【IPFS】Filecoin: 一个去中心式存储网络(七-八章)

【IPFS】Filecoin: 一个去中心式存储网络(七-八章)

7. 智能合约

Filecoin给终端用户提供了两种基本操作:存(Put)和取(Get)。这两种操作使用户可以用他们认为合适的价格在市场中存取数据。尽管这些操作已经可以覆盖Filecoin的基本使用场景,我们仍然希望能在存取操作之上,通过部署智能合约来完成一些更复杂的操作。使用者们可以编写新的细分类存储/检索请求,与一般的智能合约类似,我们将其归类为“文件合约”。我们整合出一个合约系统 [18]和一个桥梁系统,来将Filecoin的存储带入到其它区块链中。反之亦然,我们也可以将其它区块链的功能带入进Filecoin。

我们希望Filecoin生态系统中的智能合约越多越好,并希望更多智能合约的开发者们参与进来,组件一个开发社区平台。

7.1 Filecoin中的合约

智能合约允许用户们编写有状态的程序,这些程序可以通过消费代币在市场中进行数据存储/检索,并生成存储证明。用户可以通过向总账发送交易信息触发合约中的函数,来同智能合约进行交互。我们扩展了智能合约系统,使其可以支持Filecoin特定的一些操作(例如市场运营、证明审核等)。

Filecoin特定地支持数据存储合约,同时也支持更多类型的智能合约:

  • Filecoin合约:我们允许用户对他们提供的存储服务情况进行编程。值得一提的例子有:(1)承包矿工:客户可以在不参与市场的情况下,预先指定提供服务的矿工。(2)支付策略:客户可以给矿工设计不同的回报策略。例如薪酬随时间增长的的合约,或者由可信赖的谕示监督下设置存储价格的合约。(3)票据服务:一种允许矿工积累代币,并代表他们的用户支付存储/检索服务的合约。(4)更复杂的操作:客户可以搭建允许数据更新的合约。
  • 智能合约:用户可以像在其它系统(例如以太坊[18])中一样,不直接依赖于存储的使用而将程序和交易关联起来。我们预测这样的应用可能有:去中心化命名系统、资产追踪和crowdsale平台。

7.2 与其他系统的集成  

桥(Bridges)是用来连接不同区块连的工具;虽然桥工具仍在发展之中,我们仍然计划开发跨链交互系统,以便于将Filecoin存储带入到其它区块链技术平台,同时也将其他平台的功能特性带入到Filecoin中。

  • 其他平台中的Filecoin其他系统,例如比特币(Bitcoin[19])、Zcash[20],特别是以太坊(Ethereum)[18]和Tezos,这些系统都允许开发人员编写智能合约;然而这些平台存储能力低且成本高昂。我们计划提供一个桥梁,将存储和检索功能提供给这些平台。我们注意到IPFS已经被作为一种引用和分发内容的方式,应用于一些智能合约(以及协议代币)中。增加对Filecoin的支持会令这些系统确保IPFS内容的存储以换取Filecoin代币。
  • Filecoin中的其他平台:我们计划为Filecoin和其它区块链服务提供桥接。例如,与Zcash集成可以让Filecoin私密地发送存储请求。

8. 未来的工作

我们的工作为Filecoin网络构架的发展方向指明了清晰而有方向性的道路;当然,这些工作只是我们对去中心化存储系统研究的开始。在本节中我们会指出和说明我们未来要做的三部分工作。这包括了已经完成的和即将发表的一部分工作,一些公开的关于提升现有协议的问题,以及协议的形式化问题。

8.1 正在进行的工作

我们正在进行的工作主要分为以下几点:

  • Filecoin状态树的规格说明。
  • Filecoin及其组件的详细性能评估和基准测试。
  • 完整可执行的Filecoin协议规范。
  • 可赞助检索券模型:这个模型可以使客户C1通过发放单张的可用代币券,赞助另一位客户C2进行数据下载。
  • 分层共识协议:Filecoin的子网可以进行划分,并且在临时或永久划分的时候能持续处理交易。
  • 使用SNARK / STARK的增量区块链快照。
  • Filecoin与以太坊交互(Filecoin-in-Ethereum)的合约接口和协议。
  • 实现区块链归档,用Braid进行跨链标记。
  • 只有在区块链解决冲突的时候才发起"时空证明"。
  • 形式化证明Filecoin DSN的实现和新型存储证明。

8.2 开放型问题

有一些开放型问题,如果被解决了,可能会对网络有整体的改善。但这些问题并不紧急,并不是必须在项目启动前就要解决的。

  • 重构更好的复制证明的密封函数,解码时间复杂度是O(n)(目前是O(nm)),无需SNARK/STARK即可公开验证。
  • 重构更好的复制证明的证明函数,无需SNARK/STARK即可公开验证。
  • 一个透明的、公开课验证的检索证明或其他存储证明。
  • 在检索市场中新检索策略(例如基于概率的支付,零知识条件支付)
  • 为预期共识设计更好的秘密领导人选举,使得每个周期中都有唯一确定的领导人当选。
  • 更好更可信的SNARK方案,允许扩容公共参数(该方案可以运行MPC序列,其中每个附加MPC都严格降低故障率,并且每个MPC的输出都是有效的)。

8.3 证明和形式化验证

由于证明和形式化验证具有明确的价值,我们计划在未来几个月至几年内证明Filecoin网络的许多特性,并开发正式的验证协议规范。其中有几个证明正在实施,还有一些尚在构思当中。但要证明Filecoin的众多属性(如比例缩放,离线使用)将是非常艰难和长期的工作。

  • 预期共识及其变体的正确性证明。
  • 功率容错异步1/2不可能性结果回避正确性的证明。
  • 通用可组合框架中Filecoin DSN的公式化,描述如何将Get,Put和Manage作为理想功能,并证明其实现方法。
  • 形式化建模和证明自动化自愈系统。
  • 形式化验证协议的描述(例如TLA +或Verdi)。
  • 形式化验证的实现(例如Verdi)。
  • Filecoin激励机制的博弈理论分析。

致谢

这项工作是Protocol Labs团队众人汗水的积累,尤其是Protocol Labs的合作者和顾问的帮助、评论和审查。Juan Benet在2014年编写了初始版本的Filecoin白皮书,为本项工作奠定了基础。他和Nicola Greco开发了新的协议,并与团队其他成员合作编写了这份白皮书,团队成员们贡献了评论、总结和审核等工作。特别地,“大卫老爸”David Dalrymple提出了订单范例和其他想法,Matt Zumwalt改进了本文的结构,Evan Miyazono绘制了插图,并总结了文章,Jeromy Johnson在设计协议时提供了很多见解,Steven Allen贡献了富有洞察力的问题和说明。我们也感谢所有的合作者和顾问,尤其是Andrew Miller和Eli Ben-Sasson,与他们的交流对我们提供了很大帮助。

早先版本:

QmZ5fLHwK9d55iyxpke6DJTWxsNR3PHgi6F43jSUgEKx31

引用

[1] Juan Benet. IPFS - Content Addressed, Versioned, P2P File System. 2014.

[2] Giuseppe Ateniese, Randal Burns, Reza Curtmola, Joseph Herring, Lea Kissner, Zachary Peterson, and

Dawn Song. Provable data possession at untrusted stores. In Proceedings of the 14th ACM conference

on Computer and communications security, pages 598{609. Acm, 2007.

[3] Ari Juels and Burton S Kaliski Jr. Pors: Proofs of retrievability for large les. In Proceedings of the

14th ACM conference on Computer and communications security, pages 584{597. Acm, 2007.

[4] Hovav Shacham and Brent Waters. Compact proofs of retrievability. In International Conference on

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[5] Protocol Labs. Technical Report: Proof-of-Replication. 2017.

[6] Rosario Gennaro, Craig Gentry, Bryan Parno, and Mariana Raykova. Quadratic span programs and

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Cryptographic Techniques, pages 626{645. Springer, 2013.

[7] Nir Bitansky, Alessandro Chiesa, and Yuval Ishai. Succinct non-interactive arguments via linear interactive

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[8] Eli Ben-Sasson, Alessandro Chiesa, Daniel Genkin, Eran Tromer, and Madars Virza. Snarks for c:

Verifying program executions succinctly and in zero knowledge. In Advances in Cryptology{CRYPTO

2013, pages 90{108. Springer, 2013.

[9] Eli Ben-Sasson, Iddo Bentov, Alessandro Chiesa, Ariel Gabizon, Daniel Genkin, Matan Hamilis,

Evgenya Pergament, Michael Riabzev, Mark Silberstein, Eran Tromer, et al. Computational integrity

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[10] Henning Pagnia and Felix C Gartner. On the impossibility of fair exchange without a trusted third party.

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[12] Andrew Miller, Iddo Bentov, Ranjit Kumaresan, and Patrick McCorry. Sprites: Payment channels that

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[13] Protocol Labs. Technical Report: Power Fault Tolerance. 2017.

[14] Protocol Labs. Technical Report: Expected Consensus. 2017.

[15] Iddo Bentov, Charles Lee, Alex Mizrahi, and Meni Rosenfeld. Proof of activity: Extending bitcoin's

proof of work via proof of stake [extended abstract] y. ACM SIGMETRICS Performance Evaluation

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[16] Iddo Bentov, Rafael Pass, and Elaine Shi. Snow white: Provably secure proofs of stake. 2016.

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[18] Vitalik Buterin. Ethereum <https://ethereum.org/>, April 2014. URL https://ethereum.org/.

[19] Satoshi Nakamoto. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system, 2008.

[20] Eli Ben Sasson, Alessandro Chiesa, Christina Garman, Matthew Green, Ian Miers, Eran Tromer, and

Madars Virza. Zerocash: Decentralized anonymous payments from bitcoin. In Security and Privacy

(SP), 2014 IEEE Symposium on, pages 459{474. IEEE, 2014.

ipfs原创,作者:bitca,转载请注明出处:http://ipfser.org/2017/12/20/a9/

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  • flying

    支持一下,学而时习之

    flying
  • lz5655

    很技术性有点看不太懂,一起努力,IPFS共同进步

    lz5655
  • 888888

    厉害了,糖果

    888888
  • greyty

    见证ipfs时代的来临 太激动了

    greyty
  • liutao4w

    支持 期待

    liutao4w
  • Hero111

    期待ing!

    Hero111
  • ansonwen

    赞,期待未来几年

    ansonwen
  • wutan19861015

    嗯挺好的呀学习一下

    wutan19861015
  • 15701605180

    支持一下吧

    15701605180
  • Flyover

    今天才看到怎么注册

    Flyover
  • 805819591

    支持下,糖糖!

    805819591
  • sofish

    拜读了,谢谢分享

    sofish
  • hitfloor

    支持期待中

    hitfloor
  • whtzxf

    好好学习技术文章,起码得弄明白原理啊!

    whtzxf
  • labyo2016

    大牛呀!加油

    labyo2016
  • weilai20101314

    牛逼,支持一下

    weilai20101314
    • weilai20101314

      怎么登录?

      weilai20101314
  • feiwomoshu

    厉害,学知识了啊

    feiwomoshu
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