FileCoin的经济问题

结论:

  1. FileCoin的奖励体系是否能获得正向收益,和全网的容量总量、全网销售总量,以及矿工提供的存储容量息息相关。
  2. 大矿工占较高的优势,让大家把闲散设备空间用起来提供服务的方式,在FileCoin里面是个笑话。
  3. 最终系统是否能获得收益,还是需要看FileCoin能吸引多少付费用户。

一、概况

云存储市场

云存储市场是云服务市场的一部分,是一个发展潜力巨大的市场。据Gartner的预测,全球的云存储市场规模将从2017年的1535亿美金增长到2022年的3025亿美金。而在2017年,中国云储存行业市场规模约91.5亿元,同比2016年的47.83亿元增长了91.3%,其中企业级云储存行业规模90.25亿元,个人用户云储存行业规模约1.25亿元。
正是基于这么大的一个市场规模,除了常规的互联网企业如阿里、Tencent、AMAZON、GOOGLE等在云存储市场(包括云服务市场)进行企业端的大规模的布局外,苹果、小米也基于自己的生态链为个人用户提供云存储服务。在此之外,基于区块链技术,也有不少企业和项目瞄准了这块市场。其中,2019年大热的 FileCoin 就是其中之一。

FileCoin协议

Filecoin协议包含以下几个基本成分。

  1. 存储网络:由存储矿工提供存储空间,通过质押通证后提供相应的存储服务;
  2. 市场:Filecoin将存储请求和检索请求建模为两个去中心化可验证市场,由市场实时撮合存储和检索订单。可验证市场确保在正确提供服务时付款。
  3. 拷贝证明(Proof of Replication):存储矿工使用复制证明(PoRep)来向客户证明数据已经被复制到唯一专用的物理存储中。
  4. 有用工作证明:Filecoin基于时空证明(Proof of spacetime)来构建有用工作证明共识机制。PoSt用来证明在持续的时间内,存储矿工基于订单真实存储了客户的数据。
  5. 检索:检索由检索矿工进行服务。基于检索订单簿的报价,为匹配的客户进行文件的检索和下载工作。

在FileCoin整个网络中,最重要的服务提供者无疑就是存储旷工了。除了通过提供存储服务获得收益外,存储矿工还通过算力(基于整体算力的比例)获得FileCoin链上记账的机会从而获得记账奖励。矿工获取算力需要利用算法生成复制证明(PoRep)和时空证明(PoST)两个过程。简单而言,生成复制证明的过程就是将原始文件进行分片、计算、封存的过程,证明矿工已经将客户的文件存到硬盘空间里。而时空证明就是持续验证在一段时间内,矿工节点确实存储了用户的文件。
矿工必须通过技术手段获得了经过链上确认的有效存储数据才能获得算力,才能参与打包,获得区块奖励。硬盘容量只是决定了算力的上限,与挖矿效率的高低并没有太大的关系。

FileCoin通证

FileCoin(FIL)总发行量20亿枚,其中70%也就是14亿枚FIL币作为区块奖励给存储矿工,以区块奖励的方式线性释放。每一个区块释放的奖励代币都在递减,每6年减半。第一个区块奖励是153.68654133573枚FIL,第二个区块奖励的是153.686524445924枚FIL,每个区块递减为0.00001689枚FIL。

30%已释放的表格如下:


Filecoin前期的通证成本在0.75-5美金之间


二、参与者角度分析

用户角度

FileCoin 测试网上线后,当前平均的存储价格为0.1FIL/GB/月。

注:在FileCoin里,为了避免存储矿工的单点故障,系统是要求用户在存储的时候指定文件的冗余度的。从安全性考虑,最小冗余度是2,即一份文件的每个部分都至少有2份copy。
在目前的情况下,0.1 Fil / GB / 月到底是基于文件的大小,还是基于在节点内占用的存储空间大小,大家并不是十分清楚。为了计算的方便考虑,大家暂时去掉冗余度的因素,在本例中个,大家只按照1个数据只有1份copy来计算。

由于企业用户和个人用户都能使用FileCoin的存储网络,大家不妨从这两个角度来看看FileCoin可能的市场需求。

  1. 从企业用户角度来说:
    综合AWS存储报价(普通0.1元/GB/月)、Tencent云存储报价(0.3元/GB/M左右)、阿里云(0.35元/GB/月,偏重容量,年付6.7折),大家取中间值0.2元/GB/月,作为市场价来进行测算。
    在不考虑隐私等FileCoin可以带来的额外效果外,仅看存储成本,当1 Fil的市场价格超过2元后,FileCoin就没有存储价格上的使用优势了(使用者,即下载者的成本不明,因此不做比较)。

  2. 从个人用户角度来说:
    icloud:免费5G。50GB:6元人民币/月,即0.12元/GB/月;
    小米云:免费20G;黄金会员50G,6元/月,即0.12元/GB/月;

即使不考虑icould和小米云赠送的免费空间,只有在1 Fil 小于等于1.2元的情况下,其价格相比iCloud和小米云才有吸引力。

矿工角度

作为Filecoin的矿工,其收益来自于三方面:

  1. 提供存储空间,获得存储费用;
  2. 提供检索服务、带宽,会获得检索费用;
  3. 打包区块获得区块的奖励。

FileCoin矿工的成本来自于:

  1. 提供存储是需要抵押代币的,万一服务没有达到要求,会被扣减抵押的代币;
  2. 提供存储和检索是需要服务器、存储空间、带宽的,服务器和存储空间都是一次性投入的(考虑较长时间的摊销),而带宽是持续性投入。
  3. 将服务器接入网络,不管是专业的机房还是自己家中,都是需要持续供电的。机房还有机房的托管费用。

在Filecoin早期的阶段,矿工的收益主要来自区块奖励,存储收益和检索收益以及代币的抵押都是非常少的。

Filecoin 团队此前公开用户参与其测试网的硬件信息,目前要求为打包 32 GB 的扇区,需要至少 128 GB,要求带有GPU和8核的CPU。再加上对网络的要求,已经无法让个人电脑参与挖矿,整个网络有趋向中心化的各大机房、数据中心的趋势。

实例分析

大家来做一个假设。一个存储矿工,假设配了16T的存储空间,在全部被客户使用的情况下,一个月的存储收益为:
0.1 FIL / GB / 月 * 16T * 1024 GB/T = 1638.4 FIL;
目前测试网总容量为5 PB,16T的矿机大约争取到记账权(挖矿权)的几率是千分之三,和实际能提供的存储比例接近。基于测试网总容量X PB,16T的矿机可以争取到的记账权概率约为5 / X * 3 / 1000,
而一个月实际挖矿产出为:
5 / X * 3 / 1000 * (144 Fil / Block) * (30 天 * 24 小时 * 60 分钟 * 2 块 / 分钟)

注: FileCoin创始区块挖矿奖励是153个Fil,但会按照每区块0.00001689递减,第一年年末减少了大约17个,大家采用的是第一年挖矿平均奖励的中位数144。

在X =100 PB的时候,16T的矿机每月挖矿收入约为1866个Fil。
在X=5PB的时候,16T的矿机每月挖矿收入约为37325个Fil。

而其成本为:

  1. 每16T硬件成本:矿机假设5000元一台,4个希捷4T硬盘1000元/个,共计9000元。 摊销三年,每月固定资产投资250元;
  2. 每16T带宽成本:独享100M,选择市场最低价700元/月;
  3. 每16T电费+托管:大家假设1000元/月的托管+电费成本;
  4. 管理成本:大家假设设备管理外包,大约3000元/月的人员管理成本(无论多少设备);

大家看一下在全网总销售量100 PB的情况下,矿工销售额在不同的时候,其可以承受的Fil回本价,如下表


不要忘了一个前提,为了保持服务有价格上的比较优势,Fil的价格上限是2元。

在这张表上,大家可以看到:

  • 在一个月全网销售总量是100PB的情况下,矿工提供8TB的销量(假设100%销售),Fil的回本价是2.22元,由于已经超过了Fil的价格上限,所以不可行;
  • 矿工提供16TB的销量情况下(假设100%销售),其可以接受的Fil价格波动范围是 1.38 ~ 2之间;
  • 随着提供的空间越来越多,其可以承受的Fil价格底线会越来越低;
  • 但到一定程度时,比如提供1PB(占总量的1%)的量和提供10PB(占总量的10%)的量的情况下,其Fil的底线波动已经可以忽略不计了。

特别注意:这里是基于销售的容量来进行比较的。实际情况下,全网的销量不可能达到100%,这样的话,矿工还需要承担额外的未销售的空间、服务器的相关成本。

大家可以再看下当全网销量在5PB和1000PB情况下的Fil回本价,仅做参考:

三、网络系统的价值捕获

大家前面分析了使用者愿意支付的成本,以及矿工可能的收益。下面大家来看看整体FileCoin网络所能捕获的价值。这个价值,大家简单的定义为每月用户愿意支付的人民币总价。当然,其捕获的价值是每个月累加的。

按照测试网的数据,现有大概5 PiB的存储空间,全部都被购买的话,那么用户每月需要支付的Fil为5 * 1024 * 1024 * 0.1 Fil / GB / 月 = 524288 Fil。而本月挖矿能产生的所有Fil为:(144 Fil / Block) * (30 天 * 24 小时 * 60 分钟 * 2 块 / 分钟) = 12441600 Fil,差不多24倍的差别。换句话说,只有全网用户实际使用容量达到至少120 PiB的时候,挖矿所产生的Fil的收益才能被市场消化掉,不然整体网络捕获的价值会低于其产生的Fil的价值,那么Fil就会贬值。

按照购买iCloud、小米云的用户需求来比较,平均一个用户需要30G空间,那么120PiB可以支撑120 * 1024 * 1024 / 30 = 419.43万个付费用户。而每个月6元的付费就是2516万人民币左右,那么这算到每个月新产生的1244万个Fil头上,平均每个Fil 2元左右。超过2元的话,Fil的价格就超过了其内在能够捕获的价值。按照企业用户每GB 0.2元/月的中间价计算,也正好是2元左右是Fil一个月能捕获到的价值。

由于捕获到的价值是累积的,而Fil每个月都新增,所以到了第二个月,就是总价值2516 *2 的人民币被1244 *2 的Fil捕获,整体算下来还是每个Fil捕获了2元,以此类推。当然,实际上由于每个区块Fil的奖励都在减少,大约6年减半,因此可以说大约6年后每个Fil捕获的价值是3元人民币。

再次强调,这里的假设是全网120PiB的空间被“全部”销售掉的最佳情况。


大家把上面的例子再抽象一下。大家假设:

  1. 全网有St 的存储空间(单位PB);
  2. 其中客户购买使用的为Ss(单位PB);
  3. 全网价格为0.1 Fil / GB /月;
  4. 矿工的服务质量一样,其挖矿的几率等于其提供的存储空间与全网空间的比例;
  5. Fil的人民币价格是 V 元/Fil;
  6. 某矿工提供的存储空间为M TB;

那么:

  1. 客户当月总支出是 Ss * 1024 * 1024 * 0.1 Fil,系统总体捕获的价值为TT = Ss * 1024 * 1024 * 0.2 元人民币,每个Fil捕获到的价值为TT/12441600元
  2. 提供M TB存储空间的矿工通过服务获得的收入是 Ss * 1024 * 0.1 * M / St = 102.4 * Ss * M / St, 单位是Fil
  3. 提供M TB存储空间的矿工通过挖矿获得的收入是 (M / (St *1024)) * (144 Fil / Block) * (30 天 * 24 小时 * 60 分钟 * 2 块 / 分钟) = 12150 * M / St,单位是Fil
  4. 矿工总收入是(12150 + 102.4 * Ss)* M / St 个Fil
  5. 矿工给的总成本是 M / 16 * 1950 +3000 人民币

大家给出不同的全网空间、全网销售空间、矿工提供空间情况下的Fil回本价格以及Fil捕获价值的比较,如下表:


注: Fil的捕获价值在大于Fil的回本比价的情况下,整个体系是健康的。

通过上表大家可以看到:

  • 在全网空间为100PB的时候,整体销售量需要达到50%的时候,即销售了50PB,提供16T以上的矿工(不含16T)才能使Fil捕获的价值高于Fil的回本价。
  • 当全网空间为500 PB的时候,(提供1 PB空间的矿工)销售量达到30%才能使Fil捕获的价值高于Fil的回本价,即整体销售了150 PB。
  • 当全网空间为1000PB的时候,(提供1 PB空间的矿工)销售量达到20%才能使Fil捕获的价值高于Fil的回本价,即整体销售了200 PB。
  • 按照测试网的规模,5PB的情况下,小矿工(如提供16TB)无论如何也做不到Fil的捕获价值比成本高。测算发现,即使提供1PB(已经占了20%的总容量),也需要整体销售掉60%,即3PB的量,才能保证Fil捕获的价值在极低的数字下(0.05元人民币)和Fil的回本价一致。

四、主网上线后的展望

FileCoin主网上线后,势必会引起一部分炒作热炒,前期的投资者、后期参与的投机者都会进行符合自身投资策略的操作。但长期来看,整个服务是需要回归理性的。
理性层面,基于和市场上现有云空间产品进行价格竞争的前提,FileCoin是无法与现有的中心化服务竞争的。
那么,去中心化存储有什么中心化存储做不到的点呢?大家分析一下,可能有以下几点是重要的:

  1. 数据都经过签名,在签名机制是安全的前提下,存储的数据都是安全的;任何人,除了自己,即使拿到了存储的数据,也不知道原始内容是什么;
  2. 在FileCoin节点足够多的情况下,有可能可以达到灾备的效果。而通过FileCoin进行的灾备,是比建灾备中心更为低成本的方法;
  3. 其他不是太明确的应用方向,如可编程等。

FileCoin的出路到底在哪里?客户是否会为了这些去中心化的好处而采用FileCoin呢?


附录

对于使用者来说,核算成本时,最大的问题是Fil的波动性。用户需要存储的数据,一般说来是长期的,在下单的时候就需要指定相应的时间长度。而在此时间长度内,Fil的价格可能发生很大的变化。因此,Fil不太可能被作为支付方式,让传统的机构和个人用户用支付Fil的方式来进行FileCoin上存储、下载服务的购买。
大家预期,FileCoin要获得平稳发展的使用者,需要同时满足如下几个条件:

  1. 产生一个中间市场,在这个市场上,用户可以支付稳定的法币以获得存储和下载服务。而中间市场的用户的对手方,则利用Fil的金融市场,对冲自身的风险。
  2. 完善的Fil的期货、期权、掉期市场。用以对冲以稳定价格向客户提供服务的服务商的风险,同时能够一定程度上维持Fil的价格稳定。
  3. 存储矿工的质押,必须超过其订单的收益。否则就有作恶的空间。按照目前测试网,每GB 0.1Fil每月的收益,和每GB 0.0000025 Fil的质押,是远远不够的。
  4. 矿工的信誉机制和沟通机制。客户肯定倾向于服务稳定的服务商,在这种情况下,信誉机制对于客户做决定和选择非常重要。同时,服务是不可缺少的环节,不然,不可能吸引到机构用户来使用。

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