人気プロジェクトFilecoinの経済モデルとマイナーの経済行動を1つの記事で理解する

著者：Qian Bojun、HashKey Capital Research勤務

レビュアー: Wanxiang Blockchain および PlatON のチーフエコノミスト、Zou Chuanwei

出典：Lianwen

編集者注: 元のタイトルは「HashKey: 人気のプロジェクト Filecoin の経済モデルとマイナーの経済行動を理解する」です。

Filecoin の発売日が近づいてきたので、このシステムにおける経済メカニズム、市場、マイナーの経済行動を理解する時期が来ています。既知の経済モデルの設計原則を分析した結果、Filecoin マイナーはコインを長期間保有する傾向があり、FIL コインの価格がマイナーの長期的なマイニング収入を支える主な源泉であるという結論に達しました。

私たちは、Filecoin の経済モデルは論理的に実現可能であり、2 つの問題を解決すると信じています。1 つ目は、初期のマイナーの深刻な損失です。 2つ目はストレージ容量の有効性です。もちろん、Filecoin 経済モデルはまだガバナンスのメカニズムとアルゴリズムのパラメータを発表しておらず、その有効性についてはさらなる観察と検証が必要です。

Filecoin のメカニズムを理解する Filecoin とは何でしょうか?

Filecoin は、IPFS (InterPlanetary File System) プロトコルに基づくインセンティブ メカニズムおよびパブリック チェーン システムです。 IPFS プロトコルは、分散システムでファイルを保存、取得、および転送する方法を定義します。ファイルを永続的かつ分散的に保存および共有できます。これは、コンテンツ アドレス指定可能なピアツーピア分散プロトコルです。 FIL は Filecoin によって発行されるトークンであり、Filecoin ネットワークのストレージおよび検索市場におけるさまざまな役割の行動を奨励するために使用されます。

FIL の総発行額は 20 億で、そのうち 70% はマイナーへの報酬として、15% は Protocol Labs に、10% は公的および民間の投資家に、5% はエコロジカル開発財団に分配されます。

FIL の発行速度は 3 つの部分に分かれています。マイナー報酬の 50% は 6 年以内に発行されます。財団とプロトコルラボは 6 年以内に直線的にリリースします。投資家は1年以内に分配されます。 FIL 供給の大部分はマイナーの報酬に依存します。

コンセンサスメカニズムを理解する

Filecoin はハイブリッド コンセンサス メカニズムを採用しています。Expected Consensus (EC) が主なメカニズムで、Proof of Replication (PoRep) と Proof of Spacetime (PoSt) がそれを補完します。

予想されるコンセンサスにより、各ラウンドで新しいブロックを作成する 1 人以上のマイナーが選出され、マイナーが選出に勝つ確率はマイナーの現在のストレージ容量に比例します。期待されるコンセンサスは公平で、予測不可能かつ検証可能です。選挙の各ラウンドは一つの時代である。期待されるコンセンサス メカニズムは、Filecoin ネットワークのブロック生成の期待値を事前に設定しています。各エポックで生成されるブロックの期待値は 1 です。つまり、エポックでは空のブロックまたは複数のブロックが生成される場合があります。したがって、Filecoin ブロックチェーンでは、各ブロックの高さはブロック セット (Tipset) に対応し、各ブロック セットには不定数のブロックが含まれます。このチェーン構造は有向非巡回グラフ (DAG) です。

Filecoin は生成された各ブロックに重みを割り当て、重みが最も大きいチェーンがメインチェーンになります。ブロックの重みは 2 つの要素によって決まります。1 つは親ブロックの数です。もう1つはチェーンのストレージ容量です。 Filecoin には抵当メカニズムがあるため、マイナーは効果的な収束を達成するために、親ブロックが最も多く、ストレージ容量が最も大きいチェーンをマイニングする傾向があります。

Filecoin が期待されるコンセンサスを採用することには 2 つの利点があります。1 つ目は、トランザクションの効率が高くなり、マイナーの作業が無駄にならないことです。 2つ目は、分岐を制御できることです。 Filecoin は重みと抵当のメカニズムを使用して、マイナーが最も効果的なチェーンを選択するように促し、複数のチェーンを同時にマイニングするマイナーを罰します。

予想されるコンセンサスでは、マイナーが選挙に勝つ確率は、マイナーの現在のストレージ容量に比例します。マイナーのストレージ容量は、Proof of Spacetime (PoSt) と Proof of Replication (PoRep) を使用して証明されます。時空間証明では、証明チェーンとタイムスタンプを使用して、マイナーが一定期間内にデータを保存していることを証明できます。検証者がオンラインでない場合でも、マイナーがその期間内に証明チェーンを生成したことが将来検証され、一時的に生成されたデータへの攻撃を効果的に防ぐことができます。

複製の証明は、特定のセクターでデータが正常に作成されたことを証明します。そして、3 種類の攻撃から身を守ってください。1 つは魔女攻撃です。 2 つ目は外部データ ソース攻撃です。 3つ目は世代攻撃です。複製の証明により、マイナーが追加の報酬を得るために、さまざまな方法を使用して、約束したよりも少ないデータを保存することを防ぎます。

ファイルコイン市場を理解する

Filecoin 経済モデルには、ストレージ市場と検索市場という 2 つの主要な市場があり、それぞれの市場に顧客とマイナーが存在します。上記の 2 つの役割に加えて、Filecoin 経済モデル エコシステムには開発者と投資家が存在します。開発者は、Filecoin エコシステムとストレージ検索市場を最適化するために、新しいツールやアプリケーションを開発し、概念実証の提案を提供します。提案を提出する開発者は、財団から助成金を受け取ることができます。投資家はマイナーに二次市場での流動性を提供し、Filecoin ネットワークの価値を高めます。以下では、Filecoin のストレージ市場と検索市場についてそれぞれ紹介します。

ストレージ市場

Filecoin ストレージ市場は、ブロックチェーン ネットワークによって検証される検証可能な市場です。 Filecoin ストレージ市場では、顧客がデータ ストレージの要求を提示し、ストレージ サプライヤーはストレージ スペースを提供するストレージ マイナーです。完全なストレージ サイクルは次のとおりです。

• まず、ストレージマイナーは独自の価格とストレージ要件を注文簿に提供します。注文書は公開されており、誰でも閲覧でき、ストレージ市場のサービス価格は市場によって決定されます。

• 次に、顧客の需要価格がストレージマイナーの注文と一致すると、トランザクションは自動的にマッチングされます。

• 3 番目に、バリデーターは、プライバシーを効果的に保護するために、検証にゼロ知識非対話型証明を使用して、マイナーが有効なデータを保存しているかどうかを検証します。

ストレージは一度限りのサービスではなく、マイナーからの安定性と継続性が求められます。マイナーは次の 3 つの方法で報酬を受け取ることができます。

• 1つは取引手数料です。

• 2番目はブロック報酬です。

• 3つ目は、ネットワークトランザクション加速手数料（Networking Message Transaction Fees）です。取引手数料とネットワーク取引加速手数料は顧客が事前に支払い、ブロック報酬はシステムによって生成されます。

検索市場

Filecoin 検索市場は、検索に必要なデータを顧客に提供するオフチェーン市場であり、検索サービスは検索マイナーによって提供されます。検索マイナーはブロック生成プロセスに参加せず、対応するサービス料金をクライアントから直接受け取ります。取得マイナー データのソースは、他のクライアント、ストレージ マイナー、または IPFS ネットワークから取得できます。

完全な取得サイクルは次のとおりです。まず、クライアントとマイナーが入札と見積りをブロードキャストします。注文が一致すると、オフチェーンの注文帳でトランザクションが開始されます。次に、取引が成立した後、両当事者はオフチェーンの支払いおよびデータ転送チャネルを確立して取引を完了します。 3 番目に、取引が完了すると、注文と取引がブロックチェーンに送信され、取引結果が記録および検証されます。全体のプロセスはビットコインのライトニングネットワークに似ています。

ストレージ市場と取得市場には 4 つの違いがあります。まず、マイナーの保存データを取得するための時間要件はなく、ストレージ証明を生成する必要もありません。第二に、ネットワーク内のどのユーザーも、FIL をステーキングすることなく顧客にデータ取得サービスを提供できます。 3 番目に、検索マイナーはブロードバンド帯域幅に対する要件が高く、支払いとデータ転送を迅速に行う必要がありますが、ストレージマイナーはストレージ容量に対する要件が高くなります。 4 番目に、ストレージマイナーはブロック報酬、取引手数料、ネットワーク加速手数料を獲得できますが、検索マイナーは検索取引手数料のみを獲得できます。

ファイルコインの経済モデルの分析

ブロック報酬

ストレージ市場では、Filecoin マイナーはストレージ容量に基づいてブロック報酬を受け取ります。ストレージ容量は、Filecoin ネットワーク内でマイナーが提供する有効なストレージ スペースの単位数と、それらを保存できる期間によって測定されます。 Filecoin のマイナーのストレージ容量は、Bitcoin ネットワークのマイナーの計算能力に相当します。マイナーが受け取るブロック報酬は、マイナーのストレージ容量がネットワーク全体の総ストレージ容量に占める割合によって決まります。たとえば、ネットワーク サイズが 100 PB のときにマイナーが 1 PB のストレージ計算能力を提供すると、対応する期間中にブロック報酬の 1% を受け取ります。

Filecoin と Bitcoin ネットワークの主な違いは、提供されるサービスの性質にあります。ストレージは長期的なサービスであり、Filecoin では、Bitcoin ネットワークのようにマイナーが自由に出入りできるのではなく、マイナーが長期間にわたってネットワークの安定性を維持する必要があります。したがって、Filecoin は時間指数関数的減衰モデルの代わりに、ネットワーク ベースライン報酬モデル (ネットワーク ベースライン) を採用します。ネットワーク ベンチマーク モデルには 2 つのメカニズムがあります。

• まず、長期的には、ブロック報酬は時間の経過とともに指数関数的に減少します。

• 2 番目に、各ブロックの高さはネットワーク全体のストレージ容量標準に対応します。ブロック報酬が生成された時点でネットワーク全体のストレージ容量が基準を満たしていない場合、一部のブロック報酬はネットワーク全体のストレージ容量が基準を満たすまで延期され、その後報酬が解放されます。

ネットワーク ベースライン報酬モデルには、Filecoin ネットワークにとって 2 つの利点があります。

• 1 つ目は、ブロック報酬をストレージ市場の成長とリンクさせて、マイナーが初期に多額の報酬を受け取った後にネットワークから離脱するのを防ぐことです。

• 2 つ目は、報酬の半減によるネットワーク全体のストレージ容量の大規模な変化を回避するために、指数関数的減少モデルを平滑化することです。

ステーキングメカニズム

誓約メカニズムは、Filecoin ストレージ市場の顧客のデータが失われないように保護することを目的としたマイナーペナルティメカニズムです。ユーザーとマイナー間の各ストレージ契約では、ストレージ市場のマイナーは顧客が提供するデータをセクターと呼ばれるネットワークに保存します。マイナーによって追加された各セクターには、ストレージ ファイルの内容と約束されたストレージ期間が含まれるため、顧客は合意されたストレージ期間内に保存されたデータを自由に使用できます。マイナーが Filecoin ネットワークにセクターを追加する場合、マイナーはロックされた資金を担保に提供する必要があります。

ロックされた資金は、マイナー自身の FIL トークンとブロック報酬の一部という 2 つの部分で構成されます。コミットされた保管時間中にマイナーがオフラインになると、ロックされた資金の一部が失われます。マイナーがトークンの保管を完全に停止した場合、ロックされたトークンをすべて失う可能性があります。ロックされた資金は、マイナーが保管契約を履行した後にロック解除され、マイナーは短いロックアップ期間の後にすべての資金を回復できます。ブロック報酬の一部を担保にすることには 2 つの利点があります。1 つ目は、初期段階で二次市場での FIL 流動性の不足を回避できることです。 2つ目は、マイナーの参入コストを削減することです。

インセンティブの仕組みとは何ですか?

Filecoin ストレージ市場では、すべての関係者が動的なバランスを保ちながら活動しています。初期段階では、ストレージの需要と供給が完全に一致することができませんでした。 Filecoin エコシステムにおけるストレージ需要が供給よりも低い場合、マイナーには 2 つの選択肢があります。1 つは機器をアイドル状態にして、顧客のトランザクションが到着するのを待つことです。もう 1 つは、ブロック報酬と引き換えに役に立たないデータを保存することです。

Filecoin は、ストレージ市場における需要と供給の不均衡を解決するために 2 つのメカニズムを使用します。

コミットされた容量

コミットされた容量は、マイナーが機器のアイドル状態を回避することを可能にするメカニズムです。顧客のストレージ需要が不十分なためにマイナーの機器がアイドル状態になった場合、マイナーはコミットされた容量セクターを Filecoin ネットワークに提供できます。マイナーが有効なストレージ容量を持ち、ユーザーにストレージ サービスを提供できることを Filecoin ネットワークを通じて証明することで、マイナーはブロック報酬を獲得できます。そして、顧客のストレージニーズが生じた場合、マイナーは、容量セクターを有効なストレージセクターにすぐにアップグレードして、顧客データを保存し、取引手数料を獲得できることを約束します。このメカニズムにより、マイナーが無効なデータを保存することでブロック報酬を獲得することを防ぎ、ネットワーク全体の有効なストレージ容量を増やすことができます。

検証済みデータセット

検証データベースのメカニズムは、マイナーに有効なデータを保存し、それにアクセスするインセンティブを与えます。その主な目的は、無効なデータ攻撃によってマイナーが利益を得たり、ネットワーク全体のストレージ容量を消費したりするのを防ぐことです。顧客が保存したデータは、Filecoin ネットワークによって検証された後、有効なデータになります。マイナーとクライアントの両方がデータを検証する動機を持っています。マイナーは検証済みの有効なデータを保存することで、より高いブロック報酬を獲得でき、クライアントも検証済みのデータを提供することで、自身のトランザクションを処理するマイナーの優先順位を高めることができます。

要約すると、Filecoin ストレージ市場には 3 種類のマイナーが存在します。1 つはストレージ容量を備えたマイナーです。 2番目はデータを保存したマイナーです。 3番目は有効なデータを保存したマイナーです。最初のタイプのマイナーはブロック報酬を獲得でき、2 番目のタイプのマイナーはブロック報酬と取引手数料を獲得でき、3 番目のタイプのマイナーは追加のブロック報酬と取引手数料を獲得できます。前の記事から、第 3 タイプのマイナーが増えるほど、Filecoin エコシステムはより健全になることがわかります。

マイナーの有効なデータの保存に影響を与える要因は 2 つあります。1 つ目は、システムが有効なデータを区別する能力です。 2 つ目は、取引手数料とブロック報酬の割合です。なぜなら、マイナーが無効なデータにアクセスするためのコストは、電気代や機器の損失の差を含めて、有効なデータにアクセスするためのコストよりも低いからです。両者のコスト差が取引手数料よりも大きい場合、マイナーは有効なデータの保存とアクセスによってもたらされる利益を無視し、ブロック報酬を得るために自分で生成した無効なデータの保存とアクセスを継続し、ネットワーク全体の有効なストレージ容量が低下する可能性があります。 Filecoin は有効なデータを決定する方法をまだ発表していません。アルゴリズムが十分に正確でなかったり、主観的な人間の判断に基づいていたりすると、市場でマイナー詐欺が発生する可能性があります。

FIL価格とマイナーの行動の完全な分析

ストレージ市場の需要と供給

Filecoin ストレージ市場の需要は、主に分散型ストレージに対するユーザーの需要から生まれます。分散型ストレージには、集中型ストレージに比べて 4 つの利点があります。

• まず、データ値:

• 2 番目に、データのセキュリティが高くなります。

• 3 つ目は、データのバックアップコストが低いことです。

• 4番目に、事業者の倒産のリスクによるデータ損失を回避します。

Filecoin ストレージ市場のサプライヤーはストレージマイナーです。 Amazon や Google などの従来の集中型オペレーターは、Filecoin などの分散型ストレージマイナーが達成するのが難しい、規模と技術コストの面で大きな利点を持っています。市場の需要と供給の理論によれば、ストレージ市場で生き残るためには、マイナーの入札価格は集中型ストレージよりも低くなければなりません。したがって、供給側と需要側を組み合わせると、次の 2 つのポイントを見つけることができます。

• まず、初期の頃は、Filecoin ストレージ市場の顧客と集中型ストレージの顧客が区別されていました。 Filecoin 市場の需要は主に、プライバシーとコストに対する感度が高い中小規模の顧客向けでした。長期的には、入札額が低いということは、Filecoin ストレージの需要が徐々に増加することを意味します。

• 第二に、マイナーの低い入札と高いコストは利益率の低下または損失を意味し、マイナーの利益源は取引手数料からFIL価格の上昇へと移行します。ストレージマイナーにとって最適な戦略は、入札額を適切に下げてより多くのストレージ注文を取得し、それによってブロックを取得する可能性を高めることです。

検索市場の需要と供給

初期の頃、Filecoin 検索市場の需要は主に、貴重な情報を求めるブロックチェーン ユーザーから来ていました。初期の IPFS ネットワークに保存されているコンテンツはまだ拡張されておらず、その検索サービスには集中型ネットワークに比べて利点がありません。マイナーの取引手数料が競争力があるかどうかに関わらず、システムに保存されるコンテンツの量は市場での採用において重要な要素となります。 IPFS ストレージ市場が徐々に拡大するにつれて、ユーザーが取得できるファイルはますます増え、取得マイナーの重要性と収入は徐々に増加します。 FIL の価格は、検索マイナーにほとんど影響を与えません。検索マイナーの収入には取引手数料のみが含まれ、ブロック報酬は含まれません。

検索マイナーにとって最適な戦略は、同時にストレージマイナーになり、入札価格を適切に下げて、ネットワーク帯域幅の使用率を向上させながら、より多くの検索注文を獲得することです。この場合、Retrieval Miner はクライアントから直接データを取得できます。取得するデータが多すぎる場合は、他のストレージマイナーからファイルを取得することもできます。検索市場はオフチェーンで運営されています。 IPFS エコシステムがある程度まで発展すると、検索マイナーは豊富なストレージ リソースを利用して、検索市場を効率的に運営できるようになります。

FIL の供給と需要

マイナーはブロック報酬を得るために FIL をステークする必要があり、FIL トークンは直線的かつ徐々にリリースされるため、供給側はゆっくりと成長し、成長率は指数関数的に減少すると予想されます。需要面では、サービス需要が徐々に増加するため、すべての市場参加者が FIL を購入し続ける必要があります。

サービス価格の安定性を維持するために、FIL が上昇するか下落するかに関係なく、保管および検索取引手数料の価格を法定通貨またはステーブルコインに固定する必要があります。 FIL の価格が上昇すると、顧客が取引手数料とネットワーク加速手数料として支払う FIL 単位が少なくなり、収益におけるマイナーのブロック報酬の割合が増加します。 FIL の価格が下がると、顧客は FIL 単位あたりより高い取引手数料とネットワーク加速手数料を支払うことになり、収益におけるマイナーのブロック報酬の割合は減少します。サービス需要要因のみを考慮すると、FIL 価格が上昇すると、顧客が二次市場で FIL を購入する速度は低下します。 FIL価格が下落すると、顧客が流通市場でFILを購入する割合が増加し、流通市場を規制する機能が達成されます。

要約すると、マイナーにとって最適な戦略は、次の 2 つの理由から、FIL を長期間保持することです。第 1 に、マイニングには FIL のステーキングが必要であり、これにより FIL の供給が減少し、FIL の需要が増加します。第二に、コイン価格の上昇によってマイナーの収益率が決まり、取引手数料ではマイニングコストを賄うことができません。

Filecoinアプリケーション層の簡単な紹介

柔軟なデータバックアップ

Filecoin は、顧客データのバックアップに複数のオプションを提供します。お客様は、データを制限なくさまざまなノードにバックアップでき、いつでも任意のノードのストレージ ステータスを確認できます。コストの高い集中型ストレージの分散型バックアップと検証と比較すると、Filecoin ストレージ プロトコルはより柔軟です。

オフチェーンデータ転送

Filecoin は、オフチェーンデータ転送のメカニズムを提供します。顧客は、より大きなアーカイブのデータをハードドライブに保存し、オフチェーン方式を使用してハードドライブをマイナーのストレージサーバーに直接配置し、ファイルが安全に保存されていることを継続的に検証できます。このメカニズムにより、大きなファイルのアップロードが遅くてコストがかかるという問題を解決できます。

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