人気のプロジェクトFilecoinの包括的な解釈：技術原理、経済モデル、生態学的景観

執筆者: BlockVC

編集者注: 元のタイトルは「IPFS/Filecoin: 星と海は左にあり、金融啓蒙は右にある | BlockVC Research」です。

ビットコインシステムが5年以上稼働した後、イーサリアムに代表されるブロックチェーン技術を活用した一連の新しい革新的なプロジェクトが登場し始めました。 IPFS (InterPlanetary File System) もこの時期の 2014 年に Juan Benet によって設立されました。 Benet は、「すべてのコンピューティングデバイスを同じファイルシステムに接続しようとするピアツーピアの分散ファイルシステム」について説明するホワイトペーパーの草稿を公開しました。同年、ベネット氏はネットワークプロトコルの研究機関であり IPFS の親会社でもある Protocol Labs も設立し、権威あるスタートアップインキュベーターである Y Combinator への参加を申請しました。Y Combinator は Protocol Labs チームを 2014 年の夏季フェローシップに受け入れました。

2015 年 2 月に、IPFS アルファバージョンがテスト用に一般公開されました。 1年後、Protocol LabsはDCGを含む300万ドルの資金調達ラウンドを完了しました。 2017年、ETH価格の高騰とEOSなどのプロジェクトへの巨額の資金調達により、ICOの波が起こり、Protocol LabsはIPFSプロトコルに一致するインセンティブレイヤーブロックチェーンプロジェクトであるFilecoinを発行し、CoinListで2億5,700万ドルという巨額の株式公開を完了しました。当時Filecoinが公開した情報によると、2017年6月時点でIPFSネットワークには50億以上のユニークなコンテンツファイルが保存されており、データは増え続けているとのこと。

図1: Filecoin Primerの結果表示、Protocol Labs

7年間の開発を経て、IPFSストレージネットワークは現在、グローバルな分散ストレージオプションに成長しており、Filecoinブロックチェーンメインネットは、数回の延期を経て、2020年7月から8月に正式にリリースされる予定です。待望のFILトークンも正式にリリースされます。 2018年以来、中国のブロックチェーンとデジタル資産業界は常にIPFS技術とエコシステムの進歩に細心の注意を払っており、IPFSとFilecoinを中心に繁栄したエコシステムを構築してきました。この研究レポートでは、分散ストレージの発展史と技術の第一原理の観点から IPFS の技術と応用を説明し、IPFS 上に構築された Filecoin のインセンティブロジックにまで及び、IPFS を取り巻くエコロジカルな景観を示します。

分散ストレージの過去と現在

分散ストレージとは、通常のサーバーを多数利用し、インターネットを通じて外部全体にストレージサービスを提供することです。このストレージ方法は通常、スケーラビリティ、信頼性、高パフォーマンス、メンテナンスの容易さなどの特徴を備えています。インターネットの初期の頃は、集中型サーバーと一連の伝送プロトコルに基づいて構築された電子メールなどのアプリケーションが使用されていました。各会話によって生成された記録と情報は、単一のサーバーに集中的に保存されます。ある日、単一障害点が発生すると、サーバーのデータにアクセスできなくなり、アプリケーションを実行できなくなります。コンピュータシステムとさまざまなアプリケーションソフトウェアの活発な発展に伴い、集中型のストレージ方式は徐々に変化し、P2P 伝送方式が徐々に登場しました。

ブロックチェーン以前の時代の分散ストレージ

2000 年、米国の大学生ショーン・ファニングは、Napster と呼ばれるソフトウェアを開発しました。このソフトウェアでは、ユーザーが希望する MP3 ファイルをダウンロードできるだけでなく、自分の MP3 ファイルをアップロードして他の人がダウンロードできるようにすることもできます。続いて生まれたのが、このソフトウェアによって生まれたP2Pファイル転送技術の原型です。これに触発されて、eMule や、後に有名になった BT (BitTorrent) プロトコルも誕生しました。それ以来、集中型ストレージ方式は大きな変化を遂げてきました。集中型サーバーに頼らなくなったピアツーピアのファイル保存および転送アプリケーションが大流行しています。 BTを例に挙げてみましょう。コンテンツ配信プロトコルとしては、多くの利点があります。集中型サーバーとは異なり、BT プロトコルでは同じコンテンツをダウンロードする人が増えるほど、ダウンロード速度が速くなります。この方法を使用すると、ダウンロードサーバーは、多くの帯域幅を占有することなく、複数の大きなファイルのダウンロード要求を同時に処理できます。

マグネットリンクもこれに基づいて開発されています。これらは、ドキュメントの IP アドレスやロケータに基づくのではなく、分散データベース内のハッシュ関数値に基づいてドキュメントを識別、検索、ダウンロードします。つまり、各ファイルコンテンツには ID として一意のハッシュ値があり、分散ハッシュテーブル技術を使用してネットワーク全体のアドレス指定と保存を実現します。ファイルをダウンロードするためにホストが稼働している必要がないため、中央サーバーのないピアツーピアネットワークに特に適しています。

ブロックチェーン技術に基づく分散ストレージソリューション

ブロックチェーン自体は、分散ストレージ、非対称暗号化、コンセンサスアルゴリズムを統合したテクノロジーです。ブロックチェーン技術に基づく分散ストレージソリューションは、保存するファイルをフラグメントに分割し、各ノードにフラグメントを保存するという点で、BT プロトコル技術に似ています。このソリューションでは、ブロックチェーン技術は、データの暗号化やプライバシー保護、分散化によってもたらされる不変性などの機能により、集中型サーバーよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

このようなソリューションでは、トークン報酬は通常、インセンティブレイヤーとして設計されます。つまり、ノードがストレージリソースをネットワークに提供すると、ネットワークに対応するエコロジカルトークンを取得できます。現在、ストレージにブロックチェーン技術を使用するプロジェクトには、IPFS、Storj、Sia などがあります。

IPFS技術の応用と原理：HTTP伝送プロトコル、Gitバージョン管理プロトコル、BitTorrent伝送プロトコルの微妙な組み合わせ

IPFSの基本原理から学ぶ本質

IPFS は本質的には、現代のインターネットで最も成功し、支配的な転送プロトコルの 1 つである HTTP ハイパーテキスト転送プロトコルなどのファイル共有および転送プロトコルです。ただし、クライアントサーバーモデルに従う HTTP とは異なり、IPFS は、データの提供と要求の両方を実行できるノードの分散ネットワークです。

クライアントサーバーモデルでは、「クライアント」(通常は Web ブラウザー) が「サーバー」(通常はファイルホスティングサーバー) に Web 要素 (画像、Web ページ、ドキュメントなど) の要求を送信し、要求を受信した Web 要素から応答が返され、画面に表示されます。クライアントとサーバーの間には、両者間の HTTP メッセージの中継を支援する多くの「プロキシ」(コンピューターやマシン) が存在します。

このモデルと HTTP の欠点は次のとおりです。

非効率的なアーキテクチャ: HTTP のアーキテクチャでは、クライアントとサーバーは一度に 1 つの Web 要素のみを要求して提供できます。このため、複数の Web 要素を含む一部の Web ページは、他のページよりも読み込みに時間がかかります。 HTTP は小さなファイルの移動には効率的ですが、ユーザーが毎日多数のデータサイロを作成する世界では、ますます非効率になり、コストも高くなります。
集中型ネットワーク: Web 要素とデータは単一のホストサーバーから要求されるため、これらの中央サーバーは DDOS 攻撃やデータ攻撃に対して脆弱になります。これらの集中型ネットワークは、政府や機関による監視の対象となります。 2017年、スペイン政府はカタルーニャ独立住民投票に応じて、住民投票に関連するいくつかのウェブサイトとアプリを検閲した。

したがって、IPFS モデルは上記の問題を回避するために創造的に新しいモデルを提供します。

効率的な構造: IPFS では、各ノードがピアにコンテンツを提供したり、ピアからコンテンツを要求したりできます。ネットワーク上のノードの数が増えるほど、データ転送の効率が高まります。 IPFS 上のクライアントは、Web ページを完了するために一度に 1 つの Web 要素を要求するのではなく、複数のノードから複数の Web 要素を要求します。非常に単純化した例として、クライアントサーバーモデルを使用する 4 つの Web 要素を含む Web ページでは、ページを完全に配信するために、4 つのクライアント要求とサーバー応答を順番に実行する必要があります。 IPFS では、ページを配信するために、一度に 4 つのクライアント要求が 4 つのサーバーに送信されます。
分散ネットワーク: データを保存および配信する単一のサーバーファームの代わりに、IPFS 上のノードは分散され、同等の能力を持ちます。 1 つのノードが攻撃されたりシャットダウンされたりした場合でも、ネットワーク上の他のノードからデータを取得することは可能です。分散型ネットワークは検閲の攻撃対象領域を減らします。スペイン政府による検閲に応えて、カタルーニャ政府は IPFS を使用して、以前は禁止されていた Web サイトをアップロードし、一般に公開しました。

図2: 集中型ネットワークと分散型ネットワークの概略図、The Block Research

上記の 2 つの主な違いから、 IPFS は HTTP プロトコルと比較して、改ざんや削除が不可能な情報の永続的な保存とリソースの共有を実現していることがわかります。 IPFS はコンテンツアドレス指定を使用し、重複したファイルを保存しないため、ストレージスペースを節約できます。分散型の性質と暗号化されたストレージにより、ネットワーク全体で単一障害点を回避し、Baidu Cloud などのストレージソリューションと比較して優れたプライバシーとセキュリティを実現できます。長期的には、IPFS プロトコルと新機能は HTTP に比べて大きな利点があります。 IPFS プロトコルと HTTP プロトコルが互いの長所と短所を学び、徐々に融合していくという傾向は避けられません。

IPFSのデザインのインスピレーション

上記の特性を実現するために、IPFS の技術設計ルートでは、さまざまな既存の分散システムとストレージ技術を統合し、これに基づいて革新を進めます。これは、分散ストレージ分野におけるブロックチェーン技術の集大成と言えます。

IPFS ネットワークは、分散ハッシュテーブル、BitTorrent、Git、SFS などの以前の分散ピアツーピアシステムの特性を活用しています。同社のホワイトペーパーによれば、これにより「個々の部分の総和よりも優れた単一の統合システム」が構築されるという。

分散ハッシュテーブル: 分散ハッシュテーブル (DHT) は、ピアノードのネットワーク上のキーに関連付けられた「値」(データ) を保存および取得するための分散システムです。各値は異なるキーに対応しており、そのキーによってその値にアクセスするために必要な権限が提供されます。 DHT では、すべての情報がノード間で均等に分散され、各ノードが値とキーのペアを保存するために選択される可能性は均等です。

IPFS は、Kademila DHT、Coral DSHT、S/Kademila の DHT 実装を利用して、検索効率を向上させ、Sybil 攻撃などの攻撃ベクトルを削減します。

図 3: 分散ハッシュ図、Wikipedia.org

BitTorrent: BitTorrent は、成功したピアツーピアのファイル共有プロトコルです。 2018 年、このプロトコルは世界のインターネットトラフィックの 4.16% を占めました。 IPFS は BitTorrent のデータ交換プロトコルを使用して、リソースを提供するノードに報酬を与え、リソースを漏らすノードに罰を与えます。

Git (バージョン管理システム): バージョン管理システムは、時間の経過とともにファイルに加えられた変更を記録し、ユーザーがいつでも特定のバージョンにアクセスできるようにします。 Git は、分散した一連の貢献者が複数の当事者によるファイルの変更を追跡できるようにする分散バージョン管理システムを実装しました。 IPFS は、この制御システムをプロトコルに実装しています。 IPFS では、ネットワーク上に保存されたデータは複数のフラグメントに分割され、ネットワーク上のノードによって保存されます。バージョン管理を実装することにより、IPFS はこれらの部分が適切に整理され、ファイルの変更が正しく更新されることを保証します。

SFS (自己認証ファイルシステム): SFS は分散ファイル命名システムです。 IPFS は、InterPlanetary Name System (IPNS) でこれを使用します。 IPNS を使用すると、ユーザーは IPFS コンテンツにリンクする検証可能なアドレスを生成できます。

IPFS プロトコルスタック

IPFS プロトコルには、次の 7 つのサブプロトコルが含まれます。

ID : IPFS ノードは、公開キーの暗号化ハッシュである NodeId を受け取ります。 NodeId は、IPFS ネットワーク内のノードを識別するのに役立ちます。ノードが接続すると、公開鍵が交換され、暗号ハッシュが公開鍵と一致するかどうかがチェックされます。一致すると接続が確立されます。そうでない場合、ノードは切断されます。
ネットワーキング: IPFS は、ネットワーク上のピアノード間の接続の管理に役立ち、転送、信頼性、接続性、整合性、および信頼性の機能を提供します。 IPFS は他のプロトコル上で動作するようにも設計されており、マルチアドレス機能を使用してカスタムアドレスを作成することもできます。
ルーティング: IPFS は、S/Kademlia と Coral に基づく DSHT を使用して、ノードピア間で情報をルーティングします。小さなデータ値（1KB以下）は、IPFS DHTに直接保存されます。値が大きいほど、潜在的にデータを提供できるノードへの参照が格納されます。
交換: IPFS は、BitTorrent にヒントを得た交換機能である BitSwap を使用して、ノード間でデータを交換します。 BitSwap は本質的には、ノードが必要なデータブロックと引き換えに他のノードにデータブロックを提供するデータマーケットです。ノードにピアが必要とするデータがない場合、そのデータを検索します。
オブジェクト: IPFS オブジェクトには、データと他のオブジェクトへのリンクが含まれます。データは断片化され、ネットワーク全体の複数のノードに分散されるため、IPFS は Merkle 有向非巡回グラフを使用してデータ断片を取得し、ファイル全体を効率的にコンパイルします。
ファイル: IPFS は、Merkle 有向非巡回グラフに基づいて制御ファイルシステムの階層アーキテクチャをモデル化できます。
命名: IPNS を使用すると、ユーザーはコンテンツへの読み取り可能なリンクを作成できます。

堅固な技術スタックを持ち、多くの過去の技術を基盤とする IPFS は、2015 年 1 月のリリース以来 4 年以上にわたって順調に稼働しています。現在、IPFS プロトコル上では数百のアプリケーションが実行されており、世界中に数百万のノードがあります。過去数年間のブロックチェーン時代に立ち上げられた多くの分散型プロジェクトとは異なり、IPFS はその有用性を証明しました。統計によると、2019年にIPFSパブリックネットワークは30倍に成長しました。 Google Chrome、Firefox、D.Tube、IPWB、Ethereum、Origin などが IPFS ネットワークに参加しました。現在、IPFS は 1 日あたり 2.5EB の割合で世界中の有効なデータを保存しています。

開発者はオープンソースプロトコルへの貢献を続け、ユーザーは IPFS にファイルをアップロードし続け、dApp 開発者はデータを保存するためにそのネットワークを活用し続けます。わずか 4 年余りで、IPFS は分散型 Web の重要なインフラストラクチャとしての地位を確立しました。現在、OpenBazaar ストア、Brave ブラウザ、Peerpad 共同エディタなど、IPFS をベースにした成熟したアプリケーションが数多く存在します。

図4: IPFSを使用したプロジェクトのマッピング、The Block Research

ファイルコイン：インセンティブメカニズムとパブリックチェーンシステムに基づく

上で説明したように、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。プロトコルレベルでは一連の進歩が遂げられているものの、インセンティブメカニズムの欠如が IPFS のさらなる発展を妨げています。

2017 年に Protocol Labs によって開始された Filecoin (トークン FIL) は、IPFS ネットワーク上のインセンティブアプリケーション層およびブロックチェーンパブリックチェーンシステムです。 Filecoin は主に、IPFS によって提供される分散ストレージ技術、Ethereum スマートコントラクトによって実現されるオンチェーンおよびオフチェーンの取引市場、libp2p によって実現される効率的なノード検出とデータ転送に依存しています。

Filecoin は、ストレージ、検索、ブロック報酬という 3 種類のメリットを通じてノードの長期的な運用を促進し、ネットワークエコシステム全体にさらに貢献します。 FILの総発行額は20億で、マイナーの報酬が70%、プロトコルラボが15%、公的および民間投資家が10%、財団が5%をエコロジカル開発のために保持する。 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 トークンの配布から判断すると、FIL 供給の大部分はマイナーの報酬に依存することになります。 FIL が取引所に上場された後にトークンの取引を検討できる FIL 公募に参加する投資家に加えて、他の業界参加者は主に Filecoin ネットワークのマイニングに参加することでプロジェクトに参加します。

ファイルコインのコンセンサスとマイニングの仕組み

Filecoin は、期待されるコンセンサス EC に基づき、複製の証明 PoRep と時間と空間の証明 PoSt によって補完された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。期待されるコンセンサスは、Filecoin ブロックチェーンのメインブロックコンセンサスであり、確率的ビザンチンフォールトトレラントコンセンサスメカニズムです。一般的なビザンチンフォールトトレラントコンセンサスとの違いは、リーダー選出の各ラウンドの後に、平均して 1 人の参加者がブロックを送信できることです。

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。 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、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。

EC 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、これは複製の証明と時空間の証明によって測定されます。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できます。また、シビル攻撃、外部データソース攻撃、生成された攻撃から保護します。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。

図5: 攻撃を防ぐための複製の証明、Protocol Labs

また、Filecoin への参加とマイニングには、マイニングマシンだけでなく、ステーキングトークンも必要になることに注意してください。顧客データの損失を防ぐために、Filecoin は誓約メカニズムを設定しました。これはマイナーのペナルティメカニズムとも言えます。トランザクション契約が生成されると、マイナーはクライアントから提供されたデータをネットワークに保存します。この領域はセクターと呼ばれます。各セクターには保存されたファイルの内容と約束された保存期間が含まれ、顧客は合意された保存期間内に保存されたデータを自由に使用できるようになります。

マイナーが Filecoin ネットワークにセクターを追加したい場合、ロックされた資金を差し出す必要があります。このロックされた資金は、マイナー自身が保有する 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。約束された保管時間内にマイナーがオフラインになった場合、ロックされた資金の一部を失うことになります。マイナーがデータの保存を完全に停止すると、ロックされたトークンをすべて失う可能性があります。

Filecoinエコシステム内のストレージおよび検索市場

Filecoin には、マイナーがマイニングと簿記に参加するための 2 つの組み込みストレージおよび検索市場があります。見積もりおよび注文取得システムを通じて、マイナーはサービスを提供する際にユーザーから支払われるトークンを受け取ることが保証されます。ストレージマイナーは、市場にハードディスク容量を提供し、ユーザーからストレージ料金を受け取ります。同時に、ストレージマイナーは時間と空間の証明を通じて新しいブロックを作成する権利（マイニング）を取得し、マイニング報酬を獲得します。検索マイナーは、ユーザーが IPFS ネットワークから保存されたコンテンツのアドレスを取得して抽出するのを支援し、それによって検索マイニング報酬を獲得します。

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。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。マイナーは取引手数料という 3 つの方法で報酬を得ることができます。ブロック報酬;ネットワークトランザクション加速手数料。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、顧客に検索に必要なデータを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。

ストレージ市場と検索市場には 4 つの違いがあります。まず、検索マイナーがデータを保存するために時間的な要件はなく、保存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。

図6: ファイルコインの経済モデル、ipfs.cn

ファイルコイン経済モデルの推論

上記の分析から、Filecoin と Bitcoin ネットワークの違いは、主に提供されるサービスの性質にあることがわかります。ストレージは長期的なサービスであるため、Filecoin ネットワークでは、マイナーが自由に出入りできる Bitcoin ネットワークとは異なり、ネットワークの安定性を維持するために、マイナーが長期間安定して作業してマイニングに参加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ではなく、ネットワークベンチマーク報酬モデルを採用しています。このため、家庭用ストレージハードウェアでは、操作、メンテナンス、セキュリティ、安定性の面で、Filecoin マイニングに参加するための要件を満たすことが困難になります。一般的な家庭環境では、24時間途切れないインターネット接続や停電を保証することは難しく、スペースと時間の証明をタイムリーに提出する必要があります。そのため、家庭用マイニングマシンは偽造され、マイナーの敷居はプロ級、大規模レベルにまで引き上げられる可能性が高くなります。

一方、Filecoin ストレージ市場の需要は主にネットワーク内の分散型ストレージの需要から生じており、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ストレージやクラウドサービス事業者は、Filecoin と比較して、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、Filecoin ネットワークの初期段階では、ストレージ市場における需要は、プライバシーに対する感度とコストに対する感度が高い中小規模の顧客によって支配されると推測できます。長期的には、ストレージ見積もりとストレージ市場の需要規模は、一定の逆相関を示すでしょう。つまり、ストレージマイナーは、より多くのストレージ注文を取得するために入札を適切に下げることができ、それによってブロックを取得する可能性が高まり、収入源は最終的に FIL コインの価格上昇になります。

現実世界では、Filecoin のローンチ初期には実際のストレージ需要はあまりないでしょう。そのため、初期のマイナーの収入は主にブロック報酬となり、この段階でマイナーが保存する有効なデータのほとんどは、マイナー自身が保存したデータになります。

Filecoin は、ブロック報酬を通じてマイナーにハードドライブを提供して分散ストレージネットワークを構築することを奨励します。 Filecoin ネットワークに十分なストレージスペースがあり、ネットワークのセキュリティと安定性が一定のレベルに達すると、より多くの機関や個人が Filecoin ネットワークのサーバー上でデータをホストし始め、マイナーはストレージマイニング収益を生み出し始めます。

初期の頃は、検索のニーズ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。 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。

Filecoin ネットワーク上に一定量の実データが存在する場合、検索の需要が生じ、マイナーは検索マイニングから収入を得ます。これら 3 つの部分の利点は互いに補完し合います。初期段階で一定の計算能力の優位性を持つマイナーノードだけが、より多くのストレージ注文を取得します。実際のストレージ注文が多ければ多いほど、ストレージマイナーのサーバーに保存される有効なデータが増え、後の検索およびマイニング段階でより多くの検索報酬を得ることができます。この発展の道筋から、インターネット上のシェアリングエコノミーに似た発展モデルをみることは難しくありません。

図7: ファイルコインの経済モデル、ipfs.cn

FIL鉱山会社の保有戦略と価格分析

Filecoin投資家、Protocol Labs、財団、マイナーのコイン生産に関する統計によると、最初の6か月間のコイン総生産量は月3,411万枚、初年度の総生産量は3億6,513万枚になると予想されています。

マクロの観点から見ると、すべてのタイプの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。長期的には、需要側のサービス需要が徐々に増加すれば、すべての市場参加者がFILを購入し続けなければならないことを意味します。

ミクロの観点から見ると、保管および検索サービスの価格の安定性はユーザーにとって重要であるため、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は法定通貨またはステーブルコインに固定される必要があります。 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、FIL を長期間保有することです。マイニングには FIL を担保にする必要があることに加え、初期段階の取引手数料ではマイニングコストを賄えないため、FIL 価格の上昇によってマイナーの収益率が決まります。

分散型ストレージネットワークとしての Filecoin のコアアプリケーションシナリオは、商用ストレージの顧客とマイナーのマイニング誓約向けですが、前者はネットワーク立ち上げの初期段階で業界の高い期待に応えることが困難になるはずです。 Filecoin ストレージネットワークはまだ完全には開発されていないため、大規模なエンタープライズ商用データストレージには多くの時間とハードウェアリソースが消費されます。つまり、メインネットローンチの初期段階での大規模な商用利用はまだ現実的ではありません。

したがって、Filecoin ネットワークが真に成熟して安定し、大規模な商用ストレージ需要が実際に流入するまでは、FIL 価格は主に、担保としてコインを購入するマイナーと二次市場の投資家によってサポートされることになります。マイナーとストレージスペースの増加、および二次市場での投資投機が、FIL の価格動向を大きく左右するでしょう。

IPFS エコシステムの状況

2015年にオンラインになり、2017年に巨額の資金調達を完了した一流プロジェクトとして、IPFSとFilecoinネットワークは、今年ついにメインネット立ち上げの新たな章に入ります。過去数年間、ブロックチェーンとデジタル資産業界は、IPFS と Filecoin を中心に繁栄したエコシステムを開発し、繰り返してきました。

図8: IPFSとFilecoinエコシステム、BlockVC業界調査

エコシステムの上流では、Protocol Labs とコミュニティ開発者がネットワークの開発に引き続き貢献しています。同時に、多くのブロックチェーンプロジェクトが IPFS をストレージインフラストラクチャとして採用し、IPFS の大規模な使用の基盤を築きました。マイニングマシンの設計・製造は、現在ビットコインマイニングに使用されている専用マイニングマシンとは異なるため、高精度のチップの研究開発は必要ありません。したがって、Filecoin マイニングマシンの設計と製造のしきい値は比較的低くなります。中国では中低価格帯の製造業が発展しており、業界への参入も盛んである。これはFilecoinが資金を調達した2017年に遡る。

2019年以前、いわゆるIPFSサーバーやFilecoinマイニングマシンは、サーバーの外殻を備えている製品が多かったものの、実際にはPCの内部臓器を備えていました。プロジェクト関係者はまた、いわゆるマイニングマシンの購入に参加しないよう人々に警告した。この段階のマイニングマシンのほとんどは、最終的には販売詐欺になりました。 2019年にFilecoinコードが徐々にオープンソース化されるにつれ、コンピューティング要件がストレージと同等かそれ以上に重要なレベルにまで引き上げられ、これまでの多くの「マイニングマシン」が時代遅れになりました。 2019年末、FilecoinマイニングにはGPUが必要であるというニュースが発表された後、Filecoin用に導入されたマイニングマシンが再度改良され、ハードウェア標準が128GiBのメモリ、マルチコアCPU、NVIDIA 2080Tiグラフィックカードにまで引き上げられました。今年ようやくテストネットワークが立ち上がったことで、クラスターマイニングが主流になってきました。多くのマイナーはレイアウトを完了し、コンピューティング能力の準備とネットワーク層の管理とデバッグの最終段階に入りました。中国には少なくとも200〜300社のFilecoinマイニングマシン販売業者が存在し、大手メーカー数社の売上高は10億を超えているとみられる。

過去 3 年間で、さまざまな種類のマイニングマシンを事前に購入した多くのマイナーは、前もって資金を回収するために、ますます人気が高まっているクラウドコンピューティングのメカニズムを採用してきました。交通端末を備えた販売チャネルと連携し、マイニングマシンのコンピューティングパワーを事前にクラウドコンピューティングパワーに分解し、敷居が高くて個人的に参加できない個人投資家に販売している。 Filecoin のマイニングマシュー効果は明らかであるため、個人投資家はトップのマイニングプールクラスターに参加することを選択することが多いです。テストネットワークデータから、上位5つのマイニングプールのコイン生産効率は、6位から10位のマイニングプールの4倍以上であることがわかります。

FIL トークンの取引と流通において、多くの取引所が FIL 先物トークンを公開取引用に立ち上げています。取引所は、FIL の公募投資家と協力し、FIL の公募株式を基礎層として使用して、投資家が FIL 先物を購入して取引するように誘致しています。 Filecoin の絶大な人気とそれに投資された資金の規模により、メインネットが正式に開始された後、取引所は FIL をサポートし、トークン取引と小売マイニングプールの 2 つの観点から Filecoin エコシステムに参入することが期待されています。

図9: Filecoin テストネットダッシュボード、testnet.filecoin

結論

過去数年間の IPFS と Filecoin の開発は、「半ば隠されていたが、長い間待ち望まれてようやく明らかになった」と言えるでしょう。一方、IPFS ネットワークのストレージ特性は、コミュニティとユーザーによって長い間かなり認識されてきました。 IPFS は長い間、ブロックチェーンの世界における分散ストレージインフラストラクチャの唯一の選択肢となっており、上昇気流に乗って発展し続けています。一方、Filecoinトークンの巨額の資金調達により、プロジェクト全体の市場価値は300億米ドルにまで達すると推定されています。ハードウェア標準とマイニング経済モデルは何度も変更されており、依然として不確実性と曖昧さが残っています。業界における鉱山機械の生産と販売はまちまちです。多くの模倣度の高い IPFS や Filecoin プロジェクトは、「ブロックチェーン」や「分散ストレージマイニング」を装い、「金融啓蒙」のスローガンを叫んで詐欺行為を行っています。諺にあるように、地に足をつけた生活を送る人もいれば、星空を見上げる人もいます。近い将来、IPFS Interstellar File System の素晴らしい名前のように、IPFS と Filecoin がストレージエコシステムを真に変革し、人間のインターネットの基盤となるプロトコルに貢献できるようになると信じています。

また、Filecoin のメインネットの立ち上げ時期が何度も延期されており、Protocol Labs はまだメインネットが 8 月末までに起動できると業界を納得させていないことも注目に値します。さらに明確にする必要があるフィリコインの採掘経済モデルを取り巻く多くの不明確なメカニズムの問題がまだあります。 FILの価格パフォーマンスと流動性レベルが健全なストレージ市場をサポートできるかどうかはまだ非常に不確実です。上記の文脈では、IPFとFilecoinに関心のあるユーザーと投資家は、依然として慎重で楽観的な態度を採用し、プロジェクトの技術と生態学的な進歩に注意を払い、投機的な狂乱に陥ることを避けるべきです。

参考文献

1。 "Hashkey：人気プロジェクトFilecoinの経済モデルと鉱夫の経済的行動を理解する、Hashkey Capital Research https://www.chainnews.com/articles/974219932958.htm

2。http://ipfs.cn/

3.IPFSホワイトペーパー、https：//filecoin.io/filecoin.pdf

4. Filecoin Primer https://coinlist.co/assets/index/filecoin_index/filecoin-primer-c74e73db1d65598ca171397df9d219de6b7a7ef80a488686b152c0183aea7e7e7e799.pd219de6b7a7a7ef80a48886b152c0183aea7e79.pd83

5。http：//ipfs.cn/news/info-100886.html

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