Cos'è Filecoin (FIL)?

Filecoin (FIL) è una rete blockchain che cerca di creare un'enorme rete di nodi di archiviazione dati decentralizzati, che funziona sulla base di contratti intelligenti e un token nativo noto come FIL. 

EIl progetto Filecoin è un progetto incentrato sulla costruzione di una rete di archiviazione decentralizzata. Una rete che è alimentata economicamente dalla tecnologia blockchain e da una criptovaluta con lo stesso nome ed è conosciuta come token FIL. In questo senso, l'idea alla base di Filecoin è molto simile al noto SiaCoin (SIA).

Ma ti chiederai sicuramente cos'è esattamente Filecoin e come funziona? Questo tipo di sistema è sostenibile? Bene, questo e altro lo saprai di seguito.

Storia e origine di Filecoin (FIL)

Per comprendere l'origine di Filecoin, dobbiamo tornare a una delle più grandi esigenze del mondo informatico: archiviazione distribuita. L'informazione digitale, a differenza dell'informazione scritta, ha sempre avuto dei rischi: perdita accidentale o dolosa di tali informazioni.

In tal senso, uno dei più vasti campi di ricerca nel mondo dell'informatica e dell'informatica è sempre stata la creazione di sistemi di archiviazione sicuri, ridondanti e distribuiti. Tuttavia, la mancanza di potenza di calcolo, tecnologie e costi di sviluppo, ha rallentato l'implementazione di questi sistemi in molti modi.

Oggi, la maggior parte di questi problemi sono cose del passato. La creazione di Internet e la sua crescita da più di 30 anni, l'evoluzione dei sistemi integrati, la maggiore potenza di calcolo e il basso costo dei supporti di memorizzazione ci ha portato ad avere tutti gli strumenti necessari per la creazione di veri e propri sistemi di memorizzazione delle informazioni decentralizzati .

La nascita di Napster

A questo punto potresti essere sorpreso di apprendere che il primo sistema di questo tipo era Napster, nel 1999. Napster era un'applicazione P2P, che ti ha permesso di accedere ai file musicali trovati su altri computer che eseguono detto software. In parole più semplici, Napster era un ottimo sistema di archiviazione distribuito. Uno a cui gli utenti possono accedere per caricare o scaricare la musica distribuita in detta rete. In questo modo, la musica potrebbe essere sempre disponibile in rete, poiché, se qualcuno cancellasse le informazioni, potrebbe essere ancora disponibile in un'altra posizione che aveva detto file.

In questo senso, Napster è stata una vera rivoluzione, che ha messo le etichette discografiche contro il muro, generando perdite multimilionarie. Ciò ha fatto capire all'industria musicale la necessità di abbracciare la tecnologia Internet e lo streaming per sopravvivere all'evoluzione digitale. Ma Napster era solo l'inizio, programmi come eDonkey, Bittorrent, Kazaam, Ares, Frostwire, DC ++ ognuno di loro, avevano la capacità di creare enormi reti per distribuire dati in tutto il mondo senza intermediari. In effetti, sistemi come eDonkey (creato da Jed McCaleb, il creatore di Stellar) e BitTorrent sono diventati la mecca del file sharing P2P in tutto il mondo.

Questo però era solo l'inizio di una rivoluzione che avrebbe presto capovolto il mondo dell'archiviazione dei dati.

Freenet, il primo sistema di archiviazione web P2P

Con la nascita di Napster è iniziato il boom del P2P per la condivisione dei dati. Dal nulla sono nati diversi progetti che hanno cercato di sfruttare la grande capacità di distribuire dati su questo tipo di rete. Uno di questi progetti è Freenet, un progetto nato nel marzo 2000. L'obiettivo di Freenet è creare una rete P2P libera da censure, con la capacità di distribuire servizi, pagine web con protezione della privacy e completamente anonime.

Freenet è un progetto di tipo Tor. Infatti, Freenet è la prima "darknet" creata con questo tipo di tecnologia, poiché Tor e I2P sono successivi (rispettivamente 2002 e 2003). In ogni caso, Freenet ha un'interessante funzionalità in grado di consentire ai suoi utenti di archiviare i dati in modo decentralizzato, con gestione dei permessi e controllo degli accessi fine. Al momento, questo progetto è ancora attivo e la sua community è una delle più grandi e fedeli al sistema.

IPFS, un file system distribuito

Nonostante l'enorme salto che reti come Freenet, I2P e Tor hanno fatto alla tecnologia di archiviazione distribuita, era ovvio che questi sistemi avevano ancora alcuni punti deboli. In primo luogo, sono complesse da configurare, il controllo degli accessi è limitato e non è modulare, in modo da consentire di collegare in modo semplice questa capacità di archiviazione con progetti e sistemi esistenti.

Superare questi problemi è l'approccio alla base del progetto IPFS o file system interplanetario, progettato da Juan Benet nel febbraio 2015. IPFS cerca di creare un sistema modulare in grado di creare un file system, operazione decentralizzata utilizzando tecnologie come DHT (Distributed Hash Table) e DAG (grafico aciclico diretto). Grazie a queste tecnologie, IPFS è in grado di funzionare come qualsiasi file system (come Windows NTFS o GNU/Linux ext4).

Possiamo quindi dire che IPFS è la conclusione di una tecnologia che si è evoluta dal 1999, e che ora è alla portata di tutti.

La nascita di Filecoin

Ora ti chiedi, come si adatta tutto questo allo sviluppo di Filecoin (FIL)? A differenza di Siacoin, IPFS è un sistema di storage che funziona senza incentivi. Gli utenti archiviano altruisticamente pezzi di file di altri utenti. Quello non scala. Siacoin ha risolto tutto questo, ed è ciò su cui IPFS ha fatto affidamento per non essere lasciato indietro.

Fondamentalmente, Juan Benet e il team dietro IPFS hanno copiato il modello di incentivazione dietro Siacoin, aggiungendo un token, che hanno anche usato per finanziarsi attraverso un ICO. In questo modo, gli utenti potrebbero accedere a tale storage pagando un piccolo canone. E tutto questo sarebbe pagato con il token nativo della piattaforma, il token FIL.

L'idea di Benet è stata presentata nel luglio 2017 con l'uscita del suo white paper. E, entro agosto 2017, dopo un ICO (offerta iniziale di monete) che è durato pochi minuti, Benet è stato in grado di raccogliere più di $ 200 milioni per il suo progetto. Con questo, il finanziamento finanziario di Filecoin e del suo sviluppo è stato più che assicurato.

Come funziona Filecoin (FIL)?

L'operazione di Filecoin si basa su una serie di innovazioni uniche progettate per questa rete. Il tuo whitepaper in questo senso è abbastanza chiaro e, vediamo, i pezzi chiave nel funzionamento di questa rete. In questo senso possiamo citare:

DSN o rete di archiviazione decentralizzata

Il DSN o Decentralized Storage Network, è una rete di nodi che eseguono il software Filecoin e quindi sono in grado di aggiungere spazio di archiviazione alla rete Filecoin. Il sistema è completamente autonomo nel coordinamento grazie al protocollo di connessione Filecoin, che trasforma questa rete in un'enorme rete di storage decentralizzata.

Il sistema che controlla l'intera rete è resistente ai guasti bizantini e i messaggi vengono inviati utilizzando il Protocollo di pettegolezzi, ma leggermente modificato. L'idea è che la rete sia resistente, autoriparante, efficiente nella trasmissione dei dati e soprattutto sicura. Infatti i messaggi gestiti dal protocollo di rete possono essere suddivisi in tre tipologie:

1. Mettere: un messaggio che consente l'accesso al sistema e con il quale i dati possono essere trattati. In questo modo, i client che eseguono il protocollo Put possono archiviare i dati con una chiave identificativa univoca.
2. Ottieni: questo messaggio consente ai client di recuperare i dati che sono memorizzati all'interno della rete fornendo la chiave per accedervi.
3. gestire: questo messaggio del protocollo consente di controllare lo spazio di archiviazione disponibile, di verificare il servizio offerto dai provider e di riparare eventuali guasti nei dati.

È in questo modo che la rete può condividere messaggi tra loro e gestire i dati e il loro accesso in ogni momento. Ovviamente questa è solo una parte del funzionamento di DSN. Un'altra delle funzioni principali è mantenere i meccanismi di sicurezza e di integrità dei dati.

In questo caso, DSN mantiene una serie di Accordi Bizantini (BA) che garantiscono in ogni momento che l'accesso ai dati sarà possibile in quasi tutte le condizioni della rete. Ad esempio, se una rete Filecoin da 1000 nodi viene affettata da un attacco, portando offline il 50% dei suoi nodi, le chiamate di accesso dalla rete possono essere instradate in modo tale che la partizione di rete possa essere aggirata e accedere ai dati senza problemi . Questo è un caso estremo di attacco alla rete, qualcosa che difficilmente possiamo vedere nella realtà, ma dà un messaggio chiaro: Filecoin è una rete sicura e resistente ai guasti.

Un'altra funzione del DSN è mantenere l'integrità dei dati. Per questo DSN assegna automaticamente una serie di algoritmi che garantiscono l'integrità dei dati. L'uso di hash SHA-256 e funzioni CRC32 consente di svolgere questo compito nel modo più ottimale possibile.

Proof of Replication e Proof of Spacetime, i pilastri della sicurezza di Filecoin

Un'altra importante innovazione in Filecoin (FIL) sono i protocolli di consenso Prova di replica y Prova dello spaziotempo (PoSt). Entrambi i protocolli sono un sostituto del noto Prova di conservazione, con cui condivide molte delle sue funzioni.

Proof of Storage, la genesi dei protocolli di consenso Filecoin

Ma prima di approfondire Proof of Replication e Proof of Spacetime, esaminiamo come funziona il suo predecessore, Proof of Storage (PoStge). Proof of Storage (PoStge) è un sistema che consente agli utenti di verificare in ogni momento che uno spazio contrattato sia realmente disponibile e venga utilizzato dai dati dell'utente.

L'idea è quella di consentire all'utente di verificare rapidamente e facilmente che i propri dati siano realmente archiviati e che non vengano persi o cancellati. Per raggiungere questo obiettivo, PoStge genera una serie di test crittografici e probabilistici che rispondono a uno schema sfida/risposta che utilizza i dati dell'utente per generare un test valido.

In parole più semplici, Proof of Storage fa quanto segue:

1. L'utente invia i dati alla rete ei nodi memorizzano queste informazioni.
2. Se l'utente desidera verificare i dati, invia una richiesta di verifica dei dati (Proof of Storage). In questa richiesta c'è una sfida crittografica e probabilistica che deve essere risolta dalla rete. Fondamentalmente ciò che viene detto alla rete è: se prendi questi determinati blocchi di dati che ti invia (selezionati casualmente) e generi la prova crittografica, otterrai la risposta alla mia sfida.
3. La rete riceve solo i puntatori dei blocchi di dati e la sfida crittografica, con quei dati, i nodi in cui sono memorizzate le informazioni dell'utente, inizieranno a prendere i blocchi di dati, eseguiranno il test crittografico e otterranno la risposta alla sfida . La risposta sarà corretta solo se il nodo ha effettivamente memorizzato le informazioni dell'utente, dimostrando così che i dati sono effettivamente memorizzati.

Questo schema utilizzato da Proof of Storage consente di mantenere la sicurezza che i dati siano sulla rete, ma allo stesso tempo consente di evitare attacchi Sybil (con nodi che riflettono false identità duplicate), attacchi in outsourcing (impedendo ai nodi di essere in grado di memorizzare più informazioni di quelle che possono effettivamente gestire) e creare attacchi (evitando altri mezzi per manipolare la quantità di dati effettivamente archiviati). L'utilità di questo sistema di archiviazione distribuito è innegabile, ma Filecoin ha fatto un ulteriore passo avanti, progettando i propri protocolli.

Proof of Replication (PoRep), una versione alternativa di Proof of Storage

Proof of Replication (PoRep) è un derivato di Proof of Storage, ma mira a: consentire a un server di convincere un utente che alcuni dati sono stati replicati sul proprio storage. In questo modo, l'utente può essere sicuro che i propri dati abbiano una replica esatta dei propri dati all'interno della rete.

Lo schema di test di PoRep segue lo stesso di Proof of Storage, tranne per il fatto che PoRep utilizza funzioni crittografiche più avanzate come zk-SNARKs. L'utilizzo di questo tipo di test ha un duplice obiettivo: essere estremamente privato e sicuro, oltre ad essere molto efficiente nelle dimensioni e nell'esecuzione computazionale.

Proof of Spacetime (PoSt), garantendo i dati nel tempo

Un punto che la Prova di archiviazione e la Prova di replica non affrontano è il controllo dei dati per periodi di tempo specificati. Per risolvere questo problema, Filecoin ha Proof of Spacetime (PoSt).

L'idea è di rendere i nodi e gli utenti in grado di creare prove temporanee dei dati archiviati sulla rete, senza richiedere un elevato utilizzo della larghezza di banda. In questo modo, ad esempio, un utente che ha affittato uno spazio di archiviazione per un anno, può, per tutto quel tempo, ricevere prove crittografiche che attestino che i suoi dati in quel momento non sono stati alterati o cancellati.

Per ottenere ciò, i nodi che utilizzano Proof of Spacetime eseguono un test di archiviazione crittografica sequenziale in un periodo di tempo specificato. Questo, al fine di garantire che i dati rimangano all'interno del sistema. Per questo, l'utente invia una richiesta di Proof of Spacetime e la rete risponde utilizzando una serie cumulativa di Proof of Replication, insieme a una specifica sfida crittografica in un dato momento. Aggiungendo questi test, si ottiene un contrassegno crittografico univoco per ogni iterazione temporale, che funge da test temporaneo che i dati siano effettivamente archiviati.

Per vederlo in modo più semplice immagina quanto segue:

Il test diventa più complesso con il passare del tempo, perché i blocchi utilizzati per la generazione di questi test sono casuali e l'eliminazione di una parte dei dati potrebbe essere facilmente rilevata con questo sistema.

Contratti intelligenti in Filecoin

Filecoin è una rete con la capacità di funzionare smart contract E infatti, questi sono il cuore del sistema di pagamenti e ricompense per gli utenti e i minatori di Filecoin. Ogni contratto intelligente in Filecoin può essere visto come un programma che consente di spendere token, richiedere l'archiviazione/recupero dei dati nei mercati e convalidare i test di archiviazione e altro ancora.

Tutte queste interazioni avvengono sulla blockchain, quindi possono essere pubblicamente verificate, garantendo la sicurezza di questo sistema. Tuttavia, vanno sottolineati due punti:

Filecoin ha contratti modello predefiniti per le azioni di cui sopra. Ad esempio, un contratto di noleggio di storage è già predefinito in rete e può essere utilizzato senza grossi problemi direttamente con il software Filecoin. C'è la possibilità di creare contratti personalizzati su misura per esigenze specifiche.

Tra i tipi di contratti che possiamo vedere in Filecoin possiamo descrivere:

1. Contratti di archiviazione: permettiamo agli utenti di programmare le condizioni per le quali offrono o forniscono servizi di archiviazione.
2. Assunzione di minatori: i clienti possono specificare in anticipo i minatori che offrono il servizio senza partecipare al mercato
3. Strategie di pagamento: i clienti possono progettare diverse strategie di ricompensa per i minatori, ad esempio, un contratto può pagare il miner in modo incrementale nel tempo, un altro contratto può impostare il prezzo dello storage segnalato da un oracolo fidato
4. Servizi di biglietteria: un contratto potrebbe consentire a un miner di depositare token e pagare lo stoccaggio/recupero per conto dei suoi utenti
5. Operazioni più complesse: i clienti possono creare contratti che consentono l'aggiornamento dei dati.

Il meccanismo incaricato di eseguire questi contratti intelligenti è noto come known Macchina virtuale Filecoin (FVM), e la programmazione di questi contratti intelligenti è fornita in linguaggio Go. Ciò rende molto semplice programmare smart contract in Filecoin e, di fatto, ha un altro vantaggio, ovvero che il codice di questi smart contract può essere eseguito utilizzando i thread, accelerando la loro esecuzione computazionale.

Gas in Filecoin

Come in Ethereum, Filecoin utilizza il concetto di Gas per il pagamento dei canoni all'interno della rete. Tuttavia, il sistema utilizzato per questo è completamente diverso. Innanzitutto, Filecoin ha un valore chiamato BaseFee, una piccola commissione che viene bruciata su ogni transazione all'interno della rete. Questo è stato creato per impedire ai minatori di manipolare le commissioni. Inoltre, serve anche a prevenire attacchi di spam.

Un altro valore creato è quello di GasPremium, che indica il tasso di priorità che i mittenti includono per incoraggiare i minatori a scegliere le transazioni più redditizie. In altre parole, se il mittente di un messaggio desidera che il suo messaggio venga incluso più rapidamente, può impostare un GasPremium più alto.

Quindi abbiamo i seguenti concetti e valori di Gas all'interno di Filecoin:

1. GasUsed è una misura della quantità di risorse (o unità di gas) consumate per eseguire una transazione. Ogni unità di gas è misurata in attoFIL e quindi GasUsed è un numero che rappresenta le unità di energia consumata.
2. BaseFee è il prezzo stabilito per unità di gas (misurato in attoFIL/unità di gas) che verrà bruciato (inviato a un indirizzo irrecuperabile) per ogni messaggio eseguito. Il valore BaseFee è dinamico e si regola in base ai parametri di congestione della rete.
3. GasLimit è misurato in unità di gas ed è fissato dall'emittente della transazione. Pone un limite rigido alla quantità di gas (ovvero il numero di unità di gas) che l'esecuzione di un messaggio deve consumare in una catena.
4. GasFeeCap è il prezzo massimo che il mittente del messaggio è disposto a pagare per unità di gas (misurato in attoFIL/unità di gas). Insieme al GasLimit, il GasFeeCap imposta l'importo massimo di FIL che un mittente pagherà per una transazione: un mittente ha la garanzia che una transazione non costerà mai più di: GasLimit * GasFeeCap.
5. GasPremium è il prezzo per unità di gas (misurato in attoFIL/gas) che il mittente del messaggio è disposto a pagare (in aggiunta alla BaseFee) per "dare una mancia aggiuntiva" al miner che inserirà questo messaggio in un blocco . Minatori in Filecoin

Minatori di filecoin

Filecoin ha un sistema blockchain che permette di gestire il sistema economico, contrattuale e di pagamento della rete. In questo senso, Filecoin ha minatori che lavorano per generare blocchi, mantenere il consenso e la sicurezza della rete ed eseguire contratti intelligenti.

In Filecoin per il mio, scommettiamo più sullo spazio di archiviazione che sulla potenza di calcolo disponibile. Quindi abbiamo che in Filecoin ci sono diversi tipi di minatori:

1. Storage, responsabile della memorizzazione di file e dati sulla rete.
2. Recovery, responsabile di fornire modi rapidi per recuperare i file.
3. Repair, un'opzione che sta per essere implementata sulla rete.

I minatori di archiviazione sono il cuore della rete. Questi guadagnano token FIL archiviando i dati per i clienti e calcolando le prove crittografiche per verificare l'archiviazione nel tempo. La probabilità di vincere la ricompensa del blocco e le commissioni di transazione è proporzionale alla quantità di spazio di archiviazione che il miner apporta alla rete Filecoin e non al potere di hashing.

D'altra parte, i minatori di recupero sono le vene della rete. Questi guadagnano token FIL e commissioni di mining per un particolare file, che sono determinati dal valore di mercato della dimensione di quel file. La larghezza di banda di un minatore di ripristino e il tempo di risposta iniziale delle offerte (ovvero latenza e vicinanza ai client) determineranno la sua capacità di chiudere le offerte di ripristino sulla rete. La larghezza di banda massima di un minatore di ripristino imposterà il numero totale di affari che può fare.

In ogni caso, il lavoro di mining cerca di generare un nuovo blocco ogni 2 minuti all'interno della rete e le ricompense vengono regolate in base al livello di partecipazione dei minatori, sebbene in media vengano generati giornalmente circa 310.000 token FIL. Allo stesso modo, il numero totale di token FIL che esisteranno nella rete è 2.000.000.000 di token, essendo una rete deflazionistica con un limite di emissione. Attualmente sono in circolazione circa 68 milioni di token FIL.

Casi d'uso Filecoin

Il caso d'uso principale per Filecoin si presenta come un sistema di archiviazione e backup dei dati. Pensaci un attimo, quale posto migliore per conservare i tuoi dati critici di una rete di storage distribuita costruita per resistere a disastri come una perdita di connessione fino al 50% dei suoi nodi?

In questo caso, Filecoin offre funzionalità che altri sistemi non offrono, in particolare il fatto che sia decentralizzato. Così, ad esempio, puoi evitare che la destinazione dei tuoi dati privati, sia l'eliminazione degli stessi. O per un semplice incidente (come quello accaduto di recente in OVH), o perché qualche Paese ha ordinato di intervenire su una piattaforma di storage (come è successo con Megaupload). In questi casi, Filecoin ti dà tranquillità: non è possibile che questi scenari si verifichino in Filecoin.

Insieme a questo, Filecoin è un sistema in grado di integrarsi con applicazioni, giochi e altro. Ciò che offre agli sviluppatori una maggiore flessibilità per avere spazio di archiviazione in condizioni migliori e nel rispetto della privacy.

Un buon esempio di quest'ultimo può essere visto con Powergate. Si tratta di una piattaforma in grado di sfruttare le potenzialità di IPFS e Filecoin per consentire l'integrazione di questi servizi in applicazioni desktop e web. E questo è solo l'inizio di una tecnologia che sta solo mostrando l'enorme potenziale che ha da dare al mondo.

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