Filecoin：IPFS 和 Filecoin 的集成

今年Filecoin主要集中在两件大事，一个是 FVM，这个大家关注得比较多，另一个是检索市场的建设。协议实验室在为检索市场的开发和建设上投入的工程人员大于 FVM，这是因为检索市场不仅仅是关于Filecoin网络，而且需要与IPFS相结合。

从Filecoin上线开始，社区就在关注检索市场。原因很简单，因为只有有了检索市场，Filecoin中存储的数据才会真正的使用价值，才能在新一代的互联网中起到基础设施的作用。当然，FVM本身也是奔这个目的去的。FVM的实现是的Web3的应用和其他Web3的基础设施可以和Filecoin交互，利用Filecoin来存储和处理数据。当然，检索市场真正让这些数据能够被获取并体现商业价值。

检索市场的建设首先要考虑几个问题：

如果实现快速的检索服务？

如何利用现有的IPFS网络的资源？

如何激励检索服务者？

这是几个非常棘手的问题，在经过一年多的探索之后，目前已经有了初步方案，而且网络也正在开发和建设之中。

效率与信任问题

Filecoin 的存储大家都非常熟悉，其创新的复制证明和时空证明解决了去中化世界中的存储的信任问题。但同时，由于需要零知识证明来建立信任，其存储速度自然不会高。这对于存储而言问题不大，但对于检索而言确是致命的。Filecoin检索市场的目标是提供不低于Web2检索性能的服务，

单纯依靠Filecoin链上实现检索市场难度极大，首先面临的就是检索证明问题，如果证明一个服务者提供了真正的检索服务。这个在没有激励的网络中比较容易实现，只要双方交易并支付网路费用就可以。但对一个区块链网络而言，如果加入激励，就需要有一个防止攻击的问题，这里面的主要的攻击与存储类似，包括女巫攻击和外包攻击。

在这些方面没有取得密码学方案上的突破的时候，一个可行的方式是通过类似现在的 Filecoin+ 的方案，即通过治理来建立信任。可以通过公证人治理模式，另一个通行的办法就是通过 DAO 的模式来进行治理。

即使可以通过DAO和公证人的方式来治理，那么检索的效率如何达成。一个显而易见的结论是，现阶段不可能通过Filecoin存储服务者通过Unseal 的方式来解封数据并提供检索。实际上，Filecoin 在设计之初就考虑到了这一点，所以有 Fast Retrieval 模式，这种模式是说Filecoin的存储服务者可以保留一份原始数据，提供检索服务时，不用 Unseal 密封的数据，直接提供原始数据即可。

那么另外一个问题来了，原始数据以什么形式保存，并能够提供快速服务呢？目前没有统一方案。对于协议实验室而言，一个自然的思路就是，利用IPFS。这里面有很多好处：1）IPFS是一个天然的CDN网络；2）IPFS网络的覆盖面广，Filecoin只有几千个存储服务节点，而IPFS有数十万个节点，这会大大地扩展Filecoin的影响范围；3）通过IPFS检索速度快，加上以Filecoin作为交易代币，可以一方面促进Filecoin 的使用，另一方面促进IPFS的检索服务商提高服务质量。 

IPFS 和 Filecoin 的集成

Filecoin的检索市场将是一个 Filecoin+IPFS 网络来提供的市场。这个市场建成，将数百倍地扩展Filecoin的节点范围（包含存储节点和检索节点）。同时，Filecoin作为通证的使用将会被大大扩展。Filecoin保留的15%的通证也有可能在适当的时机作为激励来推进这个市场的建设。

IPFS 和 Filecoin 的集成，首先需要考虑的就是信任问题，存储在Filecoin网络中的数据，如何从IPFS上获得，并保证是正确的，这个不难，因为 IPFS 是一个内容寻址的网络，内容获得后，可以直接验证，并与Filecoin上存储服务者的承诺的交易数据一致，就没有问题。而IPFS检索节点当然也可以从Filecoin存储节点上检索数据并缓存数据为其他客户服务。这样以来，检索节点和存储节点就分开了。在Filecoin+IPFS检索网络中，我们会看到比存储节点多得多的检索节点，这样，才可以提供更高质量和速度的检索服务。

IPFS+Filecoin的集成，还要解决一些技术问题。

首先，用户怎么知道到哪里去检索？目前的办法是，在网络中提供一些类似于DNS的节点，也就是内容寻址的节点，这些节点被成为 Indexer（索引节点），用户可以首先访问这些节点获取有哪些服务者可以提供其需要的内容，Indexer会根据用户的请求来提供一批离用户较近的效率高的节点给用户，然后用户就可以直接访问那些检索节点来提供服务。这个和目前Web2网络中访问网站的流程相似。

其次，用户如何付费？这里有一个兼容的问题，也就是说在这个检索市场上，我们希望用户的体验是一致的，无论用户是从 Filecoin 网络还是从 IPFS 网路中获取数据，感受上是没有区别的，接口一致，付费的方式一致，也就是说都是用 FIL 来付费。然而，我们知道 IPFS 是免费的，那么我们就需要为 IPFS 节点增加这个可以通过FIL付费来服务的功能。这里面还涉及到IPFS的数据传输方式和 Filecoin 不同，一个是Bitswap另一个是GraphSync。这就需要做一些改造。

最后呢，如何激励？当然如果只是建立市场，没有激励，相对来说比较简单，但这样的话，网络初期的建设就全靠协议实验室自己。这个在区块链世界显然是落后和不合适的。类似Filecoin的存储市场通过Token激励目前成为一个增长最快的存储网络，如果有合适的激励方式，Filecoin的检索市场将会比存储网络更快速的成长。激励当然要与网络贡献相一致，而且不能被欺诈和攻击，同时在实现上成本不能太高。这个非常难，目前研究团队对此有一些方案，希望在接下来的数月和一年中有所突破。当然，也可以采用不完全去中心化的方案，这样难度会小一些，做一些妥协，难度和成本都会降低，对于生态的建立也未尝不是一个选项。

存储市场服务于 Web3 + Web2

协议实验室的目标是把 IPFS 和 Filecoin 结合起来，借助 IPLD、LibP2P等其他多个项目作为一个整体方案，来构建分布式存储系统，作为Web3的基础设施。Web3的发展当然离不开存储，当前已经有很多项目在利用Filecoin或IPFS作为其存储底层。当Filecoin+IPFS存储市场建立起来之后，整个市场的商业模式就标准化了。任何应用和公链都可以在此基础之上自由地使用此存储网络。

从这个角度讲，Filecoin+IPFS所构建的去中心化存储，在Web3的整个生态中属于 Layer 0 （最最基础的部分），用以支撑其他的 Layer 1 的链，包括 Ethereum，Solana，Cardano，Near，Flow，AVAX等等。Layer 0 对于所有需要内容存储的链和应用来说是离不开的。这也可以让 Web3 从 DeFi 扩展到其他更广泛的应用，Game，Social，Video，metaVerse等等。也真正让互联网从 Web2 到 Web3 成为可能。

Filecoin+IPFS的存储和检索市场，借助 IPFS 的广泛分布和CDN特性，其实是在构建存储和检索的同时，构建了一个 CDN （内容加速网络）。Filecoin检索网络的目标是提供比当前 Web2.0 效率更高的检索速度。这样，其不仅可以为Web3 服务，也可以为Web2 服务，并为Web2应用迁移到 Web3 提供了一条路径。