Was ist Filecoin?

Filecoin wurde auf Basis des IPFS-Netzwerks aufgebaut und dient als zusätzliche Protokollschicht für verteilten Netzwerkspeicher und Datenaustausch. Es wurde von Protocol Labs als dezentrales Datenspeichernetzwerk entwickelt. Als Anreizschicht für IPFS betreibt Filecoin den Anreizmechanismus: Benutzer zahlen mit dem nativen FIL-Token, um Informationen im Netzwerk zu speichern und abzurufen, während Knoten, die Festplattenspeicherplatz für Speicher- und Abrufvorgänge bereitstellen, belohnt werden.

Bevor man tiefer in Filecoin eintaucht, ist es unerlässlich, zu verstehen, was IPFS ist.

IPFS

IPFS oder das InterPlanetary File System ist ein dezentrales Peer-to-Peer-Netzwerkprotokoll, das eine verteilte Methode des Datenaustauschs schaffen soll. Im heutigen Internet basiert der Datentransfer zwischen Benutzern und Websites auf HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Ziel des IPFS-Protokolls ist es, HTTP zu ersetzen und zum primären Übertragungsprotokoll für die nächste Generation des Internets zu werden.

Um IPFS besser zu verstehen, lassen Sie uns seine Vorteile im Vergleich zu HTTP untersuchen:

Zugriffsgeschwindigkeit

Wenn Dateien in das IPFS-System hochgeladen werden, werden sie über mehrere Server verteilt. Wenn ein Benutzer eine Datei herunterlädt, ruft das System sie automatisch gleichzeitig von den nächstgelegenen Servern ab, was die Download-Geschwindigkeit erheblich erhöht.

Speichereffizienz

IPFS verschlüsselt den Inhalt jeder Datei und weist ihm einen einzigartigen Hash zu. Das bedeutet, dass identische Dateien nicht mehrfach gespeichert werden, da sie den gleichen Hash haben, was Speicherkosten spart. Außerdem führt jede geringfügige Änderung an einer Datei zu einem völlig anderen Hash, so dass die ursprüngliche Datei unverändert bleibt.

Sicherheit und Zensurresistenz

Dieser eindeutige Hash dient auch als Adresse der Datei innerhalb des Netzwerks. Im Gegensatz zu HTTP, das Dateien anhand ihrer Position (Domänenname) lokalisiert, verwendet IPFS die Adressierung von Inhalten. Diese Methode verhindert, dass Probleme wie Serverausfälle oder Dateiverschiebungen den Zugriff auf Inhalte beeinträchtigen.

Darüber hinaus bleiben die Dateien zugänglich, wenn der Server einer Website durch Naturkatastrophen, bösartige Angriffe oder staatliche Zensur kompromittiert wird, da sie auf viele Server weltweit verteilt sind. Benutzer können weiterhin Dateien über die Inhaltsadressierung herunterladen und so den Zugriff sicherstellen. Zum Beispiel sperrte die türkische Regierung aus politischen Gründen im Jahr 2017 Wikipedia. Als Reaktion darauf wurde die türkische Version von Wikipedia in das IPFS-System hochgeladen. Da der Inhalt global verteilt war und Browser nur eine Inhaltsadresse zum Zugriff benötigten, konnte die türkische Regierung Benutzer nicht daran hindern, auf den Inhalt zuzugreifen.

IPFS Speicher- und Download-Prozess

1. Benutzer laden Dateien in das IPFS-Netzwerk hoch.
2. IPFS zerlegt die Datei in Chunks und weist einen eindeutigen Hash (CID, Content Identifier) zu.
3. Die Datei wird auf verschiedenen Knoten verteilt, wobei jeder eine Hashtabelle führt, die alle Speicherinformationen aufzeichnet.
4. Wenn andere Benutzer die Datei herunterladen möchten, finden die Knoten sie über die Hashtabelle.
5. Mehrere Knoten übertragen gleichzeitig verschiedene Teile der Datei an den Benutzer.

Einschränkungen von IPFS

IPFS hat einen versteckten Nachteil: Die Speicherung ist nicht dauerhaft. Wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft keine Knoten eine bestimmte Datei speichern und öffentlich zugänglich machen, wird die Datei komplett aus dem IPFS-System verschwinden. Mit der Zeit steigt die Wahrscheinlichkeit dieses Problems, da Knoten, die Kopien einer bestimmten Datei speichern, ihren Cache leeren oder offline gehen, werden diese Informationsdateien allmählich verschwinden.

Anwendungsfälle

Filecoin basiert auf IPFS und zielt darauf ab, einen verteilten Speichermarkt für Langzeitspeicherung zu schaffen und einen incentivierten permanenten Speichermechanismus für IPFS-Benutzer bereitzustellen. IPFS-Benutzer können ihre Dateien direkt auf Filecoin speichern. Filecoin (FIL) ist die native Kryptowährung des Filecoin-Netzwerks. Wenn Benutzer Informationen über IPFS (InterPlanetary File System) speichern oder senden müssen, müssen sie Miner in FIL bezahlen.

Darüber hinaus können Miner als Speicheranbieter ihre Speicherkapazität an Benutzer vermieten, um Belohnungen zu erhalten. Sie müssen auch eine bestimmte Menge FIL als Sicherheit hinterlegen, um die Qualität des Speicherdienstes zu gewährleisten.

Geschichte und Team

Filecoin wurde von Protocol Labs entwickelt, einem Unternehmen, das 2014 von Juan Benet gegründet wurde. Benet und sein Team bauten sowohl Filecoin als auch IPFS auf und sammelten mehrere Finanzierungsrunden ein. Im Jahr 2017 führte das Team seinen größten Token-Verkauf durch und brachte etwa 200 Millionen US-Dollar ein.

Im März 2019 nahm das Testnetz den Betrieb auf und bot Testern, Minern und bestimmten Benutzern Zugang.

Im Dezember 2019 wurde das öffentliche Testnetz gestartet, um Minern und Benutzern das Testen von Hardware-Anforderungen zu ermöglichen und Entwicklern Ressourcen zur Erstellung von Anwendungen auf Basis von Filecoin bereitzustellen.

Das Mainnet wurde am 15. Oktober 2020 offiziell gestartet und führte das Dateispeichernetzwerk, Mining-Belohnungen und die Verteilung von FIL an Investoren ein.

Es ist erwähnenswert, dass Filecoin im Jahr 2020 in China eine Spekulationswelle ausgelöst hat. Viele Krypto-Key Opinion Leaders (KOLs) haben es beworben und zahlreiche Mining-Farmen, Kapital und Investoren für das Filecoin-Mining angezogen. Filecoin wurde als „Blockchain 3.0“ oder „die nächste 100x-Münze“ angepriesen. Allerdings sank der Preis von FIL im Jahr 2021 stetig, als der Bullenmarkt nachließ, und der Hype um Filecoin allmählich abflaute.

Investoren

Einige namhafte Investoren und Investitionsinstitutionen sind unten aufgeführt:

• Coinbase-Mitbegründer Fred Ehrsam
• Sam Altman, Präsident von Y Combinator
• a16z Krypto
• zk Kapital
• Y Combinator
• Union Square Ventures

Rollen im Ökosystem

Als Blockchain- und Kryptowährungs-Ökosystem mit klaren, praktischen Anwendungen verlässt sich Filecoin auf seinen Anreizmechanismus auf dem IPFS-Netzwerk, um die teilnehmenden Knoten zu motivieren, eine "stabilere und sicherere Speicherumgebung" bereitzustellen. Der Erfolg des verteilten Speichernetzwerkprotokolls hängt im Wesentlichen von fünf Teilnehmern in der Filecoin-Wirtschaft ab:

• Benutzer:

Allgemeine Benutzer, die Daten und Dateien mithilfe von Websites und Anwendungen speichern und abrufen. Diese Rolle ist sehr einfach, aber entscheidend: Verwendung von FIL-Token zur Bezahlung der Speicherung und des Abrufs von Dateien. Der gesamte Zweck des Betriebs der Filecoin-Blockchain besteht darin, den Speicher- und Abrufbedarf der Benutzer zu erfüllen.

• Entwickler:

Entwickeln Sie verschiedene Anwendungen auf Filecoin, um die unterschiedlichen Speicher- und Abrufanforderungen der Benutzer zu erfüllen oder zu schaffen.

• Abrufdienste:

Liefern Sie Dateien bei Bedarf an Benutzer und stellen Sie sicher, dass die effiziente Nutzung von Daten, die in Filecoin gespeichert sind, gewährleistet ist.

• Speicher-Miner:

Speichern Sie Dateien und helfen Sie bei der Aufrechterhaltung und Aktualisierung der Filecoin-Blockchain. Miner erhalten hauptsächlich FIL-Belohnungen auf drei Arten:

• Transaktionsgebühren: Die Gebühren, die Benutzer für die Speicherung von Daten zahlen.
• Block Rewards: Belohnungen, die Miner für die Bereitstellung zuverlässiger Langzeit-Speicherdienste für die Filecoin-Blockchain erhalten.
• Netzwerk Transaktionsgebühren: Zusätzliche Gebühren, die Benutzer an Miner zahlen, um eine bevorzugte Verarbeitung zu erhalten.
• Token-Inhaber:

Tokeninhaber verwenden FIL als Wertspeicher und Tauschmittel, wodurch FIL eine Kryptowährung mit Umlaufwert wird.

Konsensmechanismus und Mining

PoRep und PoSt

Im Gegensatz zum Konsensmechanismus von Bitcoin (Proof-of-Work), bei dem Bergleute konkurrieren müssen, um rechenintensive mathematische Probleme zu lösen, verwendet Filecoin zwei einzigartige Konsensmechanismen: PoRep und PoSt:

Quelle: Filecoin.io

Jeder Miner muss nachweisen, dass er kontinuierlich Benutzerdaten speichert, um FIL-Zahlungen und Belohnungen zu erhalten.

1. Proof of Replication (PoRep):
   1. Durch einen Versiegelungs- und Sequenzierungsprozess generiert jeder Miner einzigartige Replikdatencodierung.
   2. Miner liefern öffentlichen Nachweis dafür, dass 'eine Datei physisch gespeichert wurde'.
2. Proof of Spacetime (PoSt):
   1. Im Laufe der Zeit werden Minenarbeiter zufällig ausgewählt, um zufällige Datenherausforderungen zu durchlaufen. Sie lesen Daten zur Überprüfung und komprimieren sie zu einem PoSt-Nachweis.
   2. Miner stellen öffentlich den Nachweis zur Verfügung, dass die spezifische Datenkodierung über einen bestimmten Zeitraum physisch gespeichert wurde.

Speicher- und Abrufmärkte

Das Filecoin-Protokoll umfasst zwei Anreizkonzepte: den Speichermarkt und den Abrufmarkt.

Storage-Miner verdienen FIL, indem sie Daten für Clients speichern und "kryptografische Beweise berechnen, um eine bestimmte Speicherdauer nachzuweisen". Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Storage-Miner Blockbelohnungen und Transaktionsgebühren erhält, ist direkt proportional zur Menge des Speichers, den er zur Verfügung stellt.

Retrieval-Miner verdienen FIL, indem sie Dateien für Benutzer abrufen. Ihr Einkommen hängt vom Marktwert der Dateien, ihrer Fähigkeit, Transaktionen abzuschließen, und von der Netzwerkgeschwindigkeit ab, was bedeutet, dass die Netzwerkperformance ihre Einnahmen beeinflusst.

Filecoin Virtuelle Maschine (FVM)

Die Filecoin Virtual Machine (FVM) führt eine allgemeine Programmierbarkeit in das Filecoin-Speichernetzwerk ein und festigt damit Filecoins Position als führendes Layer-1-Protokoll für die offene Datenwirtschaft. Durch die Ermöglichung von Web3-Anwendungen, ähnlich wie Web2-Anwendungen zu funktionieren, kombiniert FVM Smart Contracts mit überprüfbaren Speicherfähigkeiten. Diese Smart Contracts können Speicherplatz bearbeiten, niedrigbesicherte Kreditmärkte für Speicheranbieter unterstützen und Daten-DAOs mit Strom versorgen, was der offenen Datenwirtschaft neuen Auftrieb verleiht.

Einführung von Smart Contracts

FVM bringt die Funktionalität von Smart Contracts in das Filecoin-Netzwerk, die dort als Smart Actors bezeichnet werden. Diese Smart Actors können dynamische Speicherlösungen schaffen, die mit traditionellen Web2-Technologien wie verteiltem Computing, Crowd-basierten Datensatz-Erhaltungsplänen, intelligenten Speicher-Märkten, mehrere Generationen umfassendem Speicher und dauerhaftem Hosting schwer zu realisieren sind.

Kombination von Berechnung und Speicherung

Der Start von FVM verbessert die Speicher- und Rechenleistung von Filecoin. Dies bedeutet, dass das Filecoin-Netzwerk jetzt On-Chain-Statusberechnungen und Off-Chain-Datenberechnungen durchführen kann, wobei die EVM in beide Richtungen eine bedeutende Rolle spielt.

Kreuzketteninteroperabilität

FVM bietet eine Grundlage für die Schaffung von interoperablen Brücken zwischen verschiedenen Ketten. Diese Brücken ermöglichen den Austausch von Liquidität und ermöglichen die Integration von Anwendungen, die auf anderen Blockchains wie Ethereum, NEAR und Polygon bereitgestellt sind, unter Nutzung der Speicherkapazität und -fähigkeiten des Filecoin-Netzwerks.

Permanenter Speicher und neue Speichermarkt-Primitiven

FVM ermöglicht die Implementierung von Perpetual-Storage-Lösungen, bei denen Benutzer Daten nur einmal speichern müssen, und Smart Contracts können nachfolgende Speicherangebote verwalten. Es führt auch neue Speichermarktprimitive wie automatisierte Replikation, Reparatur-Bots und Versicherungsprotokolle ein.

Seit der Einführung von FVM wurden über 1100 einzigartige Smart Contracts im Filecoin-Netzwerk eingesetzt, mit über 80.000 Wallets, die mit ihnen interagieren, was ein erhebliches Interesse und Aktivität von Entwicklern und der Community zeigt. Die Filecoin-Community plant weiterhin die Weiterentwicklung von FVM und konzentriert sich dabei auf Bereiche wie kleine Speichergeschäfte, die Demokratisierung der Speicherung, den Aufbau von dApps und DAOs und die Erforschung neuer Grenzen wie verteiltes Computing, Datenmärkte und den Einsatz von LLMs und generativer KI in DAOs, um den Weg für dezentrale Cloud-Dienste, Datenökonomien und das Web3-Ökosystem zu ebnen.

Filecoin V21 Upgrade

Das Filecoin V21-Upgrade, auch als Wassermelonen-Upgrade bekannt, ist ein Netzwerk-Upgrade, das in einer bestimmten Epoche stattfindet. Dieses Upgrade umfasst Verbesserungen der Speicheranbieteroperationen, Verbesserungen der Filecoin Virtual Machine und Protokollfehlerbehebungen.

Verbesserte Leistung und Effizienz

Das V21-Upgrade optimiert das zugrunde liegende Protokoll von Filecoin und verbessert die Gesamtleistung und Effizienz des Netzwerks. Dazu gehört die Reduzierung der für Zustandsübergänge erforderlichen Zeit, die Erhöhung der Blockverifizierungsgeschwindigkeit und die Verringerung des Ressourcenverbrauchs für Knotenbetreiber beim Umgang mit großen Datenmengen.

Verbesserte Speicheranbieter-Operationen

Das Upgrade ist speziell auf die Anforderungen von Speicheranbietern zugeschnitten und führt Funktionen ein, um die Speichereffizienz zu verbessern und die Betriebskosten zu senken. Dies kann die Verbesserung der Datenspeicher- und -abrufprozesse und die Bereitstellung flexiblerer Speicheroptionen beinhalten.

Koordination von Netzwerk-Upgrades

Das V21-Upgrade zeigt die Fähigkeit der Filecoin-Community, Netzwerk-Upgrades zu koordinieren. Während des Upgrades müssen Knotenbetreiber, Miner, Entwickler und Benutzer zusammenarbeiten, um eine reibungslose Implementierung sicherzustellen. Diese Koordination ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Stabilität und des Vertrauens im Netzwerk.

Das Filecoin V21-Upgrade zeigt das Engagement des Netzwerks für kontinuierliche Innovation und Verbesserung, das darauf abzielt, den Nutzern eine effizientere, stabilere und benutzerfreundlichere dezentrale Speicherlösung zu bieten. Es geht nicht nur auf aktuelle Bedürfnisse ein, sondern legt auch den Grundstein für zukünftige Upgrades und Erweiterungen des Filecoin-Netzwerks und bietet die notwendige technische Bereitschaft, um neue Funktionen und Verbesserungen zu unterstützen.

Token-Verteilung

Die maximale Versorgung mit FIL-Token ist auf 2 Milliarden begrenzt, die wie folgt verteilt sind: \

• Miner: 70%
• Protocol Labs (einschließlich Unternehmen und individuellen Beitragenden): 15%
• Investoren: 7,5 %
• Zukünftige Fundraising- und Ökosystementwicklung: 2,5%
• Filecoin-Stiftung: 5%

Anwendungen

Bereits zahlreiche Online-Dienste haben die Filecoin- und IPFS-Protokolle übernommen. Hier sind einige Beispiele:

• AkashaEine soziale Plattform, die auf der Ethereum-Blockchain und IPFS aufgebaut ist, auf der Daten und Identitäten dezentralisiert sind.
• PeerPad: Ein Echtzeit-Online-P2P-Dateikollaborationseditor, der es Benutzern ermöglicht, Dateien direkt in einem Webbrowser zu schreiben, zu bearbeiten, zusammenzuarbeiten und zu exportieren.
• DTube: Eine dezentrale Videoplattform, die auf einer Blockchain basiert, IPFS zum Speichern von Videos verwendet und einen Belohnungsmechanismus für Ersteller bietet.
• arXivEine bekannte akademische Website, die Vorabdrucke von Physik, Mathematik, Informatik, Biologie und anderen Papieren sammelt. Sie beherbergt über eine Million Vorabdrucke und speichert Daten unter Verwendung des IPFS-Protokolls, um Kosten zu senken und die Sicherheit zu verbessern.
• Baum: Eine kostenlose Dateifreigabesoftware, mit der Benutzer verschiedene Dateien an andere senden können, indem sie sie direkt an die Empfänger über das IPFS-Protokoll übertragen.
• Tapfer: Der erste Webbrowser, der IPFS tief integriert, ermöglicht es Benutzern, Inhalte aus dezentralen Netzwerken unter Verwendung des IPFS-Protokolls abzurufen.

Neben diesen Beispielen hat der NFT-Markt, der von 2021 bis 2022 ein rasantes Wachstum erlebt hat, begonnen, IPFS umfassend als Speicherlösung für NFT-Bilder, Texte und andere Arten von Daten einzusetzen, um die Beständigkeit und Fairness des NFT-Inhalts zu gewährleisten. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Aktualisierung kryptografischer Technologien und der Entwicklung verschiedener Anwendungen auf Web3 werden voraussichtlich Filecoin und IPFS weiterhin eine wichtige Rolle spielen.