O que é Filecoin (FIL)?

Filecoin (FIL) é uma rede blockchain que visa criar uma enorme rede de nós de armazenamento de dados descentralizados, que funciona com base em contratos inteligentes e um token nativo conhecido como FIL. 

EO projeto Filecoin é um projeto focado na construção de uma rede de armazenamento descentralizada. Uma rede que é economicamente alimentada pela tecnologia blockchain e uma criptomoeda com o mesmo nome e é conhecida como token FIL. Nesse sentido, a ideia por trás do Filecoin é muito semelhante à conhecida Siacoína (SIA).

Mas você certamente se perguntará o que é exatamente o Filecoin e como ele funciona? Este tipo de sistema é sustentável? Bem, isso e muito mais você saberá a seguir.

História e origem do Filecoin (FIL)

Para entender a origem do Filecoin, devemos voltar a uma das maiores necessidades do mundo da computação: armazenamento distribuído. A informação digital, ao contrário da informação escrita, sempre teve riscos: perda acidental ou maliciosa dessas informações.

Nesse sentido, um dos maiores campos de pesquisa no mundo da informática e da computação sempre foi a criação de sistemas de armazenamento seguros, redundantes e distribuídos. No entanto, a falta de capacidade de computação, tecnologias e o custo de desenvolvimento, retardou a implementação desses sistemas de muitas maneiras.

Hoje, a maioria desses problemas é coisa do passado. A criação da Internet e o seu crescimento há mais de 30 anos, a evolução dos sistemas integrados, o maior poder computacional e o baixo custo dos meios de armazenamento têm nos levado a ter todas as ferramentas necessárias para a criação de verdadeiros sistemas de armazenamento de informação descentralizada .

O nascimento do Napster

Neste ponto, você pode se surpreender ao saber que o primeiro sistema deste tipo foi Napster, em 1999. O Napster era um aplicativo P2P, que permite acessar arquivos de música encontrados em outros computadores que executam o referido software. Em palavras mais simples, o Napster era um ótimo sistema de armazenamento distribuído. Aquele ao qual os usuários podiam acessar para fazer upload ou download da música distribuída na referida rede. Desta forma, a música poderia estar sempre disponível na rede, pois, caso alguém apagasse a informação, ela ainda poderia estar disponível em outro local que tivesse referido arquivo.

Nesse sentido, o Napster foi uma verdadeira revolução, que colocou as gravadoras contra a parede, gerando perdas multimilionárias. Isso fez com que a indústria da música entendesse a necessidade de abraçar a tecnologia da Internet e o streaming para sobreviver à evolução digital. Mas o Napster foi apenas o começo, programas como eDonkey, Bittorrent, Kazaam, Ares, Frostwire, DC ++ todos e cada um deles tinham a capacidade de criar redes enormes para distribuir dados ao redor do mundo sem intermediários. Na verdade, sistemas como o eDonkey (criado por Jed McCaleb, o criador do Stellar) e o BitTorrent se tornaram a meca do compartilhamento de arquivos P2P em todo o mundo.

No entanto, isso foi apenas o começo de uma revolução que logo viraria o mundo do armazenamento de dados de cabeça para baixo.

Freenet, o primeiro sistema de armazenamento P2P na web

Com o nascimento do Napster, o boom P2P para compartilhamento de dados começou. Do nada, surgiram vários projetos que buscaram explorar a grande capacidade de distribuição de dados por esse tipo de rede. Um desses projetos é Freenet, um projeto que nasceu em março de 2000. O objetivo da Freenet é criar uma rede P2P livre de censura, com capacidade para implantar serviços, páginas web com proteção de privacidade e ser totalmente anônima.

Freenet é um projeto do tipo Tor. Na verdade, Freenet é a primeira "darknet" criada com este tipo de tecnologia, já que Tor e I2P são posteriores (2002 e 2003, respectivamente). Em qualquer caso, Freenet possui uma funcionalidade interessante capaz de permitir que seus usuários armazenem dados de forma descentralizada, com manuseio de permissões e controle fino de acesso. No momento, esse projeto ainda está ativo e sua comunidade é uma das maiores e mais leais ao sistema.

IPFS, um sistema de arquivos distribuído

Apesar do enorme salto que redes como Freenet, I2P e Tor deram para a tecnologia de armazenamento distribuído, era óbvio que esses sistemas ainda apresentavam alguns pontos fracos. Em primeiro lugar, são de configuração complexa, o controlo de acesso é limitado e não modular, de forma a permitir ligar de forma simples esta capacidade de armazenamento a projectos e sistemas existentes.

Superar esses problemas é a abordagem por trás do projeto IPFS ou sistema de arquivos interPlanetário, projetado por Juan Benet em fevereiro de 2015. IPFS visa criar um sistema modular capaz de criar um sistema de arquivos, operação descentralizada usando tecnologias como DHT (Distributed Hash Table) e DAG (Gráfico Acíclico Direcionado). Graças a essas tecnologias, o IPFS pode funcionar como qualquer sistema de arquivos (como Windows NTFS ou GNU / Linux ext4).

Podemos dizer então que o IPFS é a conclusão de uma tecnologia que vem evoluindo desde 1999 e que agora está ao alcance de todos.

O nascimento do Filecoin

Agora você se pergunta, como tudo isso se encaixa no desenvolvimento do Filecoin (FIL)? Ao contrário do Siacoin, o IPFS é um sistema de armazenamento que funciona sem incentivos. Os usuários armazenam de forma altruísta pedaços de arquivos de outros usuários. Isso não escala. O Siacoin resolveu tudo isso, e é nisso que o IPFS confiou para não ficar para trás.

Basicamente, Juan Benet e a equipe por trás do IPFS copiaram o modelo de incentivo do Siacoin, adicionando um token, que eles também usaram para se financiar por meio de um ICO. Desta forma, os usuários poderiam acessar o referido armazenamento pagando uma pequena taxa por ele. E tudo isso seria pago com o token nativo da plataforma, o token FIL.

A ideia de Benet foi apresentada em julho de 2017 com o lançamento de seu artigo:. E, em agosto de 2017, após um ICO (oferta inicial de moedas) que durou alguns minutos, Benet conseguiu levantar mais de $ 200 milhões para seu projeto. Com isto, o financiamento financeiro do Filecoin e o seu desenvolvimento ficou mais do que assegurado.

Como funciona o Filecoin (FIL)?

A operação da Filecoin conta com uma série de inovações exclusivas projetadas para esta rede. Seu white paper nesse sentido é bastante claro e, ele nos deixa ver, as peças-chave no funcionamento dessa rede. Nesse sentido podemos citar:

DSN ou rede de armazenamento descentralizada

A DSN ou Rede de Armazenamento Descentralizada, é uma rede de nós que executam o software Filecoin e, portanto, são capazes de adicionar espaço de armazenamento à rede Filecoin. O sistema é totalmente autónomo na sua coordenação graças ao protocolo de ligação Filecoin, que faz desta rede uma enorme rede de armazenamento descentralizada.

O sistema que controla toda a rede é resistente a falhas bizantinas e as mensagens são enviadas usando o Protocolo de fofocas, mas um pouco modificado. A ideia é que a rede seja resistente, autorrecuperável, eficiente na transmissão de dados e acima de tudo segura. Na verdade, as mensagens tratadas pelo protocolo de rede podem ser divididas em três tipos:

1. colocar: uma mensagem que permite o acesso ao sistema e com a qual os dados podem ser tratados. Dessa forma, os clientes que executam o protocolo Put podem armazenar dados em uma chave identificadora exclusiva.
2. Get: esta mensagem permite que os clientes recuperem os dados armazenados na rede, fornecendo a chave para acessá-los.
3. Gerencie: esta mensagem de protocolo permite controlar o armazenamento disponível, auditar o serviço oferecido pelos fornecedores e reparar possíveis falhas de dados.

É desta forma que a rede pode compartilhar mensagens entre si e gerenciar os dados e seu acesso a qualquer momento. Claro que isso é apenas parte de como o DSN funciona. Outra das funções principais é manter os mecanismos de proteção contra falhas e integridade de dados.

Nesse caso, a DSN mantém uma série de Acordos Bizantinos (BA) que garantem a todo momento que o acesso aos dados será possível em quase todas as condições de rede. Por exemplo, se uma rede Filecoin de 1000 nós for cortada por um ataque, deixando 50% de seus nós offline, as chamadas de acesso da rede podem ser roteadas de forma que a partição da rede possa ser contornada e acessar os dados sem problemas . Este é um caso extremo de ataque à rede, algo que dificilmente podemos ver na realidade, mas que dá uma mensagem clara: Filecoin é uma rede segura e resistente a falhas.

Outra função do DSN é manter a integridade dos dados. Para isso, o DSN atribui automaticamente uma série de algoritmos que garantem que a integridade dos dados seja garantida. O uso de hashes SHA-256 e funções CRC32 permite que essa tarefa seja realizada da maneira mais otimizada possível.

Prova de Replicação e Prova de Espaço-Tempo, pilares de segurança do Filecoin

Outra grande inovação no Filecoin (FIL) são os protocolos de consenso Prova de Replicação y Prova de espaço-tempo (PoSt). Ambos os protocolos são uma substituição para o conhecido Prova de Armazenamento, com a qual muitas de suas funções são compartilhadas.

Prova de armazenamento, a gênese dos protocolos de consenso Filecoin

Mas antes de entrarmos na Prova de Replicação e Prova de Espaço-Tempo, vamos examinar como seu predecessor, Prova de Armazenamento (PoStge) funciona. O Proof of Storage (PoStge) é um sistema que permite ao usuário verificar a todo momento se um espaço contratado está realmente disponível e sendo utilizado pelos dados do usuário.

A ideia é permitir que o usuário verifique de forma rápida e fácil se seus dados estão realmente armazenados e não serão perdidos ou excluídos. Para conseguir isso, o PoStge gera uma série de testes criptográficos e probabilísticos que respondem a um esquema de desafio / resposta que usa dados do usuário para gerar um teste válido.

Simplificando, a prova de armazenamento faz o seguinte:

1. O usuário envia os dados para a rede e os nós armazenam essas informações.
2. Caso o usuário queira verificar os dados, envie uma solicitação de verificação de dados (Comprovante de Armazenamento). Nesta solicitação existe um desafio criptográfico e probabilístico que deve ser resolvido pela rede. Basicamente, o que a rede é dito é: se você pegar esses certos blocos de dados que ela lhe envia (selecionados aleatoriamente), e gerar a prova criptográfica, obterá a resposta ao meu desafio.
3. A rede recebe apenas os ponteiros dos blocos de dados, e o desafio criptográfico, com esses dados, os nós onde as informações do usuário estão armazenadas, começarão a levar os blocos de dados, farão o teste criptográfico e obterão a resposta ao desafio . A resposta só estará correta se o nó realmente possuir as informações do usuário armazenadas, demonstrando que os dados estão realmente armazenados.

Este esquema utilizado pelo Proof of Storage permite manter a segurança de que os dados estão na rede, mas ao mesmo tempo, permite evitar ataques Sybil (com nós refletindo falsas identidades duplicadas), ataques terceirizados (evitando que os nós sejam capazes de armazenar mais informações do que eles realmente podem manipular) e construir ataques (evitando outro meio de manipular a quantidade de dados realmente armazenados). A utilidade deste sistema de armazenamento distribuído é inegável, mas o Filecoin deu um passo além ao desenhar os seus próprios protocolos.

Prova de replicação (PoRep), uma versão alternativa da prova de armazenamento

A Prova de Replicação (PoRep) é um derivado da Prova de Armazenamento, mas tem como objetivo: permitir que um servidor convença um usuário de que alguns dados foram replicados em seu próprio armazenamento. Dessa forma, o usuário pode ter certeza de que seus dados possuem uma réplica exata de seus dados na rede.

O esquema de teste do PoRep segue o mesmo da Prova de Armazenamento, exceto que o PoRep faz uso de funções criptográficas mais avançadas, como zk-SNARKs. A utilização deste tipo de teste tem um duplo objetivo: ser extremamente privado e seguro, além de ser muito eficiente no tamanho e na execução computacional.

Prova de espaço-tempo (PoSt), garantindo dados ao longo do tempo

Um ponto que a Prova de Armazenamento e a Prova de Replicação não abordam é a verificação dos dados por períodos de tempo especificados. Para resolver este problema, o Filecoin possui Prova de Espaço-Tempo (PoSt).

A ideia é tornar os nós e usuários capazes de criar provas temporárias dos dados armazenados na rede, sem exigir grande utilização de largura de banda. Desta forma, por exemplo, um usuário que alugou espaço de armazenamento por um ano, pode, ao longo desse tempo, receber evidências criptográficas que atestam que seus dados naquele tempo não foram alterados ou deletados.

Para conseguir isso, os nós que usam a Prova de Espaço-Tempo realizam um teste de armazenamento criptográfico sequencial em um período de tempo especificado. Isso, a fim de garantir que os dados permaneçam dentro do sistema. Para isso, o usuário envia uma solicitação de Prova de Espaço-Tempo, e a rede responde usando uma série cumulativa de Prova de Replicação, junto com um desafio criptográfico específico em um determinado momento. Ao adicionar esses testes, uma marca criptográfica única é obtida para cada iteração de tempo, que serve como um teste temporário de que os dados estão realmente armazenados.

Para ver isso de uma forma mais simples, imagine o seguinte:

O teste fica mais complexo com o passar do tempo, pois os blocos usados ​​para a geração desses testes são aleatórios, e a eliminação de uma parte dos dados poderia ser facilmente detectada com este sistema.

Contratos inteligentes em Filecoin

Filecoin é uma rede com a capacidade de executar smart contracts e, de fato, esses são o coração do sistema de pagamentos e recompensas para usuários e mineradores do Filecoin. Cada contrato inteligente no Filecoin pode ser visto como um programa que permite gastar tokens, solicitar armazenamento / recuperação de dados nos mercados e validar testes de armazenamento e muito mais.

Todas essas interações acontecem no blockchain, para que possam ser auditadas publicamente, garantindo a segurança deste sistema. No entanto, dois pontos devem ser enfatizados:

O Filecoin tem contratos-modelo predefinidos para as ações já mencionadas. Por exemplo, um contrato de aluguel de armazenamento já está predefinido na rede e pode ser usado sem maiores problemas diretamente com o software Filecoin. Existe a possibilidade de criar contratos personalizados à medida de necessidades específicas.

Entre os tipos de contratos que podemos ver no Filecoin podemos descrever:

1. Contratos de arquivamento: permitimos que os usuários programem as condições para as quais oferecem ou prestam serviços de armazenamento.
2. Contratação de mineiros: os clientes podem especificar antecipadamente os mineiros que oferecem o serviço sem participar do mercado
3. Estratégias de pagamento: os clientes podem projetar diferentes estratégias de recompensa para os mineiros, por exemplo, um contrato pode pagar ao mineiro de forma incremental ao longo do tempo, outro contrato pode definir o preço de armazenamento relatado por um oráculo confiável
4. Serviços de emissão de bilhetes: um contrato pode permitir que um minerador deposite tokens e pague pelo armazenamento / recuperação em nome de seus usuários
5. Operações mais complexas: os clientes podem criar contratos que permitem a atualização dos dados.

O mecanismo encarregado de executar esses contratos inteligentes é conhecido como Máquina Virtual Filecoin (FVM), e a programação desses contratos inteligentes é fornecida na linguagem Go. Isso torna muito fácil programar contratos inteligentes no Filecoin e, de fato, tem outra vantagem, que é que o código desses contratos inteligentes pode ser executado por meio de threads, acelerando sua execução computacional.

Gás em Filecoin

Como em Ethereum, Filecoin usa o conceito de Gas para o pagamento de taxas dentro da rede. No entanto, o sistema usado para isso é completamente diferente. Em primeiro lugar, o Filecoin tem um valor denominado BaseFee, uma pequena comissão que é queimada em cada transação na rede. Isso foi criado para evitar que os mineiros manipulem as comissões. Além disso, também serve para prevenir ataques de spam.

Outro valor gerado é o GasPremium, que indica a taxa de prioridade que os remetentes incluem para incentivar os mineiros a escolher as transações mais lucrativas. Em outras palavras, se o remetente de uma mensagem deseja que sua mensagem seja incluída mais rapidamente, ele pode definir um GasPremium mais alto.

Portanto, temos os seguintes conceitos e valores de Gás dentro do Filecoin:

1. GasUsed é uma medida da quantidade de recursos (ou unidades de gás) consumidos para executar uma transação. Cada unidade de gás é medida em attoFIL e, portanto, GasUsed é um número que representa as unidades de energia consumidas.
2. BaseFee é o preço definido por unidade de gás (medido em attoFIL / unidade de gás) que será queimado (enviado para um endereço irrecuperável) para cada mensagem executada. O valor BaseFee é dinâmico e se ajusta com base nos parâmetros de congestionamento da rede.
3. GasLimit é medido em unidades de gás e é definido pelo emissor da transação. Ele coloca um limite rígido na quantidade de gás (ou seja, o número de unidades de gás) que uma execução de mensagem deve consumir em uma cadeia.
4. GasFeeCap é o preço máximo que o remetente da mensagem está disposto a pagar por unidade de gás (medido em attoFIL / unidade de gás). Junto com o GasLimit, o GasFeeCap define o valor máximo de FIL que um remetente pagará por uma transação: um remetente tem a garantia de que uma transação nunca custará mais do que: GasLimit * GasFeeCap.
5. GasPremium é o preço por unidade de gás (medido em attoFIL/gás) que o remetente da mensagem está disposto a pagar (além da BaseFee) para “dar uma gorjeta adicional” ao minerador que incluirá essa mensagem em um bloco . Mineiros em Filecoin

Mineiros de filecoin

O Filecoin possui um sistema de blockchain que permite gerir o sistema económico, de contratos e de pagamentos da rede. Nesse sentido, o Filecoin conta com mineiros que trabalham para gerar blocos, manter consenso e segurança de rede e executar contratos inteligentes.

No Filecoin to mine, apostamos mais no espaço de armazenamento do que na capacidade computacional disponível. Assim temos que no Filecoin existem vários tipos de mineiros:

1. Storage, responsável por armazenar arquivos e dados na rede.
2. Recovery, responsável por fornecer formas rápidas de recuperação de arquivos.
3. Reparar, uma opção que está prestes a ser implementada na rede.

Os mineradores de armazenamento são o coração da rede. Eles ganham tokens FIL armazenando dados para clientes e calculando evidências criptográficas para verificar o armazenamento ao longo do tempo. A probabilidade de ganhar a recompensa do bloco e as taxas de transação é proporcional à quantidade de armazenamento que o minerador traz para a rede Filecoin, e não ao poder de hashing.

Por outro lado, os mineiros de recuperação são as veias da rede. Estes ganham tokens FIL e taxas de mineração para um arquivo específico, que são determinados pelo valor de mercado do tamanho desse arquivo. A largura de banda de um mineiro de recuperação e o tempo de resposta da oferta inicial (ou seja, latência e proximidade aos clientes) determinarão sua capacidade de fechar ofertas de recuperação na rede. A largura de banda máxima de um minerador de recuperação definirá o número total de negócios que ele pode fazer.

Em qualquer caso, o trabalho de mineração procura gerar um novo bloco a cada 2 minutos dentro da rede, e as recompensas são ajustadas de acordo com o nível de participação dos mineiros, embora em média sejam gerados cerca de 310.000 fichas FIL diariamente. Da mesma forma, o número total de tokens FIL que vão existir na rede é de 2.000.000.000 de tokens, sendo uma rede de corte deflacionário com um limite de emissão. Atualmente, existem cerca de 68 milhões de tokens FIL em circulação.

Casos de uso de filecoin

O principal caso de uso do Filecoin vem como um sistema de backup e armazenamento de dados. Pense nisso por um momento, que melhor lugar para manter seus dados críticos do que uma rede de armazenamento distribuída construída para resistir a desastres, como perda de conexão em até 50% de seus nós?

Nesse caso, o Filecoin oferece capacidades que outros sistemas não oferecem, principalmente o fato de ser descentralizado. Assim, por exemplo, você pode evitar que o destino de seus dados privados, seja a eliminação deles. Quer seja por um simples acidente (como o que aconteceu recentemente na OVH), ou porque algum país levanta uma ordem para intervir numa plataforma de armazenamento (como aconteceu com o Megaupload). Nestes casos, o Filecoin dá-lhe tranquilidade: não há como esses cenários acontecerem no Filecoin.

Junto com isso, Filecoin é um sistema capaz de se integrar com aplicativos, jogos e muito mais. O que oferece aos desenvolvedores maior flexibilidade para ter espaço de armazenamento em melhores condições e no que diz respeito à privacidade.

Um bom exemplo deste último pode ser visto com portão elétrico. Esta é uma plataforma capaz de utilizar o potencial do IPFS e do Filecoin para permitir a integração destes serviços em aplicações desktop e web. E este é apenas o começo de uma tecnologia que está apenas mostrando o enorme potencial que tem a oferecer ao mundo.

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