OIN:一文解讀Filecoin經濟模型：區塊獎勵設計_KYC Coin

激勵機制是區塊鏈項目成功的基礎，通常激勵機制也被成為經濟模型，這也反映出區塊鏈本身是建立一個經濟生態。Filecoin的經濟模型比較復雜，可以寫好些文章，其中區塊獎勵部分十分關鍵。Filecoin的經濟模型研究團隊在這方面做了大量工作，但目前還沒有完全定型。本文就其設計和發展過程進行一個簡單梳理。

一、網絡基線的設置導致區塊獎勵曲線過山車

二、下一次重置會平滑獎勵曲線

三、網絡基線設置帶來獎勵延遲

四、網絡基線設置和獎勵分配十分關鍵

五、算法還需要進一步優化

Filecoin 測試網第二階段終于沒有延遲，按照最近一次的計劃在5月11日這一周上線了。準確地說，是在這一周的星期五 - 5月15日上線。這一次上線網絡基本穩定，這非常不容易，要知道，在之前的 Interopnet 運行中，大量的問題已經暴露出來，軟件質量還令人擔憂。這得感謝Why等諸干將以及他們采用的先進的中國專屬的“007工作模式”。

同時，不得不說，這一次上線還是略顯倉促。雖然網絡持續運行，沒有出現之前的內存泄漏，程序崩潰的問題，但是，WindowPoSt暴露出大量的問題，包括不能正常證明、也包括不用證明也不丟算力；另外，無限增發的問題也頗為吸引眼球。這一些，都不是設計的問題，而是工程實現過程中的問題，相信，在下一次的重置之前，這些已經發現的工程問題可以得到解決。

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但是，這里提到的區塊獎勵 BUG 問題，就有一點不一樣。先看一下我們在第一周看到的區塊獎勵曲線是什么樣子的： 

我似乎聽到了”咣當“一聲。區塊獎勵值從一開始的 2.55FIL，慢慢增長到39FIL之多，然后在33505高度左右，突然掉落至18.24 左右。然后開啟了穩定衰減模式。

為什么會這樣？我們在測試網第一階段獎勵的衰減不是非常平滑的嗎？正如Filecoin 挖礦：半衰期為6年的放射性釋放一文中所提到的那樣。逐步減少幣的釋放量。

但這是測試網第二階段，有一些新的機制引入并實現在代碼之中。對區塊獎勵產生直接影響的就是網絡基線，也成為算力目標值。算力目標值的設計初衷是為了保護網絡，算力目標值的設定基于一個簡單的原則：網絡的成長需要時間，幼兒期需要保護，當網絡達到一定的規模后，網絡自身已經比較強壯，可以抵御風險，穩定成長。這個一定的規模在Filecoin網絡中就是算力目標值，也就是網絡基線。

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在當前的網絡中，網絡基線設置為 1PiB（這存粹是為了測試，主網的設置可能與此完全不同）。為了讓礦工不在早期離開網絡，把一些區塊獎勵延遲釋放，來起到保護網路的目的。

具體的做法就是，把代幣的釋放分為兩個部分：

簡單供應部分

網絡基線供應部分

這兩個部分的代幣釋放方法都是按照Filecoin 挖礦：半衰期為6年的放射性釋放文中提到的方法進行釋放。唯一的區別也是非常重要的區別，在于他們計算時間的方法不同。簡單供應部分的時間計算就是自然時間，高度值*區塊時間來進行計算；然而，網絡基線供應部分的時間被成為有效網絡時間，這個時間與自然時間有很大區別。

簡單來說，自然時間 T 所對應的有效網絡時間 T' 就如下圖所示。下圖中的綠色曲線是表示每一個高度的網絡算力曲線。那么在一個時間 T 就可以求出網絡從啟動開始的算力時間累計值，也就是圖中藍色部分的面積。那么，考慮如果網絡的算力始終是網絡基線的話，所需要的時間 T' 就是 T所對應的網絡有效時間，也就是說，T'的取之是保證圖中的淺粉色部分面積等于藍色部分面積。

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作為NASBA正式授權的贊助商，BitwaveU提供繼續教育學分，以滿足注冊會計師的年度CPE要求。[2023/6/15 21:37:38]

總之，就是按照網絡基線進行累計所需要的時間就是有效網絡時間。

這是第一條規則。但是當網絡算力很大的時候，T' 增長迅速，那代幣釋放就會超過預期，因此，就有了第二條規則：

有效網絡時間不能大于自然時間。也就是說 T' <= T。

如果不考慮衰減（在短時間內可以忽略衰減）的話，那么網絡基線供應實際上就是與上面藍色部分的面積在每個高度的變化成正比。由此可以看出，T' 的變化速率是逐步加速的，但當 T'>=T 的時候，變化瞬間被拉回。這就出現了上文提到的，區塊獎勵突然回落的情況。

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實際上，上述獎勵曲線不平滑的問題，在Filecoin 經濟模型團隊的研究和模擬中就出現過，但是在實現的時候，這個部分還是被忽略了。

上述問題解決起來并不難。那就是，早一點把這個增長拉回來，如下圖所示，當網絡總算力超過網絡基線的時候，就直接使用網絡基線來計算面積。那么下圖中的算力時間累積區間在時間T時就是藍色部分；可以看到的是，因為藍色部分的面積在單位時間內的增長不會超過淡粉色部分的在同樣時間內的增長，那么，根據其所求出的有效網絡時間 T' 將永遠低于時間 T，時間越長，兩個時間越接近，但不會超越。

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這樣一來，前文中提到的規則二就不需要了。這樣，在通常的情況下，區塊獎勵曲線將要平滑得多。區塊獎勵在網絡總算力達到基線之后逐步接近正常。

可以預告一下，下次網絡重置的時候，區塊獎勵會采用這個方案。

在設置網路基線和分配方案的時候，需要做大量的假定和模擬，以及考慮對網絡和生態的影響，來決定最后的參數。下面是幾張模擬的圖。

上圖是按照目前測試網第二階段的分配比例（1:9）進行模擬的前三年的釋放圖，假設網絡總算力達到基線需要兩年（可能估計過長，一般考慮幾個月內達到，這里主要為了說明問題），最上面一根曲線是按照最初的全部都采用簡單釋放的方式的釋放量，第二根線是加入網絡基線后，的總釋放量的曲線。可以看到，加入了網絡基線之后，總的釋放量減少了差不多30%。 

再看10年，如下圖：

這說明拉長時間來看，總釋放量會慢慢追上來。但是，還是不會達到簡單設計的總釋放量。

前面提到的是1:9 的比例。但是這個比例是很可能改變的。下面我們看一下按照1:1的比例的3年和10年的釋放圖：

由于簡單釋放的比例放大，看起來網絡基線的影響變小了一些，這也是情理之中的。

那么，很自然，大家應該關心兩個問題：

網絡基線設置到多少比較合適，這是個大難題，這個需要根據現實世界的實際情況進行計算。這里可以考慮兩個極端的情況：

網絡基線設置為 0；也就是說取消網絡基線，回歸最初的設計

網絡基線設置為很大，很難達到。（想一想，網絡基線設置較大有的情況下是有正向作用的，這里不詳細分析）

簡單供應和網絡基線供應的分配比例如何？這對礦工收益會產生直接影響。但是，對生態整體的影響如何？也是需要思考和驗證的。

采用新方案后，有一個小問題。區塊獎勵變少了，那么實際發放的區塊獎勵將小于簡單釋放的理論值，也就是說六年減半多半是不現實的，也許不小心就成了七年減半了。

影響六年減半的因素不僅如此，還包括孤塊導致區塊獎勵發放減少，網絡或硬件軟件原因出塊量低于理論值導致代幣發放減少，總之，發放會少于理論值就對了。那么，如果按照目前的實現，是不能實現白皮書上講到的六年減半。

這個問題怎么辦？兩個辦法：

隨他去，不是六年減半又怎樣，差不多就可以了。比特幣說10分鐘一個區塊，實際上就是一個概率，平均值而已。Filecoin的六年減半也可以是一個理論值，理想情況，實際情況有差距，沒有關系，市場適應就可以了。

調節一下，怎么調節呢？調節的方法有多種。一種辦法就是按照網絡代幣發放的剩余總量來進行一個調節，實現 Adaptive Reward。目前這個方案在討論之中，還有一些現實的問題要解決。

最后回歸到一個本源的問題，為什么要設計的這么復雜呢？簡單一點不好嗎？我也認可簡單一點更好。一個好的設計一定要把握好一些重要原則。Filecoin的經濟模型的設計非常多的是為真實存儲的穩定性和服務質量考慮。因為這是一個建立Web3基礎設施的一條鏈。那么我們不希望礦工進出非常隨意，要設置一些門檻和保障機制；我們也不希望FIL的價格波動巨大，這會影響礦工的部署和決策，導致服務出問題。

但是，這樣的設計到底能否達到這樣的目的，目前還是有很多爭議。大家可以各抒己見，事情越辯越明。大家可以從不同的利益出發，多討論才能得出更好的方案。

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