IPFS的發布——用於在分布式文件系統中存儲和共享數據的對等超媒體協議。
2015年，IPFS（白皮書）用作內容尋址實際應用的概念驗證：通過數據的內容（通過哈希指紋）而不是其在網絡中的位置來引用數據。IPFS中的內容尋址使對等方可以在本地交換數據（這是Filecoin存儲模型中央的數據訪問分散化的重要組成部分），而無需連接到中央集成器。與IPFS的共同工作還有助於Filecoin開發人員提供有關市場結構和激勵措施以及隱私保護的數據和反饋。
IPFS以及以太坊的存在也創造了對Filecoin的市場需求。因此，2017年白皮書建立了Filecoin模型的加密經濟基礎，正式將Filecoin網絡定義為去中心化存儲網絡，並引入了可驗證的存儲和檢索市場的概念。這些創新使Filecoin成為了在開放市場中進行交互的技術社區的一部分。
除了對Filecoin在更廣泛的分布式服務經濟中的地位進行創造性思考外，這一時期協議實驗室對Filecoin核心技術進行了重大重新構想。通過查看對證明系統和共識機制所做的更改，可以了解這段時間對Filecoin協議所做的改進的程度。
2、Filecoin證明系統
2017年，Filecoin白皮書提出了兩個新的存儲證明：複製證明（PoRep）和時空證明（PoSt）。這些證明的動機是提供更好的保護以防止女巫攻擊、外包攻擊和發電攻擊。Filecoin的PoRep（複製證明）允許存儲提供者（Filecoin網絡上的節點參與者）驗證性地證明他們正在將數據副本存儲在物理上獨立的位置。Filecoin的PoSt（時空證明）算法用於證明在商定的整個時間段內都存儲著特定的數據副本。時空證明算法是本質上有用的工作量證明的基礎，這是2014 Filecoin白皮書中明確提出的目標之一。
3、重構共識
Filecoin協議的核心進步之一在於其共識機制——網絡節點就網絡狀態達成一致的方式。與比特幣形式的共識相比，Filecoin共識具有兩個效率優勢：運行成本低於比特幣；該協議需要為真實客戶提供經過密碼驗證的真實數據云存儲，而不是直接用於區塊鏈維護。
當前，Filecoin共識還代表著對2014 Filecoin白皮書中描述的系統的創新。2017年的Filecoin提案提出了一項基於有效工作的共識協議，其中選擇節點參與者來創建新區塊的概率與其相對於網絡其餘部分的活動存儲成正比。
此新的共識協議旨在激勵節點參與者投資存儲能力，使他們的激勵措施與網絡目標保持一致，並允許將存儲證明計算重新用於參與共識，從而提高節點參與者的效率。節點參與者提交給網絡的時空證明可用於計算節點參與者能力，從而使Filecoin中的能力公開且可公開驗證。
共識經濟學的這些技術進步是由加密經濟學方面的大量概念性工作提供動力的，尤其是激勵措施的協調一致：Filecoin的領導人選舉及其基於有益工作的整體獎勵制度創建了一個激勵措施，使節點參與者和客戶保持一致，網絡的目標是：提供有用的存儲空間。
04
建設未來
2020年10月，Filecoin網絡爆炸式地出現在區塊鏈領域，為新生的Web 3.0空間引入了令人興奮的新技術配置和激勵措施。但是，並不意味著構建安全高效的數據存儲技術的工作已經結束：研究人員已經在Filecoin的開發工作中開闢了一個新階段：將現實世界的數據集成到研究和部署周期。
預測和塑造新技術的軌跡是一個複雜的過程。協議實驗室的研究人員，包括CryptoLab、ResNetLab和即將成立的ConsensusLab的成員，以及更廣泛的研究社區，對研究領域有一些想法，這些想法將來可能會引起關注：
zk-SNARKs目前是活躍研究的焦點，包括使用SNARK聚合技術和設計新的矢量承諾方案以減少Filecoin SNARKs中Merkle樹的成本。研究重點包括為涉及多方計算（MPC）的SNARK設計更好的系統，該技術允許網絡中的多個節點在其輸入上共同計算功能，同時將這些輸入保持私有。
VRF（可驗證的隨機函數）可實現可公開驗證的確定性預先承諾。在Filecoin中，VRF用作驗證節點參與者存儲數據完整性的系統的一部分。Filecoin中產生的每個塊都包含從兩個隨機性源（VRF和drand隨機性信標）中提取的值。節點參與者提交有關其存儲數據的證據，並結合在特定時期添加的對隨機性的引用，以確保節點參與者在特定時間點生成證據。VRF的未來工作將改善隨機性產生系統。
VDF（可驗證的延遲功能）在某些硬體假設和少量要求的情況下，保證了隨機延遲。VDF在公共隨機信標，共識協議的領導者選舉以及複製證明中發揮作用。VDF目前尚未在Filecoin規範中實現，但它是一個活躍的 研究領域。
當原始數據被編碼到副本中並提交到區塊鏈時，Filecoin的複製證明步驟將生成深度有力圖（一種有向無環圖結構的一種形式）。DRG的工作是對證明系統和圖形結構正在進行的研究的一部分。
向量承諾是Filecoin可驗證的去中心化存儲模型的重要組成部分，它是使秘密的預先承諾能夠稍後透露的加密原語，是Filecoin可驗證的分散存儲模型的重要組成部分，新的向量承諾技術是CryptoLab研究的活躍領域。
BLS籤名是數字籤名的一種形式：一種用於驗證數字數據真實性的方案。drand隨機信標使用閾值BLS通過組合由參與者獨立產生的各個部分籤名來共同計算籤名。安全的協作計算是不可偏性的重要組成部分，也是未來研究的主題。
當然，這並不是Filecoin項目未來研究方向的詳盡列表。正如密碼學家和區塊鏈專家Dan Boneh在Filecoin Liftoff Fireside聊天中指出的那樣：區塊鏈的變化速度更快，因而區塊鏈是「部署密碼工具的絕佳測試場」。
研究社區中的人們為項目的突破而感到興奮，這些突破將加速Filecoin網絡的發展。但是，真正的技術促進因素將是Filecoin不斷被更廣泛的Web 3.0社區廣泛採用，從而使研究與現實聯繫起來，創建新技術和應用程式。+V：bbking005
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