1. IPFSとFilecoinの関係

IPFS プロトコルは HTTP プロトコルに匹敵します。 HTTP プロトコルはネットワーク転送の問題を解決します。 IPFS は、ファイルの永続的かつ分散的なストレージと共有のためのネットワーク転送プロトコルの作成に特化した、グローバルなピアツーピアの分散バージョン ファイル システムです。

Filecoin は IPFS のインセンティブ レイヤーであり、マイナーがより良い仕事をするように動機付けるために使用されます。 IPFS は「分散ストレージ」として理解でき、Filecoin は「分散ストレージ + ブロックチェーン + トークン」という形式として理解できます。

2. ファイルコイン市場の状況

①1COの資金調達状況

Filecoin の 1CO は、私募と公募の 2 つの段階に分かれており、総額は2億 5,700 万ドルです。

②Filecoinトークン配布

Filecoin の総数は 20 億で、そのうち 70% はマイナーへの報酬として使用されます。 15% は、将来の技術開発とマーケティングのために Filecoin (Protocol Lab) によって保持されます。 10% は Filecoin パートナーに優待価格で販売されます。 5%はコミュニティエコシステムを開発するための基盤を構築するために使用されます。

3. プロジェクト開発

①プロジェクト開発

IPFS と Filecoin のホワイト ペーパーは2014 年に公開されました。2019 年 2 月 14 日に、Filecoin の最初のバージョンがリリースされました。現在までに、Filecoin のコードは 5 つ以上のバージョンに更新されており、メインネットは 9 月下旬に開始される予定です。

② 報酬付きテストネット

報酬付きテストネットは、参加者がパッケージ化されたデータをネットワークに保存する必要があり、保存されたデータの量が増えるにつれて受け取るボーナスも増加する、3 週間のマイナー競争テストです。

テスト ネットワークに参加するための競争要素には、マイナーが効果的なストレージを提供できるかどうかを決定する注文トランザクションの成功率が含まれます。セクターライフサイクル。マイナーがセクターアップグレードを通じてコミットされたスペースをアップグレードできるかどうかを決定します。

③メインネットローンチが何度も延期された理由

2017年から現在に至るまで、テストネットワークとメインネットワークの立ち上げは何度も延期されてきました。最初の理由は、Filecoin が従来の Pow マイニング方式とは大きく異なることです。

第二に、開発プロセス中に発生するネットワークの使用に影響する問題の中には、開発チームが継続的に修正して展開する必要があるものがありますが、コアチームには少数の開発メンバーしかいません。

4. IPFSの現在のアプリケーション状況

①分散型動画プラットフォームD-Tube

DTube は、STEEM (ブロックチェーン ベースのソーシャル メディア プラットフォーム) 上に構築された分散型ビデオ プラットフォームです。 DTube プラットフォーム上のビデオ ファイルは、IPFS プロトコルを通じて保存されます。コンテンツ作成者は、アップロードしたコンテンツに対してプラットフォーム トークンで報酬を受け取ります。

DTube は、ユーザーデータの保存に STEEM ブロックチェーンを使用し、ビデオと画像データの保存に IPFS を使用します。 DTube にビデオを投稿することは、次の 2 つのことを実行することと同じです。

1. ビデオと画像のハッシュと説明をSTEEMブロックチェーンに書き込む

2. IPFSネットワークにビデオや写真を公開する

②分散型ソーシャルプラットフォーム「AKASHA」

AKASHA は誕生以来大きな注目を集めており、次世代のソーシャル メディア ネットワークのプロトタイプとして高く評価されています。また、IPFS 技術を採用しており、ファイルは IPFS ネットワークに配置されるため、ファイルのセキュリティが確保されるとともに、ユーザーの言論の自由とプライバシーも保証されます。

このプロジェクトは完全に無料のソーシャル プラットフォームを作成することを目的としており、基盤となる技術サポートとして Ethereum と IPFS を使用しています。 Ethereum の多数の分散ノードにより、サーバーへの依存が排除されます。 IPFS により、コンテンツ伝送のセキュリティ、プライバシー、安定性が確保されます。現在、世界中に数万人のユーザーがおり、製品は継続的に更新されています。

プロジェクトの詳細: https://akasha.org

③その他の用途：

EOS、ETH デジタル通貨、imToken ウォレット。

米国議会図書館、ウィキリークス、Google、Firefox。

Microsoft と IPFS は共同で IPFS ベータ アプリケーションをリリースしました。

BitTube は、コンテンツ クリエイターに、彼らが貢献するネットワークの一部を提供するために開発されました。

1. Filecoinマイニングのコア要素を理解する

① コンピューティングパワーランキング

コンピューティング パワー ランキングは、報酬付きテスト ネットワークの中核要素です。理論的には、ブロック報酬はマイナーが提供する有効な計算能力に比例します。単位時間あたりに得られる計算能力が高ければ高いほど、マイナーのブロックへの参加力が高まり、受け取る報酬も増え、マイナーの技術力が直接反映されます。

大規模と小規模では解決すべき技術的問題が大きく異なり、ネットワーク帯域幅、マシン間のタスク割り当て、大規模ストレージなどが含まれるため、Filecoin 分散ストレージの構築と維持の難易度係数は規模に応じて指数関数的に増加します。

②マイニングマシン情報の信頼性と透明性

Filecoin マイニングマシンは一般的なハードウェアから組み立てられており、敷居が比較的低いため、マイニングマシンのメーカーは数百社あります。多くのメーカーのハードウェア パラメータは非常に不透明です。メインネットワークが市場に投入されようとしているため、各メーカーのマイニングマシンの構成が明らかになりつつあります。

③包装スピード

PoRep レプリケーション証明では、ファイルを保存する速度がパッケージング速度、つまり1 日あたり 1 万元あたり何テラバイトの計算能力が得られるかということです。これは、特定のハードウェア条件下でのマイニング ソフトウェアの最適化レベルによって異なります。

パッケージング速度は、ストレージスペースからコンピューティングパワーへの急速な変換の問題を解決します。これにはさまざまなハードウェア構成が必要ですが、これについては、以下のマイニングマシンのハードウェア分解で詳しく説明します。

(Filecoin 経済モデルが発表された後、採掘された FIL 報酬の遅延期間と線形リリース期間はそれぞれ 20 日と 180 日となり、採掘されたコインの 30% が初期段階でマイナーに報酬として与えられるデフレキャスティングモデルが採用されました。これにより、パッケージング速度の重要性は相対的に低下しました。)

④技術力

技術力には主に、運用・保守機能、ブロック最適化、受注、その他の最適化機能が含まれます。

最初の 3 つの項目は、主にマイニング マシンのハードウェアの強度を判断するために使用されます。テストネットワークとメインネットワークが立ち上げられた後、コンピューティングパワーランキング、収益成長曲線、問題の特定と迅速な修正などのソフトパワーマイニングが非常に重要になります。適切なスキルを持たない鉱夫は簡単に排除されます。

現在、Filecoin マイニングシステムを独自に開発できる企業は多くありません。このため、現在、開発テストネットワーク上で数百台のマイナーがテストマイニングを行っていますが、マイニングマシンの 80% 以上にはテストデータがありません。

2. Filecoinマイニングの原理を理解する

①鉱山労働者の効率的な保管を検証する

マイナーによる不正行為や悪意のある攻撃を防ぐために、マイナーはブロックチェーン システムのすべてのブロック生成サイクルでネットワークにストレージ証明を生成する必要があります。ストレージ証明には 2 つのアルゴリズムが関係しており、マイナーはファイルを保存するというコミットメントを遵守していることを暗号的に検証する必要があります。具体的には、レプリケーション証明と空間時間証明です。

②複製の証明と空間と時間の証明

マイナーがサイクル内にデータを保存することに合意した場合、保存が完了した後に検証が必要になります。マイナーの有効なストレージを検証する際には、2 つの重要なポイントがあります。1 つ目は、指定された時間内にストレージが完了していることを確認すること、2 つ目は、合意された時間内にデータが削除されていないことを確認し、定期的にチェックすることです。

指定された時間内に最初の検証が完了したら、レプリケーションの検証を通じてデータ ストレージを検証する必要があります。複製証明の計算プロセスでは、マイナーがチェーン上のネットワーク全体に証明を提出する必要があります。このプロセスは多くのリソースを消費し、完了するまでに長い時間がかかります。

最初のステップを完了した後、2 番目のステップでは、コピー証明後の有効期間内にデータがまだ存在していることを証明する空間時間の証明が必要になります。時空の証明は非常に短い時間で完了する必要があります。

③データコンピューティングとストレージの詳細な分析

(公式Filecoinマイニングガイドに基づいてまとめました)

計算部分

計算は、PreCommit フェーズ 1、Precommit フェーズ 2、Commit フェーズ 1、Commit フェーズ 2 の 4 つのフェーズに分かれており、以下では p1、p2、c1、c2 と呼びます。

p1 ステージ: レプリケーションの証明の効率を改善し、さまざまなハードウェア構成に応じて数時間以内に完了します。

p1 ステージ: GPU アクセラレーションが優先され、CPU の速度が大幅に低下します。

c1、c2 ステージ: CPU のみ、または CPU と GPU の混合コンピューティングのどちらも許容されます。必要な時間はハードウェア構成によって異なります。

時間と空間の証明リンク: GPU を使用して効率を向上させ、25 秒以内に時間と空間の証明を完了してブロック報酬を獲得します。 GPU が使用される理由は、高速シーリング問題を解決するために 1 つのブロックで大量のパワースナーク計算が実行され、スナーク計算に最も効果的なソリューションが GPU であるためです。複製の証明と時空の証明の間の時間差が大きいほど良いです。

ストレージ

ストレージ部分はハードディスク容量の概念です。マイニングマシン販売業者は100Tのハードディスク容量があると主張していますが、実際にネットワークコンピューティングに参加するには、データはいくつかの段階を経て正式に認められたデータに処理され、ハードディスクに保存されます。これには計算部分が関係しており、計算部分の速度は大きく異なります。

④計算と記憶の分離問題

ストレージとコンピューティングが分離されていない場合、最初に発生する問題は負荷です。

コンピューティングとストレージを同時に実行すると、マシンの負荷が高くなりすぎて、読み取りと書き込みが遅くなります。また、ハードウェアが故障しやすく、再起動が必要になります。最も一般的な 2 つの状況は、グラフィック カードの損失と、ゾンビ プロセスを強制終了できず、マシンを強制的に再起動しなければならない状況です。再起動プロセス中にランダムにチェックされると、計算能力が差し引かれます。

次に、容量拡張の問題があります。

ディスクがいっぱいなので拡張する必要があります。ハードディスクの拡張は簡単な問題ではありません。結局のところ、これはFilecoin自体のメカニズムに関連しています。クラスター下のストレージには、クラスターから出られないという特性があります。データが書き込まれると、ハードドライブはホストに深くバインドされ、取り外すことはできません。すべてのディスクは、最初にあったクラスター内に残る必要があります。これは、Filecoin の非常に重要な機能です。

コンピューティングとストレージが統合されている場合、マシン全体がクラスターにバインドされ、削除できないことを意味します。容量を拡張する場合、クラスターのサイズは直線的に増加します。一定のサイズまで大きくなると、ネットワーク、ホスト、ラックは耐え難い結果に直面することになります。

コンピューティングとストレージが分離されると、すべての問題は解決されます。

(Pomegranate Mining Pool の「それほど単純ではない、Filecoin マイニング マシンのストレージと拡張テクノロジーの詳細な説明」からの抜粋)

3. Filecoinマイニングと従来のマイニングの違い - 計算能力とストレージ能力

従来のマイニングでは POW や POS などのアルゴリズムが使用されますが、Filecoin で使用されるアルゴリズムは主にストレージ パワーに依存します。たとえば、ビットコインのマイニングでは、計算能力はネットワーク全体における計算能力の割合によって決まります。 Filecoin マイニングでは、ストレージ容量は、ネットワーク全体の総ストレージ内で生成される有効なストレージ データの割合によって決まります。

ビットコインのマイニングでは PoW プルーフ・オブ・ワークが使用され、一方、Filecoin では PoSt (正式名称は Proof-of-Spacetime)、つまり (ストレージ) 時空間証明が使用されます。 Filecoin は、株式コンセンサス PoS (Proof-of-Stake) に基づいて、コンセンサス メカニズムをPoStに改良し、作業証明 PoW に代わるものです。

1. ハードウェア構成とその機能

①CPU

複製証明をパッケージ化する事前提出段階では、2020年4月から5月に公式アルゴリズムが変更された後、もともと高価だったIntel CPUではP1計算を完了するのに30時間以上かかり、CPUに対する要件が増加しました。 AMD の CPU パッケージング性能は Intel の 5 倍です。 AMD3960X CPU を使用すると、並列処理を完了するのに約 4 時間かかります。現在、AMD 3 シリーズと 7 シリーズが市場の主力製品です。

②GPU

複製証明のカプセル化送信フェーズでは、ゼロ知識証明を生成するために N カードが必要です。現在市場に出回っているブランドには、GIGABYTE、MSI、ASUS、ZOTAC などがあります。

③SSD

Filecoin マイニングにおける SSD の主な機能は次のとおりです。システム ディスクとして使用されます。 Filecoin ノードデータストレージディスク。シール処理中に RAM 内のデータを機械的なハードディスクに移行します。このハードディスクは、大きなキャッシュとして使用したり、転送中のシールされていないセクターを保存したりするために使用できます。

P1 と P2 の後に waitseed リンクがあり、その主な機能は、乱数を取得するために一定数のブロックを待機することです。待機時間を含めると、公式は元の値 10 を 150 に変更し、待機時間は 150 の高さ * 25 秒 / 60 秒 = 62.5 分になります。 SSD メモリが十分でない場合、マシンはまずこの部分のデータを処理するためにアイドル状態になります。変更後、SSD の需要が増加します。

主流の SSD ハードドライブには 8TB、16TB などがあり、インターフェースは一般的に 3 つのタイプに分けられます (Samsung ブランドを例に挙げます)。

SATAインターフェース、転送速度は約520MB/秒

M.2インターフェース（SATAバス）、伝送速度は約520MB/秒

M.2インターフェース（NAMeプロトコル）、伝送速度は約3200MB/秒

④メモリ（RAM）

Filecoin マイニングにおけるメモリの主な役割は、ファイルをシールするとき、シールされたファイルを一時的に保存してマイニング プログラムのさまざまな側面を実行するとき、およびデータ キャッシュを計算するときです。メモリを選択する際に考慮すべき主な点は、メモリの速度です。現在、一般的な DDR メモリは DDR2、DDR3、DDR4 シリーズであり、その中で DDR4 は開始周波数が最も高く、速度も最も速いです。 2つ目はメモリ容量です。

⑤IDCコンピュータルーム

マイニング ファームは主に、電力、帯域幅、コンピューター ルーム、ネットワーク セキュリティ保護を提供します。現在、Filecoin マイニングの要件を満たすマイニング ファームは、主に専門的に標準化された IDC コンピューター ルームです。サーバー ホスト シャーシの高さを 4U にカスタマイズする必要があります。

2. 公式にリリースされたハードウェアリファレンス

Protocol Labs は、コンピューティングとストレージの側面に関する具体的なハードウェア構成計画を公開せず、ハードウェアのリファレンスのみを公開しました。

経験則として、クロック速度が高いマルチコア CPU を使用するとパッケージング速度が向上し、ストレージマイナーがストレージをネットワークに送信できるようになります。 Protocol Labs 独自のテストでは、SHA 拡張機能を備えた最新の AMD プロセッサは他のプロセッサに比べて大きな利点があることが示されています。

グラフィック:

必要な時間制限内に SNARK 計算を完了するには、強力な GPU が必要です。 Lotus は現在、NVIDIA チップをサポートするように設計されています。将来的には他のメーカーのグラフィック カードもサポートする予定です。私たちが実験して成功した構成は、ベンチマークで提供されています。

ラム：

現在、Filecoin ネットワークは 32GiB および 64GiB セクターのパッケージ化のみをサポートしています。これらの大きなセクターで計算を実行するには、それに応じてより多くのメモリが必要になるため、少なくとも 128 GiB のマイニング システムが推奨されます。

ストレージ：

適切なストレージ ソリューションを選択する際に考慮すべき要素は多数ありますが、おそらく最も重要なのはマイニング事業の収益モデルです。ストレージマイナーは現在、ブロックを生成するために 1 TiB の生のストレージ (または品質調整された同等物。メインネットでは 100 TiB に増加) を維持する必要がありますが、マイナーは考慮すべき要素がさらに増える可能性があります。

（公式サイト推奨の設定時間消費）

3. ファイルコインマイニングのコスト分析

Filecoin マイニング マシンは、継続的な計算を通じて効果的な計算能力を生成する必要があり、次に、計算能力を保存するためのハード ドライブが必要です。ハードウェアのコストは主にこれら 2 つの主要な領域に発生します。

データ計算を高速化するにはどうすればよいでしょうか? 1 つ目はコンピューティング リソースのパフォーマンスを向上させることであり、2 つ目はオンチェーン ストレージの効率を向上させることです。この部分のコスト投資の割合が増加すると、T あたりのコストが増加します。経済的収益の観点から、ストレージ リソースの比率にバランス ポイントがあります。そのため、市場にはさまざまなマイニング マシン メーカーが、さまざまなマイニング マシン ハードウェア構成ソリューションを提供しています。

ハードウェアコンピューティング部品のコスト:

CPU+マザーボード+グラフィックカード+フラッシュメモリ+SSD+シャーシ≈110,000

ハードウェアストレージ部分:

ハードディスク + CPU + マザーボード + シャーシ ≈ 80,000

梱包速度の計算: G/10,000/時間 = 保管量/価格/24時間

ハードウェアの市場原価に基づいて、マイニング マシンの製造元にストレージ速度の値を提供するよう依頼できます。提供されるストレージ速度の値が 4000G の場合、コンピューティング部分のハードウェア コストをより透明性の高いマイニング マシン ソリューションで計算できます。包装速度を計算します： 4000G / 11w / 24h = 15（G / 10,000 / h） 。

マイニングの理論的な1日の収入と、マイニングマシンがストレージをいっぱいにするのに必要な時間も、パッケージング速度に基づいて計算できます。

1. Filecoinはマイナーに優しいトークンです。

Filecoin ネットワークのマイナーへの報酬または収入は、主に新しく発行されたトークンとネットワークの使用に対するマイニング料金から得られます。

2. 市場価値:

Filecoin トークンの総数は 20 億で、マイナーはマイニングを通じて 70% を取得できます。 22ドル（9月1日の価格）を基準にすると、市場規模は308億ドルとなる。

3. テストネット報酬:

425万のテストネット報酬は世界のトップ100と各大陸のトップ50に分配され、マイナーは相当な個人収入を得ることになる。

4. 毎日流通するFilecoinの量:

私募および 1CO 販売の 10%、つまり 2 億トークンが、6 か月、12 か月、3 年にわたって線形にリリースされます。

70%にあたる14億個は採掘を通じて放出され、初年度には1億5300万個が放出される予定だ。

1COの私募および採掘部門では、毎日約60万枚のコインを採掘していると計算できます。現在の（9月1日）コイン価格22ドルに基づくと、流通量は毎日約1,320万ドル増加します。

1. 採掘の初期投資コストが大幅に増加した

ロックアップ期間 + リニアリリース:

FIL の公式ロックアップ期間は 20 日間で、今後 180 日間は毎日線形に解除されます。

ステーキングの仕組み:

最近公開された「Filecoin 経済モデル ホワイト ペーパー」には、初期ステーキング、ステーキングとしてのブロック報酬、ストレージ トランザクション プロバイダー ステーキングという 3 つの異なるステーキング メカニズムが記載されています。

1 つ目は、マイナーが各セクターの初期コミットメントとしてファイルコインを提供しなければならないことです。 2 番目のメカニズムは、ブロック報酬をロックすることで、初期のトークン ステーキング要件を削減することです。 3 つ目は、マイナーとユーザーの間にインセンティブ メカニズムを作成し、マイナーが市場で目立つようにします。

①事前誓約

事前ステーキングとは、コインをステーキングした後にのみマイニングを実行できることを意味し、かなりの量の事前ステーキングが必要になります。テストネットワークで獲得した報酬は担保にする必要がある可能性があり、コインを持たないマイナーは再度資金を投資する必要があります。

② ポストステーキング

ポストステーキングはバックエンドのリターンの不確実性につながり、マイナーはすべてのストレージ契約を完了した後にのみ発行されたすべての報酬を獲得できることを意味します。収益は凍結期間の対象になるか、または直線的に解放される可能性があり、投資収益に大きな影響を与えます。

（初期パラメータ設定）

公式の初期ステーキング機能によると、 20 日間のブロック報酬 + Fil の循環供給量の 30% に相当します。

したがって、マイニングの初期投資コストを計算することができます。1Tの計算能力を増やすための現在のコストが800元であると仮定すると、 32 FILを担保にする必要があります。初日の成長率が宇宙開発競争と同じで、ブロック報酬が計算能力の1日あたり10PBの成長であると仮定し、上記の単純な供給とベースライン供給の式を組み合わせると、予想される20日間の利益抵当は354,954 FILであり、10PBの総ネットワーク計算能力は、約34.7 FILの抵当を必要とする単一のTに相当すると計算できます。

現在のコイン価格は22米ドル（9月1日）で、投資コストは7*22米ドル*34.7フィルス+800元=6143元です。 T 計算能力あたりのマイニングマシン入力: Fil トークン入力 ≈ 1:6

マイニングマシンのコストに加えて、マイナーはトークンのコストの 6 倍以上を投資する必要があります。

2. マイニングマシンによるマイニングの技術的リスク

公式に公開されているハードウェア リファレンス ソリューションを使用する場合、効率と利点は比較的低くなります。

さらに、マイナーに対する技術的要件は非常に厳しく、罰則制度も設けられています。マイナーがミスをしたり悪意を持って行動したりした場合、蓄積された事前ステークと事後ステークを失うという罰が科せられ、実効計算能力がクリアされる可能性があります。

ネットワークの中断や遅延が発生し、ネットワークに必要な時間空間証明を完了できない可能性があります。同時に、「ストレージ容量」も影響を受けるため、ネットワーク環境と電力安定性に対する要件は比較的厳しくなります。

3. 回避方法

① 透明性のある情報を備えたマイニングマシンソリューションを選択する

現在、いくつかのチームが公式ハードウェア ソリューションの最適化とアップグレードを行っており、ソリューションの透明性はますます高まっています。過度なハードウェアプレミアムを防ぐためには、各ハードウェアが使用しているブランドパラメータなどの情報を把握し、市場で詳細な価格比較を行う必要があります。

さらに、透明性の高いソリューションにより、ハードウェアの損傷につながる可能性のある中古ハードウェアを購入する可能性を大幅に減らすことができます。

② 企業背景調査

マイニングマシンの販売者を詳細に調査する必要があります。マイニングマシン/マイニング会社を選択する際に考慮すべき非常に重要なポイントは、情報開示の程度とメーカーの信頼性です。これには、採掘プロセス全体における IDC コンピュータ ルームのハードウェア、ソフトウェア システム、および操作と保守に関する詳細な理解が必要です。

③ ソフトウェアとハ​​ードウェアの分離

Filecoin マイニング マシンは現在、一般的なハードウェアの組み合わせです。従来の市場では、CPU、GPU、メモリ、ハードディスクなどのハードウェアの価格は透明です。したがって、ソフトウェアとハ​​ードウェアを分離し、ハードウェアの所有権を自分自身の手に保持することで、いくつかのリスクを回避できます。投資リスクに遭遇した場合は中古サーバーとして減価償却価格で販売することができ、約40％の資金引き出しの余地があります。

リスク警告：この記事の内容は著者の個人的な意見のみであり、智光大学の見解や立場を代表するものではなく、いかなる投資意見や推奨も構成するものではありません。