存储与检索文件
Filecoin的第一个版本是一种加密货币和文件存储网络，于2014年发布。Filecoin的目标是使数据广泛且廉价地获取，并重新部署被浪费的硬盘资源来执行有用的工作。要实现这一愿景，就需要在网络的协议和服务层上进行创新，Filecoin的主要概念发展之一就是使通过共识达成的有效工作与网络目的相关：存储和检索文件。
在2014年的提案中，Filecoin有用的存储服务基于比特币式的工作量证明共识之上：除了解决密码难题之外，Filecoin节点参与者还将完成可恢复性证明，以确保他们正在存储特定文件。2014年的白皮书指出，工作量证明的包含是次优的，并以提出从Filecoin协议中删除工作量证明共识的建议作为结尾。这种构想构成了未来几年Filecoin证明系统上大部分工作的基础。
1.打造一个日益增长的生态系统
2014年至2017年间，与Filecoin网络相关的最重大的进步之一是通过不同的技术实现的：IPFS的发布——用于在分布式文件系统中存储和共享数据的对等超媒体协议。2015年，IPFS用作内容寻址实际应用的概念验证：通过数据的内容而不是其在网络中的位置来引用数据。IPFS中的内容寻址使对等方可以在本地交换数据，而无需连接到中央集成器。与IPFS的共同工作还有助于Filecoin开发人员提供有关市场结构和激励措施以及隐私保护的数据和反馈。
IPFS以及以太坊的存在也创造了对Filecoin的市场需求。因此，2017年白皮书建立了Filecoin模型的加密经济基础，正式将Filecoin网络定义为去中心化存储网络，并引入了可验证的存储和检索市场的概念。这些创新使Filecoin成为了在开放市场中进行交互的技术社区的一部分。V丨hugoschan
除了对Filecoin在更广泛的分布式服务经济中的地位进行创造性思考外，这一时期协议实验室对Filecoin核心技术进行了重大重新构想。通过查看对证明系统和共识机制所做的更改，可以了解这段时间对Filecoin协议所做的改进的程度。
Filecoin证明系统，2017年，Filecoin白皮书提出了两个新的存储证明：复制证明和时空证明。这些证明的动机是提供更好的保护以防止女巫攻击、外包攻击和发电攻击。Filecoin的PoRep允许存储提供者验证性地证明他们正在将数据副本存储在物理上独立的位置。Filecoin的PoSt算法用于证明在商定的整个时间段内都存储着特定的数据副本。时空证明算法是本质上有用的工作量证明的基础，这是2014Filecoin白皮书中明确提出的目标之一。
2.重构故事
Filecoin协议的核心进步之一在于其共识机制——网络节点就网络状态达成一致的方式。与比特币形式的共识相比，Filecoin共识具有两个效率优势：运行成本低于比特币；该协议需要为真实客户提供经过密码验证的真实数据云存储，而不是直接用于区块链维护。
当前，Filecoin共识还代表着对2014Filecoin白皮书中描述的系统的创新。2017年的Filecoin提案提出了一项基于有效工作的共识协议，其中选择节点参与者来创建新区块的概率与其相对于网络其余部分的活动存储成正比。此新的共识协议旨在激励节点参与者投资存储能力，使他们的激励措施与网络目标保持一致，并允许将存储证明计算重新用于参与共识，从而提高节点参与者的效率。节点参与者提交给网络的时空证明可用于计算节点参与者能力，从而使Filecoin中的能力公开且可公开验证。
共识经济学的这些技术进步是由加密经济学方面的大量概念性工作提供动力的，尤其是激励措施的协调一致：Filecoin的领导人选举及其基于有益工作的整体奖励制度创建了一个激励措施，使节点参与者和客户保持一致，网络的目标是：提供有用的存储空间。V丨hugoschan
2020年10月，Filecoin网络爆炸式地出现在区块链领域，为新生的Web3.0空间引入了令人兴奋的新技术配置和激励措施。但是，并不意味着构建安全高效的数据存储技术的工作已经结束：研究人员已经在Filecoin的开发工作中开辟了一个新阶段：将现实世界的数据集成到研究和部署周期。
3.未来研究方向
预测和塑造新技术的轨迹是一个复杂的过程。协议实验室的研究人员，包括CryptoLab、ResNetLab和即将成立的ConsensusLab的成员，以及更广泛的研究社区，对研究领域有一些想法，这些想法将来可能会引起关注：
zk-SNARKs目前是活跃研究的焦点，包括使用SNARK聚合技术和设计新的矢量承诺方案以减少FilecoinSNARKs中Merkle树的成本。研究重点包括为涉及多方计算的SNARK设计更好的系统，该技术允许网络中的多个节点在其输入上共同计算功能，同时将这些输入保持私有。
VRF可实现可公开验证的确定性预先承诺。在Filecoin中，VRF用作验证节点参与者存储数据完整性的系统的一部分。Filecoin中产生的每个块都包含从两个随机性源中提取的值。节点参与者提交有关其存储数据的证据，并结合在特定时期添加的对随机性的引用，以确保节点参与者在特定时间点生成证据。VRF的未来工作将改善随机性产生系统。V丨hugoschan
VDF在某些硬件假设和少量要求的情况下，保证了随机延迟。VDF在公共随机信标，共识协议的领导者选举以及复制证明中发挥作用。VDF目前尚未在Filecoin规范中实现，但它是一个活跃的研究领域。
当原始数据被编码到副本中并提交到区块链时，Filecoin的复制证明步骤将生成深度有力图。DRG的工作是对证明系统和图形结构正在进行的研究的一部分。
向量承诺是Filecoin可验证的去中心化存储模型的重要组成部分，它是使秘密的预先承诺能够稍后透露的加密原语，是Filecoin可验证的分散存储模型的重要组成部分，新的向量承诺技术是CryptoLab研究的活跃领域。
BLS签名是数字签名的一种形式：一种用于验证数字数据真实性的方案。drand随机信标使用阈值BLS通过组合由参与者独立产生的各个部分签名来共同计算签名。安全的协作计算是不可偏性的重要组成部分，也是未来研究的主题。
当然，这并不是Filecoin项目未来研究方向的详尽列表。正如密码学家和区块链专家DanBoneh在FilecoinLiftoffFireside聊天中指出的那样：区块链的变化速度更快，因而区块链是“部署密码工具的绝佳测试场”。
研究社区中的人们为项目的突破而感到兴奋，这些突破将加速Filecoin网络的发展。但是，真正的技术促进因素将是Filecoin不断被更广泛的Web3.0社区广泛采用，从而使研究与现实联系起来，创建新技术和应用程序。
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