2021-03-29 14:46

1475视角:Filecoin算法、经济模型和生态观

一、最新动态

1.官方动态:首创“链下验证”升级

“升级简介”:3月4日,Filecoin 网络在 epoch 为 550321 时成功升级到 V10,使 任意一个Window PoSt 消息使用的Gas已从约130M减少到8.5M,减少了90%以上!这在极大程度上节约了矿工的POST证明的成本,同时也释放了大量的链带宽,带来更低的BaseFee和更高的TPS。

“链下验证”:FIP-0010提案核心特点则是采用链下WindowPoSt验证,即WindowPoSt无需接受验证即可上链,稍后链下验证者可调用DisputeWindowedPoSt进行验证。FIP-0010提案通过“链下”验证+“举报”的方案。对于矿工而言,既能降低gas费和提升Filecoin网络的TPS,又能更好地维持原有的算力稳定和安全,稳稳地获取区块奖励。给Lotus团队点个赞👍

“长远意义”:Filecoin官方本次在时空证明层面采用“链下验证”的方式颇具“试点”意义,一旦试验成功,那么“链下验证”同样可以运用到PreCommit(25.03%)、ProveCommit(69.49%)这两个Gas费消耗“大户”,或许可以从根本上突破困扰Filecoin矿工的Gas费较高的问题,值得期待!同时为其他公链提供了全新的TPS提升解决方案。

二、Filecoin经济模型

1.引言

Filecoin是旨在存储人类社会最重要信息的分布式网络,确保高质量的服务并防止严重的数据丢失。在Filecoin网络中,鼓励存储真实数据,不仅为了维护网络安全需要为所承诺的存储服务进行前置抵押,而且还必须长期维护存储服务,才能拿到线性释放的区块奖励,最终实现安全、持续、不丢失、不损坏、有效的数据存储,成就Fil网络的长期价值。

本章节将详细讲解Filecoin的经济模型特征,并根据目前的项目进展与市场环境对全网核心要素未来的变动进行合理的模拟预测,希望能向协议实验室团队、矿工、投资人与生态参与者提供一个清晰的全局视角与模糊正确的方向。

2.有效算力

2.1 可验证数据算力

可验证数据是经由官方认证的公证人根据自身审核标准严格审批通过的数据集,就是所谓的真实数据,矿工封装此类数据能够获得10倍的有效算力加成,但扇区初始抵押额也需要提供10倍,因此体现在成本上就是节约了90%的存储硬盘成本以及90%的gas fee。

2.2 不可续期算力

由于2020.11.24主网版本的升级,致使在此之前增长算力的扇区无法在生命周期结束后进行续期,该部分算力总计达到1.2EiB左右,但掉的算力未来发生时间点预计仅占全网有效算力的10%以下,因此对Filecoin全网状态造成的影响并不显著。

2.3 全网有效算力增长预测

Filecoin全网有效算力直接展示了在网络上接入的存储数据量,虽然目前存储的大部分为垃圾数据,但在官方重点鼓励客户使用Filecoin网络存储真实数据的不断推动下,未来的Filecoin网络能够实现全人类存储重要数据的伟大工程。

随着主网的不断优化升级,2021.3.4包含FIP-10的Lotus 1.5.0版本正式上线,SubmitWindowPost 转为链下证明空余出的区块消息空间可分配给PreCommitSector及ProveCommitSector消息,预期全网有效算力单日平均增速将从过去一个月的24PiB上升至27PiB。另外,协议实验室团队已经更新实现ProveCommitSectorAggregated的FIP-13提案相关底层代码,经过代码测试后预期能够于2021年5月份上线,上线后有望大幅缓解全网消息拥堵,从而降低全网Gas Fee至0附近,到时有理由相信全网有效算力单日平均增速能够达到40PiB,峰值超过60PiB。

由此Filecoin全网有效算力的增速假设为:

(1)2021.3-2021.5,全网有效算力单日平均新增30PiB;

(2)2021.5-2023.7,全网有效算力单日平均新增40PiB。

(3)2023.7以后,全网有效算力保持不变。

如图,几个关键时间节点为:

(1)2021.4.2,全网有效算力于3.8 EiB超过基线算力,自此全网有效算力将持续大于基线算力;

(2)2023.6.10,在币价不变的假设下,新增算力的全要素年化收益率下降至20%以下,合理推测全网有效算力将停止增长;

(3)2024.6.10,基线算力于33.77 EiB超过全网有效算力,自此基线算力将持续大于全网有效算力。

3.挖矿区块奖励

3.1 六年减半

Filecoin网络挖矿区块奖励分两部分,Simple Minting(简单铸币)和Baseline Minting(基线铸币)。其释放的规则是每六年减半,其算法为半衰期为6 年的指数衰减算法。

其中

:全网累计挖矿区块奖励,

,

t:时间点,以秒计

3.2 简单铸币

区块奖励的第一部分简单铸币,是跟随自然时间六年减半的标准算法,因此与其它全网状态值不相关,可独立计算。

其中

:全网累计简单铸币产出,


t:自然时间点,以秒计

3.3 基线铸币

区块奖励的第二部分基线铸币则相对复杂,与全网状态值存在相关性。

3.3.1 基线算力

首先基线铸币与BaselinePower(基线算力)相关,基线算力的初始值设为2.5EiB左右,以每年100%的增长速度实现指数增长。


其中

:基线算力

t:自然时间点,以秒计

3.3.2有效时间

这里需要引入一个effective network time(有效时间)的概念,不同于自然时间,有效时间是在基线铸币产出公式中采用的另一个时空时间点,随着全网原值算力(未加入有效数据影响的全网有效算力)不断增长追赶基线算力,有效时间也会随之追赶自然时间,但基于算法设置,有效时间永远无法赶上自然时间,只能无限逼近。

,经过计算得到

其中

:有效时间, 

:全网原值算力

3.3.3基线铸币产出

在获得有效时间后,基线铸币产出的公式类似于简单铸币产出。

其中

:全网累计基线铸币产出,

3.4 挖矿锁仓&释放

矿工挖矿区块奖励在FIP-4提案生效后,由过去的全部区块奖励线性解锁变为25%直接释放,其余75%分180天线性解锁,每天释放一次。

3.5 全网每日挖矿区块奖励预测

Filecoin网络运行以来,全网有效算力始终在追赶基线算力,总量为7.7亿FIL的基线铸币量随着全网有效算力不断逼近赶基线算力而增长,由此全网每日挖矿区块奖励目前仍在上升。

直到2021.4.2,由于全网有效算力赶上基线算力,全网每日基线铸币量达到峰值后回落,全网每日挖矿区块奖励也因此达到376,000FIL左右的峰值,自此全网每日挖矿区块奖励进入缓慢下降通道。

3.6 单T每日挖矿区块奖励预测

单T每日挖矿区块奖励的变动趋势主要取决于全网每日挖矿区块奖励和全网有效算力的变化。

在全网每日基线铸币产出还在增长的时期内,全网每日挖矿区块奖励的正向推动力小于全网有效算力上升的逆向推动力,致使单T每日挖矿区块奖励缓慢下降;在2021.4.2全网每日基线铸币产出进入下降通道后,两个因子都成为了逆向推动力,致使单T每日挖矿区块奖励加速下降。

4.扇区抵押

Filecoin网络设定了扇区的初始抵押机制,是在矿工每提交一个扇区时,都要提供与当时全网状态值相关的抵押额,只有当扇区到期时才会返还对应的抵押额。初始质押保证矿工在获得任何区块奖励之前,若违背了其扇区承诺有足够的质押接受惩罚,以此保障共识机制的安全性。

4.1 扇区抵押额

每个扇区的初始抵押额由两部分组成,存储抵押和共识抵押。

存储抵押是为了保障用户在网络上的服务质量,并在出现惩罚时为扇区提供担保,数值上的设置需要足够小到能够让矿工加入filecoin网络,同时足够大到能够满足早期故障的罚没,目前为未来20天的预期挖矿区块奖励。在封装流程中,P2步骤完成后,提交preCommitSector消息时,会向miner钱包转入这笔存储抵押。

共识抵押是在未来存储抵押逐渐衰减时为用户提供另一份长期的存储安全保障。共识抵押额取决于该扇区在全网修正算力(加入有效数据影响的全网有效算力)/基线算力的占比和全网FIL总流通量。在封装流程中,C2步骤完成后,提交proveCommitSector消息提交时,会向miner钱包转入这笔共识抵押。

4.2 单T抵押量预测

单T抵押量的趋势变化如下:

(1) Filecoin主网上线以来,受FIL_Vested大量解锁的影响,全网FIL总流通量增长的正向推动力大于基线算力上升的逆向推动力,致使单T抵押量逐步上升,预计于2021.4.2达到10.1FIL的峰值;

(2) 2021.4.2,全网有效算力超过基线算力以及2021.4.15 FIL6融资解锁完毕后,存储抵押中单T每日挖矿区块奖励走在下行通道(详见3.6),共识抵押中全网FIL总流通量增长的正向推动力小于全网修正算力上升的逆向推动力,两个因素共同致使单T抵押量急速下降,预计于2023.6.10达到3.9FIL的极小值;

(3) 2023.6.10,全网有效算力停止增长,全网FIL总流通量继续增长,推动共识抵押额回升,并且大于存储抵押的下降幅度,由此致使单T抵押量上升,预计于2024.6.10达到5.2FIL的极大值;

(4) 2024.6.10,基线算力超过全网有效算力,共识抵押中全网FIL总流通量增长的正向推动力小于基线算力上升的逆向推动力,推动单T抵押量重返下行通道。

5.全网总流通量

全网总流通量是指Filecoin全网能自由转账、真实流通的Fil金额。

5.1 全网真实总流通量公式

根据2020年8月28日Filecoin协议实验室推出的最终版经济模型文档,其FIL Circulating Supply并不等同于真实的全网总流通量,需做以下两项调整:

(1) FIL_Mined包含了180天线性释放的挖矿锁仓,真实全网总流通量需将此部分在FIL Circulating Supply中扣除,以FIL_LockedMining表示;

(2) 通过FIL Circulating Supply的公式计算发现,所得值相比lotus指令获得的真实链上值减少了一千万FIL以上,据观察发现其差值与目前f090账户已释放的17,066,619FIL吻合。根据代币分配规则,此部分释放只可能从总量15%的Mining Reserve中抽取,因此需将这部分FIL加入真实全网总流通量的公式中,以FIL_OtherMined表示。

注:截至2021.3.4

注:目前TotalPledgeCollateral(扇区质押)占Fil_Locked总量的99%以上,其余可忽略不计。

5.2 全网真实总流通量预测

未来预期全网真实总流通量始终处于上升通道,而全网抵押额以及全网挖矿锁仓额是一个先增后减的趋势。

短期内两个关键时间节点在于:

(1)2021.4.15,FIL6解锁释放完毕,挖矿释放之外的FIL解锁释放速度大幅下降,由之前的每日释放64.8万,下降至每日释放36.5万。因此,预期全网真实总流通量增长速度由之前的每日增长50万下降至每日增长22万;

(2)2021.5,预期将上线FIP-13提案,之后的一个月是全网真实总流通量增速最慢的时间段(假设全网平均单T算力增长gas fee为1FIL),全网真实总流通量增长速度将下降至每日增长24.5万。

6.生产关系

在生产关系方法论中,最重要的两个Filecoin网络要素,全网算力与币价,由众多矿工的生产投入力量来主导。

情形一:币价上涨致使矿工新增算力全要素年化收益率超过20%,矿工选择涨算力,全网有效算力增长,使得全网抵押额以及销毁额随之加速提升,全网真实总流通量上升速度减缓甚至出现下降,供给小于需求,刺激币价继续上涨,进入正循环;

情形二:币价泡沫破裂,下跌至矿工新增算力全要素年化收益率低于20%,矿工选择停止涨算力,使得全网抵押额以及销毁额增速减缓,全网真实总流通量上升速度加快,供给大于需求,压制币价继续下跌,进入负循环。

7.资本关系

相比生产关系,资本关系方法论与其最大的不同就在于FIL币价变为外生自变量,将币价视为完全由外界资本力量主导。因此,矿工是否增长算力的决策完全取决于币价,全网算力与基线算力的跟随效应也几乎消失。

全网有效算力的变动存在以下三种情形:

情形一:币价上涨致使矿工新增算力全要素年化收益率超过20%,矿工选择涨算力,全网有效算力增长;

情形二:币价持平或下跌致使矿工新增算力全要素年化收益率低于20%,矿工选择停止涨算力,但续期算力续期算力的成本只有初始抵押FIL的资金成本,其全要素年化收益率依旧超过20%,矿工并不会撤硬盘减算力,全网有效算力不变;

情形三:币价持平或下跌致使矿工续期算力全要素年化收益率低于20%,矿工选择撤硬盘减算力,全网有效算力下滑。

三、1475生态观点

1.Filecoin应用生态长期来看是趋势

因为分布式存储是更优的资源优化机制、有上百亿的沉没成本、更独特的安全隐私方式、还有海量存储需求(物联网、AR/VR、5G、高清需求)的爆发; 这个方向是比较容易判断对的,唯一不确定的是这个美好蓝图需要多久才能够和我们相遇,也不确定是否就和Filecoin有关,但是1475选择相信未来已来只是尚未流行,1475选择相信Filecoin是最大的可能性。

2.Filecoin挖矿生态前期金融循坏、后期生产循坏

由上面1475的经济模型分析可知:前期单T质押FIL数高&FIL价高、gas费用导致设备成为沉没成本;现在金融成本占90%+;但是进入后期,~4月3号在network power赶上baseline之后单T质押FIL数将逐步减少,180天之后单T质押量会减半(5FIL/T); prove message可以打包上链会使得Gas费用不再是瓶颈,这样链的TPS会需要计算设备生产增加;随着时间的往后推进,金融成本会越来越低,生产成本会越来越高;最后也会像BTC一样进行成本比拼。

3.Filecoin二级市场供需关系:短期供方市场

短期供方市场,理由如下:
4月15号:占22%的6月期货释放完成,停止释放,将少掉28万+/天的供给

4-5月:prove message可以打包上链会上线,Sector质押会快速增长
2021年传统资本陆续进程:会很大程度上提高需求

本文链接:https://www.8btc.com/media/6614037
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