本文從存儲提供商（也稱為礦工）和想要在Filecoin網(wǎng)絡上存儲數(shù)據(jù)的客戶端的角度解釋了Filecoin交易的工作方式。
查詢數(shù)據(jù)時，本文中的技術說明使用JSON-RPC API與Filecoin網(wǎng)絡進行交互。該API主要由應用程序使用。作為人類，你可以使用用戶友好的lotus命令行工具，該工具在后臺使用JSON-RPC API。
Filecoin網(wǎng)絡通過允許任何人作為存儲提供商參與來實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。當前，該網(wǎng)絡由遍布全球的數(shù)百家存儲提供商組成。內(nèi)容尋址和加密存儲證明可驗證數(shù)據(jù)是否隨著時間的推移正確而安全地存儲在礦工的硬件上，從而創(chuàng)建了強大而可靠的服務。本文主要介紹Filecoin兩種交易的基本階段，即存儲交易和檢索交易，并詳細說明了它們的生命周期。還說明了用于驗證系統(tǒng)參與者是否按照其承諾履行其職責的加密證明。為了將文件存儲在Filecoin上，客戶端必須首先將其導入其本地Filecoin節(jié)點中。此步驟產(chǎn)生數(shù)據(jù)CID內(nèi)容標識符，即唯一描述內(nèi)容的ID之后，數(shù)據(jù)被傳輸?shù)降V工。在Filecoin上存儲文件的另一種方法是通過脫機交易，本文中不介紹。可以使用以下lotus client import命令將數(shù)據(jù)本地導入Filecoin節(jié)點。重要的是要記住生成的數(shù)據(jù)CID（以后在本地節(jié)點上也可以使用），因為以后必須使用它來從礦工那里檢索數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)導入本地節(jié)點后，用戶必須發(fā)起交易。這可以通過lotus client deal命令來完成。該命令將數(shù)據(jù)CID作為輸入，生成Filecoin Piece，并以交互方式引導用戶完成下面詳述的存儲交易流程。該Filecoin Piece是談判的用戶存儲Filecoin網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)主機。所述Filecoin件是不是一個特定尺寸的，而是由大小是上界扇區(qū)，由支配的網(wǎng)絡參數(shù)。如果Filecoin的片段大于礦工支持的扇區(qū)的大小，則必須將其拆分成更多的片段，以使每個片段適合一個扇區(qū)。
Filecoin Piece是一個CAR含有文件IPLD DAG與它自己的數(shù)據(jù)/有效載荷CID和片CID。CAR代表內(nèi)容可尋址檔案，一個CAR文件是任何的序列化表示IPLD DAG作為其塊的級聯(lián)，加描述在文件中的曲線圖（帶有根CID）。當客戶想要存儲Filecoin網(wǎng)絡中的文件，它們通過產(chǎn)生開始IPLD DAG與文件的UnixFS（這是什么lotus client import命令一樣）。代表DAG根節(jié)點的哈希是IPFS樣式的CID，稱為數(shù)據(jù)/有效負載CID。UnixFS是一種基于protobuf的格式，用于描述IPFS中的文件，目錄和符號鏈接。Filecoin使用UnixFS作為提交到Filecoin網(wǎng)絡的文件的文件格式指南。生成的CAR文件用額外的零位填充，以使該文件成為二叉merkle樹。用戶可以通過交易將數(shù)據(jù)存儲在Filecoin網(wǎng)絡中并從Filecoin網(wǎng)絡中檢索數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡中的參與者，礦工（供應方）和客戶端（需求方）通過存儲交易和檢索交易相互交互。客戶識別礦工并確定他們當前的要價，即礦工為了接受交易而希望收到的attoFIL中每GiB的價格（每紀元（30秒））（1 attoFIL等于10 ^ -18 * FIL）。目前，使用Filecoin進行交易的最短期限為180天。你可以使用Filecoin.StateListMiners方法通過查詢同步節(jié)點的JSON RPC API（出于測試目的，使用https://api.node.glif.io公共端點）列出所有當前活動的礦工：
你可能需要根據(jù)特定提供商的信譽或網(wǎng)絡能力來決定。礦工的聲譽指標還不是Filecoin協(xié)議的一部分，因此本文不涉及。選擇特定的礦工后，你需要獲取其PeerID（例如，使用Filecoin.StateMinerInfo方法），以通過libp2p協(xié)議與其建立安全連接：
然后，你可以使用Filecoin.ClientQueryAsk方法查詢已簽名的StorageAsk。這將建立到所選礦工的直接libp2p連接，并要求提供存儲報價：
結果包括有關該礦工愿意接受的交易的詳細信息，例如允許的Filecoin片段大小范圍和每個時期每GiB的價格。請注意，提出與礦工的存儲需求相匹配的存儲交易建議是前提條件，但不足以確保交易被接受，存儲提供商稍后可能會運行其自己的決策邏輯。在此階段，雙方就交易條款達成協(xié)議，例如交易成本，交易持續(xù)時間，交易開始時間等。然后數(shù)據(jù)從客戶端傳輸?shù)降V工。交易通過PublishStorageDeals消息在鏈上發(fā)布，從而使存儲提供商對交易公開負責。交易在鏈上發(fā)布后，將被移交給Storage Mining子系統(tǒng)，打包成一個扇區(qū)，該扇區(qū)隨后被密封，并隨后被連續(xù)證明。Storage Mining子系統(tǒng)確保礦工可以有效地將存儲提交到Filecoin網(wǎng)絡，并：采取在客戶端的數(shù)據(jù)，并參與到存儲交易。參加Filecoin存儲功率共識，驗證并生成區(qū)塊以增長Filecoin區(qū)塊鏈，并為此賺取區(qū)塊獎勵和費用。為了在Filecoin中注冊一個部門，礦工必須密封該部門。密封是一個繁重的計算過程，它以證明形式（稱為復制證明或PoRep）生成數(shù)據(jù)的唯一表示形式。一旦生成證明，礦工將其壓縮并將結果提交給區(qū)塊鏈。這是一份證明，表明礦工確實已復制了他們同意存儲的數(shù)據(jù)的副本。每個存儲礦工必須連續(xù)提交鏈上的證明，以證明他們繼續(xù)存儲自己的部門。未能提交給定部門的上述證明將導致錯誤，并將對礦工處以罰款。如上所述，存儲交易在活動和密封之前會在鏈上發(fā)布。這很重要，因為發(fā)布交易會將客戶的資金鎖定在托管鏈上。因此，礦工可以保證，如果他們確實將某個扇區(qū)的數(shù)據(jù)封存，他們將獲得報酬。它有助于將在鏈上發(fā)布的交易視為簽訂合同，而將合同的達成和激活視為開始進行礦工承諾的工作。從想要在Filecoin上存儲數(shù)據(jù)的客戶的角度來看，交易大致經(jīng)歷以下幾個階段：為交易提供資金，客戶將資金鎖定在第三方托管中。
向礦工提出協(xié)議。
檢查是否有意接受交易。
將交易的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降V工-這是通過GraphSync協(xié)議完成的。GraphSync是用于在同級之間同步IPLD圖的協(xié)議。它允許主機向遠程對等體發(fā)出單個請求，以遍歷遠程對等體的本地IPLD圖上的IPLD選擇器。Lotus使用GraphSync協(xié)議的ipfs / go-graphsync實現(xiàn)。
檢查是否接受-確保礦工已接受交易并在鏈上發(fā)布。
密封-交易正在進行中，礦工目前正在密封包含該交易的部門。
有效交易已密封且有效。從此以后，存儲提供者/礦工應定期證明他們繼續(xù)存儲數(shù)據(jù)。有關更多詳細信息，請參見下面的時空證明部分。
從通過存儲客戶數(shù)據(jù)向客戶提供服務的礦工的角度來看，交易大致經(jīng)歷以下幾個階段：驗證交易-收到交易建議，并檢查其參數(shù)（大小，價格等）
檢查是否有鎖定資金-確?？蛻粢焰i定資金并可以為交易付款。
等待數(shù)據(jù)-從客戶那里接收交易數(shù)據(jù)。
連鎖交易的抵押品
在鏈上發(fā)布交易
密封扇區(qū)
激活交易-從此處開始，存儲提供商/礦工會定期提交WindowPoSt證明，以證明他們正在不斷存儲數(shù)據(jù)。
與存儲交易不同，檢索交易主要是通過付款渠道在鏈下進行的。數(shù)據(jù)傳輸是按計量的，并且客戶在傳輸數(shù)據(jù)時以遞增方式向礦工付款。創(chuàng)建支付渠道和兌換憑證是該過程中與Filecoin區(qū)塊鏈進行交互的唯一部分。發(fā)現(xiàn)-客戶識別擁有所需數(shù)據(jù)的礦工，并向他們請求檢索報價-每字節(jié)價格，未密封價格，付款間隔。
付款渠道設置-客戶在他們和礦工之間建立付款渠道（如果尚不存在）。
通過付款進行數(shù)據(jù)傳輸-礦工將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶，直到需要付款為止。當達到特定閾值時，請求付款處理，然后數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。取決于礦工是否具有在其中的數(shù)據(jù)塊存儲與否，他們可能需要首先開封它-一個非平凡和非瞬時操作，這是相反密封在有關存儲交易的部分中描述。
客戶端尚未成功檢索數(shù)據(jù)的完整副本。上面的部分瀏覽了許多細節(jié)，這些細節(jié)使Filecoin獨樹一幟，并為用戶提供了數(shù)據(jù)的概率保證。本節(jié)涵蓋Filecoin使用的兩個證明，并解釋它們?nèi)绾芜m應協(xié)議以及解決的問題。時空證明（PoSt）是一種過程，存儲礦工可以通過該過程向Filecoin網(wǎng)絡證明他們繼續(xù)代表網(wǎng)絡繼續(xù)存儲某些數(shù)據(jù)的唯一副本。時空證明今天在Filecoin中表現(xiàn)為兩個不同的品種：窗口時空證明（WindowPoSt）和贏得時空證明（WinningPoSt）贏得時空證明（WinningPoSt）是一種機制，通過這種機制，存儲礦工對Filecoin網(wǎng)絡的貢獻得到了獎勵。在每個時期的開始，都會選舉少量的存儲礦工來為每個礦開采一個新的區(qū)塊。為此，每個礦工的任務是為指定部門提交壓縮的存儲證明。每個成功創(chuàng)建區(qū)塊的選舉礦工都將獲得FIL（區(qū)塊獎勵），并有機會向其他Filecoin參與者收取費用，以將消息包括在區(qū)塊中。未能在必要的窗口中執(zhí)行此操作的存儲礦工將喪失其開采區(qū)塊的機會，但不會因此而受到懲罰。窗口時空證明（WindowPoSt）是一種機制，存儲礦工的承諾由Filecoin區(qū)塊鏈審核。每個存儲礦工都應保持其承諾的扇區(qū)。這些扇區(qū)包含與客戶或空扇區(qū)進行的交易。后者稱為承諾容量，即礦工可以做出容量承諾，用任意數(shù)據(jù)而不是客戶數(shù)據(jù)填充一個扇區(qū)。維護這些扇區(qū)可以使存儲礦工能夠證明他們代表網(wǎng)絡保留了空間。每天分為一系列窗口，當前為48個窗口，持續(xù)時間為30分鐘（60個周期，因為1個周期等于30秒）每個存儲礦工的保證扇區(qū)集都被劃分為子集，每個窗口一個子集。在給定的窗口（30分鐘）內(nèi)，每個存儲礦工必須為各自子集中的每個扇區(qū)提交時空證明。這要求可以立即訪問每個面臨挑戰(zhàn)的扇區(qū)，并且將導致zk-SNARK證明作為塊中的消息發(fā)布到Filecoin區(qū)塊鏈。通過這種方式，在每個24小時內(nèi)至少對一次保證存儲的每個部門進行一次審計，并保存一個永久，可驗證的公共記錄，以證明每個存儲礦工的持續(xù)承諾。
在上圖中，你可以看到示例礦工應在截止日期0（> 16TB），截止日期1（<8TB）和截止日期2（<8TB）內(nèi)提交WindowPoSt證明，而他們的大多數(shù)部門都在截止日期0內(nèi)提交。每個礦工的截止日期是隨機的，并且對于該特定礦工，截止時間分別在epoch1635，epoch1695和epoch1755開始。你可以在SpaceGap工具上查看這些截止日期以及有關礦工的更多詳細信息。Filecoin網(wǎng)絡期望存儲數(shù)據(jù)的持續(xù)可用性。未能為某個扇區(qū)提交WindowPoSt將導致故障，并且將減少提供該扇區(qū)的存儲礦工。這激勵了存儲礦工的健康行為。如果在證明期內(nèi)未在Filecoin區(qū)塊鏈中包含證明，則會導致故障，這是由于網(wǎng)絡連接丟失，存儲故障或惡意行為導致的。當為某個扇區(qū)注冊了故障時，F(xiàn)ilecoin網(wǎng)絡將大幅減少本應存儲該扇區(qū)的存儲礦工。也就是說，它將評估對礦工的懲罰（將由礦工所面臨的質(zhì)押支付），因為他們沒有遵守其儲存保證。扇區(qū)故障費-在扇區(qū)處于故障狀態(tài)時，每天按扇區(qū)支付此費用。費用的大小略大于該行業(yè)每天有望獲得的大塊獎勵的金額。如果某個扇區(qū)連續(xù)兩個星期仍存在故障，則該扇區(qū)將支付終止費并從連鎖狀態(tài)中刪除。
扇區(qū)故障檢測費-如果礦工不誠實地報告故障，而是發(fā)生區(qū)塊鏈發(fā)現(xiàn)未報告的故障，這是在發(fā)生故障時支付的一次性費用?？紤]到PoSt支票的概率性質(zhì)，這將設置為幾天有望由特定部門獲得的塊獎勵。
扇區(qū)終止費-可以通過自動故障或礦工決定在其到期日期之前終止一個部門。收取終止費，原則上是等于一個部門迄今已賺取的收入，但要達到一定的上限，以免影響較長的使用壽命。
在Filecoin Spec網(wǎng)站上了解有關故障和經(jīng)濟性的更多信息。本文涵蓋了與在Filecoin上存儲和檢索數(shù)據(jù)有關的一些概念，客戶和礦工為實現(xiàn)這一目的而參與的協(xié)議以及過程中涉及的各種證明和保證。它從客戶和礦工的角度詳細說明了存儲和檢索交易的流程，以及在當事方之一行為不當?shù)那闆r下Filecoin協(xié)議將要執(zhí)行的處罰。總而言之，它概述了Filecoin協(xié)議如何管理Filecoin網(wǎng)絡以形成可靠且不受信任的分布式存儲網(wǎng)絡的一些基礎。感謝閱讀！
本文由老司機翻譯，原文地址為
https://filecoin.io/blog/posts/filecoin-for-treasuries-wills-financial-access-and-more/
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