一文探討Filecoin應對網絡算力衝擊的彈性如何？

原文來源：Filecoin Network

總而言之

• 由於Filecoin 協議設計中內置了反脆弱機制，Filecoin 能夠抵禦算力大幅下降的影響。
• 該機制為新存儲提供者（SP）的加入和現有存儲提供者在斷電後繼續留在網絡中提供了強大的經濟激勵。
• 具體來說，在算力大量流失之後，由於獎勵集中度的急劇增加，進入網絡的算力將獲得超額獎勵。

導言

Filecoin 是一個存儲著人類最重要信息的分佈式數據存儲網絡。 SP 在規定的合約期內為網絡提供存儲容量，並獲得區塊獎勵作為報酬。為確保合約得到履行，需要以FIL 代幣作為抵押。抵押品金額和獲得的區塊獎勵會根據入網算力的類型（承諾容量與真實數據）而變化。

彈性是什麼意思？ 《韋氏詞典》將彈性定義為從不幸或變化中輕鬆恢復或調整的能力。彈性與Filecoin 等加密經濟的許多方面都相關，例如51% 攻擊、Sybil 攻擊和Finney 攻擊。本文將重點關注彈性的一個特定方面：Filecoin 網絡對算力衝擊的彈性。在Filecoin 中，算力是指網絡服務的存儲量和數據量。由於各種原因，SP 退出網絡會導致電力衝擊。

首先，讓我們準確地提出希望定量回答的與彈性相關的問題：若SP 出現以下情況，Filecoin 網絡將如何應對斷電情況？

• SP 優雅離開，在完成存儲合約後斷電離網。
• SP 在結束日期前突然終止存儲合約，導致網絡受到衝擊並突然斷電。

建模

如何以有條理的方式對網絡彈性進行建模，並確保預測遵循Filecoin 加密經濟學？我們的方法是使用Filecoin 經濟的代理模型（ABM），ABM 由環境和與環境交互的代理組成。在此ABM 中，環境實現了Filecoin 的加密經濟學機制（例如鎖定、歸屬、鑄幣以及代幣供應這些方面的交互），而代理則是SP 的模型。有關Filecoin ABM 的更多信息，請參閱該文。

為探索彈性，我們構建了代理，對Filecoin 網絡中的三種SP 進行建模：

• 僅加載承諾容量（CC）扇區的SP
• 僅加載交易扇區的SP（Fil+）
• 既加載CC 扇區又加載交易扇區的SP

每個SP 都可以有以下幾種行為：

• 平均美元成本行為——在此模式下，代理將接入並持續更新預先配置的算力，直至終止日期，之後代理將離開網絡（通過電力到期或終止）。
• 自適應ROI 行為——在此模式下，若預測的投資回報率FoFR 大於配置閾值，代理將使用預測的FoFR 回報率（FIL-on-FIL Returns）來確定加載算力。

有了這些代理和環境規範，我們就可以配置多個反事實場景，代表可能發生算力衝擊場景的不同網絡狀態。將網絡狀態定義為在網絡中運行SP 類型的分佈，每種網絡狀態都可能導致不同結果。因為每種狀態都具有獨特的原始字節和質量調整後的算力，從而導致不同的鑄幣、質押和FoFR 動態。我們測試的初始網絡狀態是：

• CC、FIL+和混合SP 的均勻分佈
• 只有CC 和FIL+存儲提供者的均勻分佈
• FIL+和CC 存儲提供者的比例為70/30 （FIL+偏態）
• FIL+和CC 存儲提供者的比例為30/70 （CC 偏態）

從這些點出發，我們模擬了網絡算力比當前值下降30% 或70% 的反事實情況。考慮網絡算力下降的兩種情況：a）網絡算力逐漸耗盡，b）網絡算力終止。

簡而言之，我們通過漸進的扇區終止過程或立即終止事件來模擬不同網絡起點的30% 或70% 的網絡算力下降。我們對每種配置進行模擬，並記錄網絡關鍵性能指標（KPI）。

結果

逐漸斷電和突然斷電的情況有一些細微差別，但在這兩種算力損耗的情況下，我們觀察到網絡算力在終止事件後開始恢復，恢復的原因是獎勵集中度的增加導致FoFR增加。

**工作原理：**終止後，網絡算力迅速下降，但對每個QA 扇區的標準化獎勵卻有反作用，獎勵反而會增加。再加上質押下降，獎勵集中出現，導致FoFR 急劇上升。這種網絡條件的組合為留在網絡中的參與者提供了較高的FIL-on-FIL 回報。我們的模擬反映了這種現象——在此處，代理（理性行為者）觀察到高FIL-on-FIL 回報，並利用這種情況來獲取更多算力，從而讓網絡算力得以恢復。

更多細節、附加場景和討論可參閱本報告。

上圖顯示了SP 離開網絡幾種情況下Filecoin 網絡的KPI。垂直虛線表示模擬開始，點狀垂直虛線表示算力開始從網絡中流失的日期。此外，還模擬了使用DCAAgent 模擬恆定加載的基線情況，從而提供比較基礎（黑色點狀虛線）。

上圖顯示了SP 離開網絡幾種情況下Filecoin 網絡的KPI。垂直虛線表示模擬開始，點狀垂直虛線表示算力開始從網絡中流失的日期。此外，還模擬了使用DCAAgent 模擬恆定加載的基線情況，從而提供比較基礎（黑色點狀虛線）。

結論

綜上，我們探索了Filecoin 網絡應對網絡算力衝擊的彈性。結論是，由於獎勵集中，提高了剩餘存儲提供者的收入，因此網絡具有彈性，並且由於基線恢復機製而具有反脆弱性。

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