ARM:一文详解黑马Swarm与领跑者Filecoin的正面battle_ORA

随着bzz 空投计划的活动开启，越来越多的小伙伴从各方资讯及社群了解并关注到 Swarm 这个项目。据坊间传闻，Swarm是被认为与以太坊和Whisper一起，定义了Web 3.0组件的三大支柱之一。对于Swarm 是什么？有什么优势？在分布式存储方面与Filecoin又有何区别？接下来，小冰带你一探究竟。

?Swarm 是何方神圣?

首先，我们先了解一下Swarm 是什么：Swarm作为以太坊原始生态里面的一员，是以太坊项目官方的一部分，它主要是由以太坊基金会领投和开发，使用了以太坊区块链中不同的协议和技术。允许云池存储、带宽和算力资源来支持基于以太坊网络的应用。

其次，Swarm提供了更友好的开发方式，以太坊开发者可以通过 Swarm 完成数据的去中心化存储任务，而不再直接依赖于外部生态。同时Swarm去中心化的内容存储和分发服务，可以将其视为CDN，主要通过计算机分发，可以像运行以太坊节点一样，运行Swarm节点并连接到Swarm网络。

再次，Swarm团队试图创建一个不停机、零故障和防审查的点对点存储和服务解决方案。在Swarm内创建一个经济激励的系统将促进资源交换价值的支付和转移。这一点与BitTorrent相似，同时也可以看做是IPFS，用BZZ来作为奖励激励：数据文件被分解成块，分配给参与的存储服务商们来存储，而为块提供存储及检索服务的服务商从需要存储及检索服务的节点获得BZZ作为奖励。

最后，以太坊的智能合约实现了分布式逻辑；以太坊的 Swarm 实现了分布式存储；以太坊的 Whisper 实现了分布式消息，达成智能合约之间的消息互通，借此实现功能更加复杂的 DApp。在构想中，Swarm将为数据的供应链经济性提供可扩展且可自我维持的基础架构，使互联网可以再次分散化，Swarm 也将成为世界计算机的硬盘驱动器。

Swarm与同在分布式存储赛道上的Filecoin相比较，最大的优势主要体现在有以太坊现成智能合约生态资源以及现成的有效热数据存储，能够很快实现其分布式存储的价值。而目前Filecoin的生态还是处于刚刚启动阶段，在Filecoin存储的数据大多都是的垃圾数据，真实的有效生态数据还需要一定时间去发展才能逐步呈现。而对于其他方面的比较，小冰将从以下几个方面进行阐述：

Swarm与IPFS团队的天才对决??

· Swarm -V神站台背书

早在2015年初，Swarm 实现分布式数据存储的概念就提出来了。以太坊创始人Vitalik及其团队推动，Swarm 的协议标签 bzz 和 shh 都是 Vitalik 创造的。Swarm依托于以太坊及Vitalik的名气，便已集明星光环于一身，成为万众瞩目的热门项目。

此前，Swarm 从以太坊基金会剥离，成为独立的机构，核心团队目前有 32 人，分为 8 个小组：Leet Squad、Bee 团队、Bee-JS 团队、Comms、HR、DevOps、Ops 和 Knowledge Management。

· Filecoin-协议实验室

Protocol Labs协议实验室成立于2014年5月，由IPFS和Filecoin的发明者Juan Benet创立。2014年，协议实验室加入美国顶级孵化器Y-Combinator；2015年1月，协议实验室于向世界发布了IPFS。IPFS成为区块链行业中最受青睐的技术之一，协议实验室数千名开发人员也被称之为“WEB的未来”。同时协议实验室还创建了libp2p、IPLD、multiformats、Orbit以及其他项目。

?※Swarm与Filecoin愿景的正面交锋?

· Swarm-重新思考网络的构成方式

Swarm的愿景侧重于“想要在区块链上构建一个去中心化的存储与通讯网络”。早在以太坊主网上线之前便已萌芽，作为支持Vitalik及其团队想要实现终极的去中心化网络的支柱之一而被提出。

如今的互联网逐渐形成了被Google, Facebook，Amazon等大型中心化企业和机构所掌控的格局，导致网络数据隐私正面临着极大的威胁。通过掌握的庞大用户数据，利用算法操纵用户在网络上接收到的各类信息及监视用户的日常网络。比特币和以太坊的诞生，为去中心化的Web3.0打开了一扇窗，但是它们都更侧重于系统性数据的交易，而对非系统性数据的存储则欠考虑，Swarm正是为了解决这一问题而得以诞生，它重新思考网络的构成方式，并辅以通证经济激励这一基础。?

· Filecoin-Web 3.0的重要基石

IPFS对标的是Web2时代的HTTP协议，而Filecoin作为IPFS的“官方激励层”，将IPFS和区块链相结合的基础之构建的分布式存储网络，保障数据信息安全，打破数据孤岛，让数据信息自由流动。赋能全球资源共享，打造人类信息共同体。Filecoin为现有的互联网发展带来了“信任”，定位为Web3.0时代的存储基础设施。Filecoin本身是一个点对点的网络，其经济机制通过网络机制的设定来实现，确保网络文件存储的可靠性。

Filecoin是IPFS网络的价值体现：IPFS网络上所有的价值服务都通过Filecoin进行交易，存储服务商通过提供存储空间的业务，获得区块打包奖励，同时用户通过储存和检索需求向存储服务商支付FIL。Filecoin作为IPFS的激励层，任何人只有想存储文件都可以加入Filecoin，且文件存储的价格不受任何人控制，用户只需要找到自己满意的文件存储价格。同时，Filecoin的网络机制中，任何存储服务商都可以发布自己的文件存储价格，用户也可以找到通过查找自己满意的文件存储价格。

Web3.0时代，Filecoin的诞生是一种革命性的技术，搭建了一个可靠的Web3.0基础设施。它将以往的中心化模式向去中心化的发展模式转变。由此带来的好处是它可以通过去中心化的节点去除中心化的节点、大大降低了被审查的风险、提高了被攻击的可能。Filecoin的出现让每一个人真正掌握和使用自己的数据，确立了自己对自己数据的使用权限。

?※Swarm与Filecoin的创新比试?

· Swarm-新的存储方式

Swarm旨在构建一个自主数字社会，数据的存储和通讯无需经过本人以外的他人许可，从而真正实现自由开放的网络环境。Swarm所提供的API及其他相关工具均经过精心设计，以支持所有传统的网络浏览器，从而能够即刻提供更注重隐私的、去中心化的替代方案，以替代现有的万维网（World Wide Web）。

此外，Swarm为数据的存储分发创造了独特的激励体系，通过swap协议及swear、swindle等激励制度来确保其数据存储和分发时所涉及的费用和奖励的合理性。Swarm有效解决了BitTorrent缺乏经济激励体系的痛点。而且BZZ作为Swarm的功能性通证，完美应用于它的激励体系之中。?

Swarm未来的持续增长，在于其持有（即生产）、流动性自我成长性，有资格获得 BZZ通证的节点是那些已经被证明与官方称之为可信的“蜂后节点”（“蜂后节点-qbzz节点”即为官方随机指定的节点用户，目前是35个）交换过带宽的节点，通过官方信息我们可以了解，已证明节点(有效节点)与官方的受信任节点(蜂后节点)产生带宽数据交换证明才能获得空投BZZ的票根证明(qbzz支票)，qbzz支票才能兑换BZZ。相对于获得众多的非qbzz支票数量来说，废票对于投资者来说实在是没多大意义。目前Swarm bee节点遍布全球，在空投阶段谁都不能完全确定qbzz蜂后节点的具体位置，但对网络的贡献越大，获得 BZZ 的机会也就越大。

· Filecoin-新的证明机制

Filecoin创新开发采用了一种混合共识机制——复制证明 （PoRep）+时空证明（PoSt）+预期共识机制（Expected Consensus)。

Filecoin需通过复制证明（PoRep）：来证实该部分数据已经封存完毕、妥善存储，此外复制证明能有效阻止女巫攻击、外包攻击和代攻击；

Filecoin的时空证明?= windowPoSt + winningPoSt。时空证明（PoSt）本质是PoS的一种，但可以在一定程度上降低资源浪费，节约计算资源和能源，将硬盘上存储数据的大小作为算力，而不用进行巨量的哈希计算：

①　windowPoSt指节点每24小时需要在当日有效扇区提交windowPoSt消息，证明数据正确妥善存储在扇区内；

②　winningPoSt则是指获得出块权时需要完成的PoSt消息，证明自己有能力获得出块权。

Filecoin的预期共识（EC)：EC的目标主要是使得节点出块的权益，与对应的存储贡献成正比。

Swarm与Filecoin经济模型的差异较量?

· Swarm-构建完善的激励机制，促进用户积极性

BZZ是Swarm的功能性（UTILITY）Token，同时也用于带宽和存储奖励。

BZZ初始供应量：62.5M。

Token 分配：

Fundraising : 50%

Team : 20%

Foundation : 7%

Infrastructure Grants : 10%

DApp Grants : 10%

Donations : 3%

Swarm 前期进行测试网产出，时间从 2021 年 2 月 14 开始，到主网上线前结束（预计在 21 年第二季度），官网将会对参与测试的用户，发放 100 万个 BZZ 通证空投，旨在奖励早期使用者和对网络进行压力测试。参与运行节点，可以定期领取支票，在测试结束前，最终网络中会确定刚好 35 个“蜂后节点”?（qBZZ 节点），与这 35 个 qBZZ 节点交互获得的支票（即 qBZZ 支票）才是有价值的，但在测试结束前没有人（甚至团队成员）会知道这些节点是哪些。官方空投送出的 BZZ 通证正好是 100 万个。在空投结束后，官方会检查全网有有多少 qBZZ 支票，并确定有多少节点有权获得 BZZ，以及 qBZZ/BZZ 比率，在空投结束前，这个比率暂时不确定。

Swarm的激励机制分为以下三类：

1、带宽激励

带宽作为蜂后节点数据交换中的硬性要求。Swarm使用带宽激励措施来建立信任关系以交换带宽、促进数据的上传和下载。Bee节点相互通信以促进内容的私有和安全上载时，它们会保持消耗和接收带宽的分数。

2、发现奖励

Swarm的发现激励是间接的，拥有一个连接良好的Swarm网络符合每个节点的利益。例如：当出现新的Bee节点时，它们将连接到现有的Bee节点。Bee节点上的连接数以“连接级别”的形式表示。当该节点连接到另一个节点时，它还传达其连接级别，然后另一个（较旧的）节点可以为其建议新的连接，以提高新节点的连接级别。

3、仓储激励

Swarm的存储空间会受到所有单个节点对网络的存储贡献之和的限制，设置仓储激励措施以确保对仓储者进行公平的补偿。分配以最佳方式写入Swarm的权利，解决由于邮票系统需要通过将费用上传到Swarm网络上增加成本的问题。Swarm存储节点可自行决定要保留什么内容以及要忽略什么内容，以保留最有价值的那些块的方式分配存储空间，使用通过邮资系统支付的钱，项目补偿可以证明自己正在存储数据的节点。

· Filecoin-通过区块奖励与质押机制维系供需关系

Filecoin拥有所有区块链项目中相对较复杂的经济模型。自项目立项以来，其经济模型经历了上千次的修改，其经济参数也在不断变化。从主网上线，经历了经济模型变动、质押参数、Gas费、主网中断等问题后，最终趋于稳定，并通过各项提案不断优化改进。

FIL 总发行量为 20 亿枚

Infrastructure Grants ：70%

Protocol Labs ：15%

Fundraising ：10%

Foundation：5%

Filecoin的区块奖励

Filecoin 存储服务商在存储市场中，根据其存储能力高低获得区块奖励。存储能力的衡量方式为存储服务商在 Filecoin 网络中提供多少单位有效存储空间及能够存储的时长。Filecoin 网络中存储服务商的存储能力相当于比特币网络中的算力。存储服务商获得的区块奖励取决于其存储能力占全网存储能力的比例。例如：一个存储服务商在网络大小为 100 PB 的情况下提供了 1 PB 的存储算力，那其将获得相应时间内区块奖励的百分之一。

Filecoin与其他项目不同的地方主要在于提供服务性质差异：存储是长时间的服务，Filecoin 需要存储服务商长时间维持网络的稳定，而非像比特币网络一样，存储服务商可以自由进出。因此 Filecoin 采用网络基准奖励模型(Network Baseline s) 而非时间指数衰减模型。网络基准模型有两个机制：

第一、长期而言区块奖励按时间指数衰减。

第二、每个区块高度会对应到一个全网存储能力标准。如果区块奖励生成时，全网存储能力未达标准，会有部分区块奖励递延，直到全网存储能力达到标准，奖励才会释出。

网络基准奖励模型对 Filecoin 网络有两个好处：

一、将区块奖励与存储市场成长性挂勾，避免存储服务商得到较大的早期奖励后退出网络。

二、平滑化指数衰减模型，避免系统因奖励减半而发生全网存储能力大规模变动。

Filecoin的质押机制

Filecoin的质押机制看起来是一个存储服务商惩罚机制，一方面未来是保障 Filecoin 存储市场客户的数据不被丢失。另一方面，Filecoin通过质押体系加深了与存储服务商之间的利益绑定，延长了Filecoin生态建设的时间周期，对于未来发展有着较明朗的走势。

Filecoin网络中每一笔用户与存储服务商的存储协议中，存储市场服务商会将客户提供的数据存放于网络中，称为扇区 (Sector) 。每个存储服务商添加的扇区会包含存储文件内容及承诺存储时长，确保客户在约定存储时长中，可以自由运用自身存储的数据。当存储服务商添加一个扇区至 Filecoin 网络时，存储服务商需要质押一笔锁定资产。

锁定资产由两个部分组成：存储服务商自身的 FIL通证以及部分区块奖励。如果存储服务商在承诺的存储时长中离线，他会损失一部分的锁定资产。如果存储服务商完全停止存储行为，他可能将失去所有锁定的FIL。锁定资产会在存储服务商履行存储协议后解锁，存储服务商可以在短暂的锁定期后收回所有资产。抵押部分区块奖励有两个好处：第一是可以避免早期情况下，FIL在二级市场流动性短缺。第二是降低存储服务商的进入成本。

Swarm与Filecoin技术层面的相互切磋?

· Swarm-通过继承以太坊优势出圈

Swarm与以太坊进行深度集成，为Swarm提供了庞大的受众和用户群，并使协议能够更快地实现有效扩展，提供了与其他协议所不能够具备的基础架构级优势，其发展也受到以太坊需求（最重要的是托管dapp，合约、数据和区块等的需求）的指导和启发：

一方面，Swarm提供与以太坊的计算层和Whisper的安全消息传递层集成的存储层。

另一方面，Swarm是以太坊堆栈中的本地层，可与Ethereum的浏览器集成，使常规的以太坊DApp用户更容易与协议进行交互。

Swarm的核心存储组件作为不可变的内容寻址chunkstore而不是通用的DHT（分布式哈希表），用户可以使用Swarm作为云主机，将内容上传到Swarm网络。此外，Swarm依附于以太坊P2P网络，继承了其经审核且广受赞誉的安全属性，使用以太坊的DevP2P（协议多路复用、分帧消息交织、加密、身份验证、握手（handshake）和协议消息API标准、对等连接管理支持、节点发现）进行消息交织。这表明Swarm在激励和存储或检索方面都支持相对新颖的解决方案。

Swarm虽然与IPFS一样，基于XOR对数距离（logarithmicdistance）实现基于密钥的路由（应用于节点ID和内容哈希的共享地址空间），然而Swarm使用了发送/转寄（forwarding）Kademlia的混合风格：而不是由请求的发起人依靠更大的对等池（pool of peers）执行迭代查找和过滤，Swarm递归地将连续的查找步骤外包出去，只使用较小的活动连接池。

· Filecoin-独特的证明系统一枝独秀

Filecoin 独特的证明系统，可确保市场稳定、有效的运行 ，用户可以确信网络上的存储服务商正在按合同规定正确的存储数据。Filecoin的存储验证是将市场整合在一起的粘合剂，可为每个用户提供保证，确保所有存储服务商都按规定存储数据，确保了网络上存储的所有数据的完整性。

在 Filecoin 网络上，世界上任何人都可以提供存储空间。但是要解决对分散存储网络的信任的难题，需要建立一种在全局网络本身上信任的方法。Filecoin 的证明系统就是通过存储证明作为在 Filecoin 区块链中达成共识的核心机制，在 Filecoin 区块链的协议层中建立信任来实现。

在每个公共区块链上，“共识”定义了有关存在于区块链上的数据条目的协议。为了达成共识，区块链依靠共识算法生成新的区块，并保护区块链免受欺诈性数据输入的侵害。这些算法精确地确定了节点如何为建立和维护区块链做出贡献。其他区块链依赖于要求节点执行浪费工作的共识算法（例如，工作量证明区块链），但 Filecoin 的共识机制却使节点从事了有用的工作，以提供和验证存储数据的完整性（各种存储证明，即复制证明和时空证明）。

Filecoin 共识算法的核心是两个证明机制，它们共同使数据存储可在 Filecoin 区块链上公开验证：复制证明和时空证明。

复制证明（PoRep）从称为“密封”的过程开始。存储服务商专用于一部分可用存储空间，称为“扇区”，用于存储客户的数据。填充该扇区后，将其密封。密封是一组将扇区逐渐转换为原始数据的唯一副本的操作。该副本与 Filecoin 存储服务商的公钥相关联。为了执行最终的 PoRep，将副本（其CommR）的加密哈希提交到公共 Filecoin 区块链。

通过 PoRep可以提供公开证明，证明他们在执行证明时正在存储客户数据的唯一编码。只有拥有全部原始数据的才能向 Filecoin 区块链提交正确的 CommR（对副本的链上承诺）。

由于一个 PoRep 并不能验证存储是否会随着时间的推移而连续。这时便需要用到时空证明（PoSt）。PoSt要求随机选择的存储服务商为他们维护的随机选择的存储扇区提供 PoRep。这是通过向存储服务商发出加密挑战的程序来完成的，只有直接咨询密封部门才能正确回答。存储服务商必须在严格的时限内应对这一挑战。每个存储服务商必须每天证明其所有存储，并且还随机选择存储服务商来证明存储以赢得区块。密封的计算难度确保了存储服务商必须保持对密封区域的随时访问和完整性。

PoRep 和 PoSt 共同构成了 Filecoin 独特的证明系统，是存储证明和空间证明的结合。

· Swarm-内置激励系统，满足交易需求

Swarm内置独特的激励系统，围绕交换（Swap）、保证（Swear）、（Swindle）的三个重要组件建立而成，通过Swarm网络系统可以通过用户节点实现金融数字币的各种交易需求。Swarm提供了一种跟踪责任的方案，使存储者(storers)对特定内容单独负责，且Swarm充分利用智能合约的功能来处理注册节点的按金支付，允许采取强制性措施作为威慑。

Swarm是点到点的内容传输系统，通过引入支票本智能合约进行链下传递，对最后的支票进行兑换，同时将 Swarm 和 Swap 结合解决支票本可能会出现重复的问题。在现有的激励制度下，Swarm通过节点可以进行内容传递，而且 Swarm CDN 会进行自动伸缩，关注度大、浏览多的数据，各节点都会保存，但需要支付相关费用。作为内容保险的一项关键功能，Swarm将对很少访问的链外内容实施高效的自动集体审计，并在区块链上进行最后的诉讼，如果不是很重要的内容，可能会随着时间被删除。

此外，?使用一个成对的会计协议和延迟的小额链外支付，Swarm提供了大量的交易成本节约，同时维护安全。由于Swarm注册和最后诉讼的成对记账（pairwiseaccounting,）、延迟支付和集体审计都是链外的，一定程度上可以降低对于区块链的依赖程度。

最后，Swarm的“Manifests”概念（具有完整性保护的通用路由表/键值索引）允许：

1、在云上建模分层文件系统；

2、无服务器的服务器，具有路由表和元数据原理系统（内容类型、加密和保险信息等）；

3、在Swarm内部实现任意的DHT，所以它可以支持“侧链”或传统webapps的db组件（如mysql在LAMP栈等）。

· Filecoin-平衡供需，促进有效存储能力的增长

Filecoin为IPFS增加了激励层，计划通过IPFS激励网络，旨在使用其altcoin区块链，并将可检索性证明作为其中一部分。Filecoin 存储市场中，各方角色以动态平衡的方式运行。早期阶段存储的需求与供给并无法完全匹配。当 Filecoin 生态存储需求低于供给时，存储服务商有两个选择：一是闲置设备等待交易需求到来，二是存储无用数据获取区块奖励。

Filecoin 利用两个机制来解决存储市场供需不平衡的情况：

承诺容量 Committed Capacity

承诺容量是一个让存储服务商避免设备闲置的机制。当存储服务商因为存储需求不足而出现设备闲置时，可以向 Filecoin 网络提供承诺容量扇区。通过 Filecoin 网络证明存储服务商具备有效存储能力，能够为用户提供存储服务，存储服务商即可获得区块奖励。而后当出现客户存储需求时，存储服务商承诺容量扇区可以立即升级为有效存储扇区，存储客户数据并获得交易费用。这个机制可以避免存储服务商藉由存储无效数据获得区块奖励的行为，增加全网有效存储能力。

验证数据库 Verified Datasets

验证数据库机制激励存储服务商存取有效数据，主要目的是避免存储服务商通过无效数据攻击获得收益，消耗全网存储能力。用户存储的数据通过 Filecoin 网络验证过后，成为有效数据。存储服务商及用户均有动力验证数据，存储服务商存储验证过后的有效数据可以获得较高额的区块奖励，而用户也会因为提供验证过数据而提升存储服务商处理自身交易的优先级。

此外，Filecoin没有惩罚存储，而 Swarm 设计了惩罚存储。Filecoin 因为没有存储的惩罚机制导致垃圾内容泛滥，甚至一些 Filecoin存储服务商为了提升收益，故意制造垃圾内容，Swarm则通过存储惩罚提高了文件可用性和安全性。虽然Swarm目前的存储数据处理虽然相对更高效，但在后期随着bzz价格的回调下落，避免不了存储服务商的大批量转向，无法保障Swarm存储体量，而Filecoin则通过各方面的制约，保障了存储体量的持续增长。

· Swarm-未来将通过应用程序服务整个生态

Swarm为以太坊和DApp提供内容分发服务，具备以下功能：

1、Swarm是一个去中心化的存储平台，提供以太坊web3堆栈的本地基础层服务；

2、Swarm旨在替代以太坊链上存储解决方案，成为以太坊公共记录的去中心化存储平台；

3、Swarm能够在不干扰区块链上信息的情况下，协助DApp存储和分发代码、数据及内容。

Swarm是用于服务于数字互联网发展的的分散式存储和通信系统，Swarm主要是为以太坊区块链和为互联网发展提供具有抗DDoS攻击性、零停机容错和强抗审查及自我维持的特性点对点的存储和服务解决方案。

通过Swarm橙皮书中证实了Swarm项目的四项核心部分：一是底层P2P网络；二是分布式存储服务；三是提供高层数据访问为基础底层功能定义API；四是基于以太坊区块链网络的程序应用层。Swram项目充分使用了以太坊的不同技术和协议。

Swarm项目从整个互联网生态系统中来看，Swarm仍然属于底层的数据存储网络系统，最终也将通过开发各类去中心化的应用程序来服务互联网的整个生态系统。

· Filecoin-长期价值在于数据体量

长远的来看，Filecoin和其他区块链项目不同的是，不仅仅只是用作分布式存储，其更多的是数据体量的代表。

Filecoin主网上线后，在市场中的共识呈现不断攀升的态势。大量开发业务层面，推出各类分布式存储相关的产品，其生态应用、基础算力、技术迭代、联合布局、金融工具等都在如火如荼的进行。无论是协议实验室、节点参与者还是生态开发者，都在不断充实Filecoin网络，让分布式存储的网络能够尽可能早和多地存储真实有效数据。

Filecoin应用层功能主要如下：

Filecoin作为Web3.0数据存储的基础架构，在数据存储市场有着去中心化、传输速度快、高效安全等优势，随着基础应用落地以及生态的完善，Filecoin将实现更大规模的应用落地。

总结.

不管是Filecoin 还是Swarm的出现，都是在为分布式存储的最终形态奠基、都是在为实现分布式存储巨大生态系统和商业价值贡献力量。

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