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Filecoin的控制回路和反馈机制
发布时(shi)间:2020-11-2 来源:拓普龙

区块链(lian)项(xiang)目的去(qu)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)化特(te)性更(geng)加需要在(zai)(zai)设(she)计中(zhong)(zhong)(zhong)考虑进反馈机制,这在(zai)(zai)每一个区块链(lian)的设(she)计中(zhong)(zhong)(zhong)都有提现。Filecoin的经(jing)济模型相对复杂(za), 其(qi)反馈机制设(she)计也反映在(zai)(zai)多个方面(mian),尤其(qi)是其(qi)经(jing)济模型的设(she)计之中(zhong)(zhong)(zhong)。

任何(he)一(yi)个稳定运(yun)行(xing)的系统都(dou)有一(yi)些控制回(hui)路,通(tong)过一(yi)些反馈机制来保障系统的有效运(yun)行(xing)。区块(kuai)链项目的去(qu)中(zhong)心(xin)化特性更加需要(yao)在(zai)设(she)计中(zhong)考虑(lv)进反馈机制,这在(zai)每(mei)一(yi)个区块(kuai)链的设(she)计中(zhong)都(dou)有提(ti)现。Filecoin的经(jing)济模型(xing)相对复(fu)杂, 其(qi)(qi)反馈机制设(she)计也(ye)反映在(zai)多个方面,尤其(qi)(qi)是其(qi)(qi)经(jing)济模型(xing)的设(she)计之中(zhong)。

 

反馈机制无处不在

小到太阳能(neng)(neng)路灯,大(da)到社会的经(jing)济运行,反(fan)馈和控制(zhi)(zhi)无处(chu)不在。有的是(shi)特意设计,有的则是(shi)自(zi)然调节(jie)。这些反(fan)馈机制(zhi)(zhi)能(neng)(neng)在控制(zhi)(zhi)系统中起到纠偏的作(zuo)用,保持系统按照设定的方向有效运行。

区块链项目一旦发布,犹如火(huo)箭升空,再难以人为频繁调节(jie)。其(qi)(qi)反馈机(ji)制必须构建(jian)在其(qi)(qi)中,包括其(qi)(qi)共识机(ji)制、经济模型、网络协(xie)议等(deng)多个(ge)方面,都需(xu)要设(she)计(ji)自动感(gan)知和调节(jie)回路(lu)。这些(xie)设(she)计(ji)无处不在。

简单举例而言,比特币的(de)(de)难(nan)(nan)度调(diao)(diao)节(jie)就是(shi)一种(zhong)反馈机(ji)制,通过出(chu)块时(shi)间和(he)难(nan)(nan)度挂(gua)钩,从而保证无论网络算力增多还(hai)是(shi)减少(shao),其(qi)出(chu)块时(shi)间大约在10分钟(zhong)左右。同时(shi),根(gen)据难(nan)(nan)度的(de)(de)调(diao)(diao)节(jie),也能够(gou)调(diao)(diao)节(jie)每个矿工(gong)的(de)(de)收益,从而对(dui)矿工(gong)参(can)与维护网络起到激励作用(yong)。以太坊的(de)(de) Gas 费(fei)(fei)率(lv)人(ren)(ren)为设置也是(shi)一种(zhong)调(diao)(diao)节(jie)机(ji)制,而这(zhei)种(zhong)调(diao)(diao)节(jie)机(ji)制考虑(lv)到了参(can)与的(de)(de)人(ren)(ren)的(de)(de)因素。网络拥塞(sai)、导(dao)(dao)致(zhi)Gas费(fei)(fei)上涨,从而导(dao)(dao)致(zhi)消息数(shu)量减少(shao),最终(zhong)导(dao)(dao)致(zhi)拥塞(sai)缓解(jie)。

所有这些(xie)反馈(kui)(kui)(kui),按照控制(zhi)理论,都是(shi)保持系(xi)统稳(wen)定(ding)的负反馈(kui)(kui)(kui)。负反馈(kui)(kui)(kui)(negative feedback),也称为平衡反馈(kui)(kui)(kui)(balancing feedback),在区(qu)块链中至关重要。

Filecoin 的(de)设计相(xiang)对复杂,其负反(fan)馈设计也(ye)反(fan)映在很多(duo)方面。

Filecoin 的基线释放中的反馈设计(ji)

在Filecoin的(de)(de)最初的(de)(de)白皮书(shu)中(zhong),其Token释放模(mo)型只是简单描(miao)述成6年减半,衰减式(shi)(shi)释放。这看起来(lai)解(jie)决(jue)了比特(te)币等(deng)6年减半的(de)(de)突(tu)变式(shi)(shi)通(tong)缩模(mo)型,但(dan)是,这里面存(cun)在一个多数人认为的(de)(de)头矿(kuang)问题,即早期进(jin)入(ru)者红(hong)利大(da)大(da)大(da)于后进(jin)入(ru)者,导致后进(jin)入(ru)者的(de)(de)较高门槛。Filecoin 通(tong)过基线释放模(mo)型,来(lai)根据参与者的(de)(de)规模(mo)进(jin)行了一定程(cheng)度的(de)(de)调节(jie)。这里面有不(bu)少(shao)反馈思(si)路(lu)体现在设计之中(zhong),例如:

  • 释放的(de)额度与全网算(suan)力相关,在网络(luo)运行的(de)初期,随着(zhe)时间的(de)推移(yi),参与者增多(duo),释放也增多(duo),从(cong)而(er)保障参与者的(de)盈利基(ji)(ji)(ji)本(ben)平衡(heng)。Filecoin 网络(luo)目前(qian)的(de)运行基(ji)(ji)(ji)本(ben)如此,由于(yu)基(ji)(ji)(ji)线奖(jiang)励的(de)设置和调(diao)节,单T收益在很长一段时间内都会基(ji)(ji)(ji)本(ben)保持平衡(heng)

  • 基(ji)线(xian)释(shi)放本身在(zai)设计(ji)的(de)过程中也经(jing)过多次改进,现(xian)在(zai)的(de)基(ji)线(xian)释(shi)放采用 alpha-beta-filter 平滑算法,并且其计(ji)算的(de)网(wang)络时间只增不(bu)减。这能(neng)够起到保证(zheng)网(wang)络维(wei)护者(zhe)(矿(kuang)(kuang)工(gong))的(de)基(ji)本权益的(de)作用,当有大(da)矿(kuang)(kuang)工(gong)退(tui)出时,继续维(wei)护网(wang)络的(de)矿(kuang)(kuang)工(gong)能(neng)够得到奖励,从而(er)增加继续维(wei)护网(wang)络的(de)积极性

  • 基(ji)线(xian)释放的(de)(de)另一(yi)个方(fang)面,在于(yu)其对网(wang)络算力有一(yi)个预期,当算力超出预期时(shi),基(ji)线(xian)奖(jiang)励(li)不再提高,从而保证不会过(guo)度奖(jiang)励(li)。当网(wang)络算力变得超过(guo)设计的(de)(de)基(ji)线(xian)时(shi),矿(kuang)工的(de)(de)奖(jiang)励(li)可能(neng)要主要来自币价(jia)的(de)(de)提升了。

基(ji)线(xian)的设(she)计目前看(kan)起(qi)来对网络的初(chu)期(qi)运行起(qi)到了很好(hao)的作(zuo)用(yong),其设(she)计的基(ji)线(xian)(也就是算力目标)是否合理还需要时间的验证。除(chu)了很好(hao)的反馈系统之外,这里有两(liang)点需要提到:

  1. 根据当前基线的设计(ji):初(chu)始值2.5EiB,每年增(zeng)(zeng)长(zhang)100%,网络(luo)需要比较长(zhang)的时(shi)间达到极限值,因(yin)此 FIL 代(dai)币(bi)释放减半的周期一定大(da)于6年,大(da)多(duo)少,视算力增(zeng)(zeng)长(zhang)何时(shi)能赶上(shang)基线而定;

  2. 基线的设定有一点计划经济的味道,这个(ge)值的设定不可能适合系统的长(zhang)久(jiu)运行(xing),因此社区应当根据网络运行(xing)情况(kuang)和(he)算力增长(zhang)情况(kuang),提出调(diao)整意见,这可以反映在 FIP 中。

 

Filecoin 抵押机制中的反馈机制

Filecoin是第一个与实际应用挂钩的(de)区块(kuai)链项目(mu),是Web3.0的(de)存(cun)储基础(chu)设施。其(qi)稳定(ding)运行至(zhi)关重要(yao),这个稳定(ding)运行的(de)保(bao)障来自于抵(di)押。其(qi)抵(di)押模型的(de)设计也是其(qi)经济模型中(zhong)的(de)重要(yao)部分。这里面(mian)的(de)反馈机制主要(yao)包括:

  • 抵(di)(di)(di)押与收(shou)(shou)益(yi)直接挂钩:收(shou)(shou)益(yi)越高(gao),抵(di)(di)(di)押越大。这是(shi)一个反馈系统,也符合投(tou)入越多,收(shou)(shou)益(yi)越多的(de)原则(ze)。简单来(lai)说,就是(shi)20天的(de)预期收(shou)(shou)益(yi)直接用于抵(di)(di)(di)押,这部分是(shi)抵(di)(di)(di)押的(de)基本(ben)部分。

  • 抵押与(yu)流(liu)(liu)通(tong)量挂钩:这是一个(ge)抑(yi)制(zhi)(zhi)流(liu)(liu)通(tong)量的负反馈(kui)系统(tong),当流(liu)(liu)通(tong)量增大时,抵押相(xiang)应(ying)变(bian)多(duo),这样一来,流(liu)(liu)通(tong)量可有得到(dao)抑(yi)制(zhi)(zhi),从而保护市场的稳定,这部分(fen)是抵押的附加(jia)部分(fen)

  • 当然(ran),最最重(zhong)要的是,惩罚和服(fu)(fu)务(wu)质量挂钩(gou),服(fu)(fu)务(wu)质量变差(cha),惩罚变大,从而促进矿工(gong)提(ti)高服(fu)(fu)务(wu)质量,这也(ye)是和抵押紧(jin)密相关的

对于矿工而言(yan),这种(zhong)抵押机制(zhi)和锁仓机制(zhi)的(de)(de)设(she)计,矿工所付出的(de)(de)成(cheng)本就(jiu)不再仅仅是设(she)备成(cheng)本和维护成(cheng)本了(le)(le),也有大量的(de)(de)资金(jin)成(cheng)本在里面。成(cheng)本可能(neng)(neng)比预想的(de)(de)更(geng)大,这有可能(neng)(neng)给参与者提(ti)高门槛,但同(tong)时(shi),由于成(cheng)本变(bian)高,对于网络(luo)价值的(de)(de)支撑也会变(bian)大。这个就(jiu)要靠链下的(de)(de)反馈系统来完成(cheng)了(le)(le)。

 

Filecoin 消(xiao)息处理(li)中的(de)反馈(kui)机制

对于区块链而言,处理(li)能力是一个不得不考虑的(de)问题,毕竟(jing)是去中心化系(xi)统(tong),所(suo)有节(jie)点都需要(yao)同步并验证(zheng)。太多的(de)消息会造(zao)成积压、拥(yong)塞。Filecoin借鉴了以太坊的(de) Gas 机制,但同时更进一步,率先实(shi)现了 EIP1559 的(de)设计,即 Gas 费率的(de)自动调节(jie)和(he)人工调节(jie)相结合。

这(zhei)个(ge)反馈系(xi)统在消息拥塞的时候会(hui)自(zi)动(dong)快(kuai)速提高Gas 费率,从(cong)而导致(zhi)大量消息不能上链,或延迟上链,进(jin)一步可能导致(zhi)矿工为保护算(suan)力损(sun)失减少(shao)消息发送,从(cong)而缓(huan)解(jie)拥塞,起到负反馈的作用。

Filecoin 抵押所带来(lai)的链(lian)下(xia)负反馈环路

其实,不仅仅是在Filecoin的代码之中(zhong),Filecoin的设计同时也反映到链下参与者(zhe)的反馈循(xun)环系统之中(zhong)。

有心者可能发现,Filecoin上线不到一个月,其流通盘(pan)不大,吸引力不小(xiao),但币(bi)价却相对稳定,这(zhei)符(fu)(fu)合 Filecoin的(de)(de)需(xu)求(qiu),也符(fu)(fu)合设计目标。这(zhei)也是 PoS 带来的(de)(de)好处。这(zhei)种稳定与(yu)(yu)Filecoin 的(de)(de)抵押机制有很(hen)强的(de)(de)关(guan)联性。这(zhei)是因为算(suan)力的(de)(de)增长与(yu)(yu)币(bi)价的(de)(de)高(gao)低有很(hen)强的(de)(de)关(guan)联性,可以形成一个反馈(kui)环路。

简单来说,很多矿(kuang)工都有(you)增长算力的要求,但是要抵押,这个抵押币(bi)可(ke)能(neng)需要购(gou)买。那(nei)么,我们有(you)如(ru)下环路(lu)产(chan)生:

币价降(jiang)低 –> 算(suan)力增长成本低 –> 多多购买增长算(suan)力 –>币价上升

币价上升 –> 算力增长成本高 –> 延迟(chi)增长算力,需求(qiu)变少 –> 币价下(xia)降

如(ru)(ru)果细心(xin)去找,Filecoin 还在(zai)很(hen)多(duo)地方(fang)进(jin)行了负反馈的设计,比如(ru)(ru)区块打包的罚款,Filecoin Plus 的链(lian)下治理方(fang)式等等。Filecoin 的设计比较复(fu)杂,可能有很(hen)多(duo)地方(fang)值得(de)(de)商榷和探讨(tao)。对于这些部分(fen),欢迎大家通(tong)过(guo) FIP 提出(chu)建议,通(tong)过(guo)社区讨(tao)论(lun)达成共识,从而在(zai)日后的版本得(de)(de)到改进(jin)。


--此文转自IPFS原力区


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