ECO:Filecoin Spec系列（二）：系统分解

在星际视界上篇文章FilecoinSpec系列(一)中笔者对于协议系统中涉及的重要概念、FilecoinVM等进行了深入研究。今天这篇文章星际视界将对FilecoinSpec系列中系统分解进行详细讲解阐述。

系统及运转

Filecoin将功能解耦并模块化为松散连接systems。每个系统都添加了重要的功能，通常可以实现一系列重要且紧密相关的目标。

例如，区块链系统提供了诸如区块，Tipset和链式的结构，并提供了区块同步，区块传播，区块验证，链的选择和链的访问之类的功能。这与文件，片段和数据传输分开，这两个系统都与市场隔离。市场提供订单，交易，市场可见性和交易结算。

系统解耦起作用的方向

执行的界限：可以构建仅执行系统子集的Filecoin实现。这对于实现多样性尤其有用：我们需要安全性关键系统的许多实现，但不需要可以解耦的系统的许多实现。

Filecoin：FVM上线，Filecoin现支持智能合约:金色财经报道，Filecoin官方社交媒体账号发文称，“FVM成功上线，截至发稿时，Filecoin区块链现在支持智能合约和用户可编程性。”[2023/3/15 13:04:37]

运行时解耦：系统解耦使构建和运行将系统隔离到单独程序甚至单独物理计算机中的Filecoin节点变得更加容易。

安全隔离：某些系统比其他系统需要更高的操作安全性。系统解耦使实现能够满足其安全性和功能性需求。一个很好的例子是将区块链处理与数据传输分开。

可伸缩性：系统和各种用例可能会为不同的操作员带来不同的性能要求。系统解耦使运营商更容易沿着系统边界扩展其部署。

Filecoin节点不需要全部的系统

Filecoin网络目前总质押量约为4110万枚FIL:据IPFS100.com报道，Filfox浏览器数据显示，Filecoin网络当前区块高度为522296，全网有效算力为2.697EiB，总质押量约为4110万枚FIL，活跃矿工数为1409个，每区块奖励为22.1907FIL，近24小时产出量为311511FIL，24小时平均挖矿收益为0.1116FIL/TiB，目前FIL流通量为89034059FIL。

目前有效算力排名前三的分别为：F01248（智合云zh）以75.73暂居第一，F02770（时空云&灵动）以72.63PiB位居第二，F09652（RRM-雅典娜-asia02）以52.48PiB位居第三。[2021/2/22 17:39:04]

Filecoin节点差异很大，不需要系统的全部；大多数系统仅在部分用例中才需要。星际视界在这里举个例子：需要区块链系统来同步链，参与安全共识，存储挖矿和链的验证。许多Filecoin节点不需要链，只需从其信任的节点中从最新的状态树中获取内容即可执行其工作。

Slack用户宋江：Filecoin所有矿工公开地址降低了被攻击的难度:宋江通过Medium发布文章《为什么Filecoin网络容易受攻击》，声明攻击不是他干的，但是他知道被攻击的原因。他认为在Filecoin大矿工测试竞赛当中，所有矿工必须将自己的地址公布出来，并且还要通过Distributed Hash Table让地址很容易被搜索到，这大大降低了被攻击的难度。而且通过IP知道地理位置，对于节点的身份进行定位，带来的风险不言而喻。他提出了三点改进措施：通过加密方式在链上沟通双方的地址、发单和接单都在链上完成、将订单随机分配给矿工。此前报道：昨日集群节点t01155在10:38出线后，暴露的IP地址遭大量DDOS攻击，攻击带宽达到21Gbps。曾有Slack用户“宋江”扬言要攻击挖矿节点。[2020/8/26]

最好根据节点的功能来定义节点，因此也要根据它们所运行的系统来定义节点。例如：

BKEX Global流动性期货FIL6第二期申购结束:据BKEX官方消息，BKEX Global在Seed Incubator Pro开放的流动性期货FIL6第二期申购已于今日16:00结束，FIL6已发放至有效参与认购用户账户。 此次申购数量为50,000 FIL6，有效申购量为1,441,170 FIL6，认购系数为3.47%，超募29倍。

在Filecoin主网上线后6个月内，BKEX将完成所推出FIL6与FIL的1：1兑换，同时，FIL6代币将在每月兑换后进行销毁。 目前，BKEX与战略合作方AEX已共同于2020.07.02上线了FIL6/USDT交易对，用户可直接参与交易。[2020/7/6]

1、链的验证器节点：运行区块链系统，可以同步和验证链，无法挖矿或打包区块。

BBKX平台FIL日内涨幅超35%:据BBKX官方消息，FIL（Filecoin 3-month）已于6月29日上线BBKX平台，已连续6日上涨。截至今日10：05（UTC+8），BBKX平台FIL日内上涨35.31%，现报价24.663美元，行情波动较大，请注意风险控制。

BBKX成立于2019年6月，已获得节点资本与链上基金联合投资，现货交易手续费低至0.05%。[2020/7/4]

2、客户端节点：运行区块链，市场和数据传输系统；可以同步和验证链，无法挖矿或打包区块。

3、检索矿工节点：不需要链，运行检索市场和数据传输系统。可以进行检索交易，可以发送客户数据，并为其付款。

4、存储矿工节点：运行区块链，存储市场，存储挖掘系统；可以同步和验证链。可以进行存储交易，可以将存储的数据密封到扇区中；可以获得存储共识能力。可以开采和生产块。

分离的系统

如何确定一个系统与另一个系统的功能？

在系统之间划定界限是将紧密相关的功能与无关部分分开的艺术。从某种意义上说，我们寻求在同一系统中保持紧密集成的组件，而远离其他不相关的组件。这有时是很直接的，边界自然来自于数据结构或功能。

例如，很明显客户端和矿工之间的交易谈判与VM的执行无关。

有时这更难，并且需要整理，添加或删除抽象。例如，StoragePowerActor和以前StorageMarketActor是单个Actor。这导致了整个StorageDeal生产StorageMarket市场-存储市场-部门密封-PoSt生成等功能之间的产生巨大耦合。纠结这两组相关功能需要将一个参与者分成两个。

在系统内分解

系统分解为较小的子单元有时称为“子系统”，以避免与更大的一流系统混淆。子系统本身可能会进一步崩溃。此处的命名未严格执行，因为这些细分与协议和实现工程方面的问题相比，与用户功能的关系更大。

实施系统1.系统要求

为了更容易将功能解耦到系统中，Filecoin协议假定有一组对所有系统可用的功能。该功能可以通过多种实现方式实现，星际视界温馨提示以下仅作为指导建议。

1、本地的IpldStore——数据结构的一定数量的持久本地存储。系统期望使用IpldStore进行初始化，在该系统中存储期望在崩溃后持久存在的数据结构。

2、用户配置值——少量用户可编辑的配置值，这些应该使最终用户易于访问，查看和编辑。

3、本地安全KeyStore——用于生成和使用加密密钥的工具，必须对Filecoin节点保密。系统不应直接访问密钥，而应通过KeyStore提供加密、解密、签名、SigVerify等功能进行访问。

4、本地的FileStore——某些文件的持久本地存储，系统期望使用存储大文件的FileStore进行初始化。

例如：Markets系统可能需要存储和删除大量较小的文件。而存储挖矿系统可能需要存储和删除大量的大文件。

1、网络——大多数系统需要访问网络，才能连接到其他Filecoin节点中的对应系统，系统期望使用可libp2p.Node在其上安装自己的协议的进行初始化。

2、时钟——有些系统需要访问当前的网络时间，而有些系统的漂移容差较低。系统期望使用一个时钟来初始化，以从中得知网络时间。一些系统需要很少的时钟漂移，并且需要安全的时间。

为此，我们使用FilecoinNode数据结构，该数据结构在初始化时传递到所有系统中。

2.系统局限性

另外，系统必须遵守以下限制：

1、随机故障——Filecoin节点可能随时故障。系统必须是安全且一致的。这主要是通过限制持久状态的使用，通过IpLd数据结构持久化这种状态以及通过使用检查状态以及可能纠正错误的初始化例程来实现的。

2、隔离——系统必须通过定义明确的隔离接口进行通信。不得在共享内存空间上构建关键功能。，它还显着简化了协议，并使其更易于理解-分析-调试和更改。

3、无法直接访问主机操作系统文件系统或磁盘——系统无法直接访问磁盘，而是通过FileStore和IpldStore来进行。这将为最终用户提供高度的可移植性和灵活性，这需要能够轻松替换其Filecoin节点访问本地存储的方式。

4、不能直接访问主机OS网络堆栈或TCP/IP系统无法直接访问网络——它们通过libp2p库进行访问。不得有任何其他类型的网络访问，这提供了跨平台和网络协议的高度可移植性，使Filecoin节点可以使用各种协议在多种设置下运行。

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