Filecoin的架构与哲学

英国经济学家凯恩斯在《就业，利息和货币理论》中说过：许多实干家自以为不受任何学理之影响，却往往沦为某个已故经济学家的奴隶。这句话对于工程师或者架构师同样适用：许多工程师自以为不受任何学理之影响，却往往沦为某个过去架构思想的奴隶。

Filecoin整体建立在区块链存储架构之上，没有脱离区块链架构的范畴。Filecoin基本上遵循了链上与链下分离的原则和Layer0、Layer1、Layer2分层的原则。我们参考Google的分布式存储架构模型，再加上区块链的元素，所得到的基本架构如下图所示。这种架构背后的限制和设计空间已经在文章《区块链存储的问题和挑战》中系统详细讨论过。

而作为一个软件系统，Filecoin依然遵循分层和模块化的基本思想。Filecoin的架构经过数次迭代，到目前稳定的Lotus版本，基本架构演进到了无服务器和云函数的架构模型（如下图所示）。

在分层和模块化的基础之上，Filecoin在软件设计和架构上进行了一些创新：

1. 定义清晰的规范，实现必须和规范一致
2. 用多个实现保证实现遵循规范以及整体的安全性
3. 用分层组建细腰，参考《 “细腰”战事： 技术架构的进化》
4. 用模块化实现组件重用和多个实现之间的互操作性
5. 用无服务器实现弹性扩展和功能即服务
6. 用系统构建系统

软件的哲学方面通常是以理性为基础，以批判或者系统的方式进行思考。以下是我总结的Filecoin设计中的重要哲学：

1. 关注协议，没有人是一座孤岛。
2. 关注互联网中被破坏的东西，参考《大话胡安: 我为什么创立协议实验室？》。
3. 在项目初始阶段采用费曼算法来解决研究和开发中遇到的问题，具体为三个步骤：(1) 将问题写下来。(2) 认真思考。(3) 将方案写下来。
4. 在预研方面，采用巴斯德象限来弥合基础研究和应用研究之间的鸿沟，既关注科学本身，又关注社会价值。
5. 在软件开发上采用C4模型（上下文，容器，组件和代码），通过抽象和不同级别的详细说明为开发人员构建有效的（从代码到架构）交流基础。C4模型的关键在于抽象，落脚点在于交流。
6. 生产力归结为快速决策和快速行动。Filecoin在软件开发和项目管理中采用OODA方法（Observe-Orient-Decide-Act）。
7. 为了避免落入康威定律中组织结构与系统结构同态的陷阱，Filecoin团队一开始就进行了远程优先的工作策略，让团队组织适应通信架构。
8. 用软件来解决软件的问题（Ubercalc系统）。如胡安所说，Filecoin开发中遇到了很多难题，比如巨大参数空间的优化问题，这些问题如此艰巨而又困难，以至于不得不通过开发软件来解决。
9. 可验证市场协议将是区块链的下一个杀手级应用。
10. 比特币锁定的是能量，Filecoin锁定的是信息。而目前阶段Filecoin锁定的是能量+信息。这需要单独的一篇文章。
11. Filecoin最重链原则：利他即利己。
12. 胡安为什么要创立协议实验室？他的初心和哲学都在这篇文章中了：《大话胡安: 我为什么创立协议实验室？》。
13. 是什么让Filecoin与众不同？Filecoin官方总结了三个方面：复制证明、可验证市场和有用共识。

总体来说，Filecoin在架构与哲学方面是偏执的，缺乏灵活性。从Filecoin到Lotus，到其他2种实现，到复制证明算法的变更，再到目前的互操作性测试，官方团队不止一次推翻以前的项目和代码，也因此不止一次让社区和矿机厂商措手不及和无法理解。但Filecoin所坚持的哲学和目标没有变更，那就是用研究支撑规范，让实现遵循规范，用反复迭代和多种实现保证实现的安全。

我想，正是这种偏执，让Filecoin与众不同。

最多零知识证明的系统