一文探讨Filecoin应对网络算力冲击的弹性如何？

原文来源：Filecoin Network

TLDR

• 由于 Filecoin 协议设计中内置了反脆弱机制，Filecoin 能够抵御算力大幅下降的影响。

• 该机制为新存储提供者（SP）的加入和现有存储提供者在断电后继续留在网络中提供了强大的经济激励。

• 具体来说，在算力大量流失之后，由于奖励集中度的急剧增加，进入网络的算力将获得超额奖励。

导言

Filecoin 是一个存储着人类最重要信息的分布式数据存储网络。SP 在规定的合约期内为网络提供存储容量，并获得区块奖励作为报酬。为确保合约得到履行，需要以 FIL 代币作为抵押。抵押品金额和获得的区块奖励会根据入网算力的类型（承诺容量与真实数据）而变化。

弹性是什么意思？《韦氏词典》将弹性定义为从不幸或变化中轻松恢复或调整的能力。弹性与 Filecoin 等加密经济的许多方面都相关，例如51% 攻击、Sybil 攻击 和 Finney 攻击。本文将重点关注弹性的一个特定方面：Filecoin 网络对算力冲击的弹性。在 Filecoin 中，算力是指网络服务的存储量和数据量。由于各种原因，SP 退出网络会导致电力冲击。

首先，让我们准确地提出希望定量回答的与弹性相关的问题：若 SP 出现以下情况，Filecoin 网络将如何应对断电情况？

• SP 优雅离开，在完成存储合约后断电离网。

• SP 在结束日期前突然终止存储合约，导致网络受到冲击并突然断电。

建模

如何以有条理的方式对网络弹性进行建模，并确保预测遵循 Filecoin 加密经济学？我们的方法是使用 Filecoin 经济的代理模型（ABM），ABM 由环境和与环境交互的代理组成。在此 ABM 中，环境实现了 Filecoin 的加密经济学机制（例如锁定、归属、铸币以及代币供应这些方面的交互），而代理则是 SP 的模型。有关 Filecoin ABM 的更多信息，请参阅该文。

为探索弹性，我们构建了代理，对 Filecoin 网络中的三种 SP 进行建模：

• 仅加载承诺容量（CC）扇区的 SP

• 仅加载交易扇区的 SP（Fil+）

• 既加载 CC 扇区又加载交易扇区的 SP

每个 SP 都可以有以下几种行为：

• 平均美元成本行为——在此模式下，代理将接入并持续更新预先配置的算力，直至终止日期，之后代理将离开网络（通过电力到期或终止）。

• 自适应 ROI 行为——在此模式下，若预测的投资回报率 FoFR 大于配置阈值，代理将使用预测的 FoFR 回报率（FIL-on-FIL Returns）来确定加载算力。

有了这些代理和环境规范，我们就可以配置多个反事实场景，代表可能发生算力冲击场景的不同网络状态。将网络状态定义为在网络中运行 SP 类型的分布，每种网络状态都可能导致不同结果。因为每种状态都具有独特的原始字节和质量调整后的算力，从而导致不同的铸币、质押和 FoFR 动态。我们测试的初始网络状态是：

• CC、FIL+和混合 SP 的均匀分布

• 只有 CC 和 FIL+存储提供者的均匀分布

• FIL+和 CC 存储提供者的比例为 70/30 （FIL+偏态）

• FIL+和 CC 存储提供者的比例为 30/70 （CC 偏态）

从这些点出发，我们模拟了网络算力比当前值下降 30% 或 70% 的反事实情况。考虑网络算力下降的两种情况：a）网络算力逐渐耗尽，b）网络算力终止。

简而言之，我们通过渐进的扇区终止过程或立即终止事件来模拟不同网络起点的 30% 或 70% 的网络算力下降。我们对每种配置进行模拟，并记录网络关键性能指标（KPI）。

结果

逐渐断电和突然断电的情况有一些细微差别，但在这两种算力损耗的情况下，我们观察到网络算力在终止事件后开始恢复，恢复的原因是奖励集中度的增加导致 FoFR 增加。

工作原理：终止后，网络算力迅速下降，但对每个 QA 扇区的标准化奖励却有反作用，奖励反而会增加。再加上质押下降，奖励集中出现，导致 FoFR 急剧上升。这种网络条件的组合为留在网络中的参与者提供了较高的 FIL-on-FIL 回报。我们的模拟反映了这种现象——在此处，代理（理性行为者）观察到高 FIL-on-FIL 回报，并利用这种情况来获取更多算力，从而让网络算力得以恢复。

更多细节、附加场景和讨论可参阅本报告。

上图显示了 SP 离开网络几种情况下 Filecoin 网络的 KPI。垂直虚线表示模拟开始，点状垂直虚线表示算力开始从网络中流失的日期。此外，还模拟了使用 DCAAgent 模拟恒定加载的基线情况，从而提供比较基础（黑色点状虚线）。

上图显示了 SP 离开网络几种情况下 Filecoin 网络的 KPI。垂直虚线表示模拟开始，点状垂直虚线表示算力开始从网络中流失的日期。此外，还模拟了使用 DCAAgent 模拟恒定加载的基线情况，从而提供比较基础（黑色点状虚线）。

结论

综上，我们探索了 Filecoin 网络应对网络算力冲击的弹性。结论是，由于奖励集中，提高了剩余存储提供者的收入，因此网络具有弹性，并且由于基线恢复机制而具有反脆弱性。

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