挖礦？

最初對于“挖礦”的印象比較原始，找到有礦的位置，帶上鐵鍬，一身的力氣再加上運氣，應該就可以挖到礦。

后來隔了若干年，再聽到“挖礦”這個詞，是來自計算機行業(yè)的同學，說正在挖礦。初聽覺得他勇氣可嘉，行業(yè)跨度竟如此之大…后來才知道他是用基于區(qū)塊鏈的比特幣來挖礦。

如今少年已不再年少，最近聽到“挖礦”這個詞的時候，是跟IPFS&Filecoin相關(guān)了。Filecoin也是基于區(qū)塊鏈，跟比特幣有什么區(qū)別呢？怎么挖？

比特幣基于PoW算法來實現(xiàn)共識機制，礦工需要提供難以計算但易于證明的計算結(jié)果來證明工作量（方程組特解），從而獲取打包權(quán)和比特幣。它會消耗大量的算力和能源。

Filecoin存力挖礦

Filecoin使用存力挖礦，簡單來說礦工通過提供存儲來獲取收益。Filecoin用復制證明PoRep和時空證明PoSt來確保EC共識機制的運行。通過復制證明，礦工向系統(tǒng)證明確實存儲了用戶的數(shù)據(jù)，而通過時空證明，礦工向系統(tǒng)證明了在一段時間內(nèi)用戶存儲的數(shù)據(jù)都在，如果沒有在周期內(nèi)及時連續(xù)的提交時空證明或者提交的時空證明出錯，意味著用戶數(shù)據(jù)可能丟失，礦工會被系統(tǒng)懲罰（扣除抵押的Fil幣），因此對于Filecoin來說，礦機的維護非常重要。

礦工如何通過存儲獲得收益呢？如上圖所示，F(xiàn)ilecoin目前主要有兩種角色的礦工：存儲礦工和檢索礦工（其他角色如維修礦工）。存儲礦工的主要收益一部分來自于存儲用戶支付給礦工的存儲收益，另一部分來自于區(qū)塊的爆塊收益。而檢索礦工的收益則來自于用戶的檢索需求訂單。同一礦工可以同時扮演兩個角色。

目前來說爆塊收益是存儲礦工的主要收益，而是否能獲取打包權(quán)，最基本的在于礦工的算力，算力在全網(wǎng)的總算力占比越大，獲得區(qū)塊獎勵的幾率越大。Filecoin使用EC預期共識作為共識機制來決定誰有出塊權(quán)，并獲得爆塊收益。簡單來說，通過礦工的有效存儲在全網(wǎng)的占比和Filecoin周期出區(qū)塊時的Ticket值比較，如果有效存儲率大于區(qū)塊Ticket值，就成為Leader，獲得區(qū)塊打包權(quán)。比特幣每個區(qū)塊只有一個Leader，而Filecoin每個區(qū)塊會有多個Leader，他們?nèi)ス蚕肀瑝K的收益（也可能某些塊沒有Leader）。

不斷增長的算力

看來要想挖到更多的礦，需要讓自己的算力足夠大。在Filecoin中，算力為有效存力，是礦工真實完成的存儲任務，例如在sector size為32G時，礦工將扇區(qū)數(shù)據(jù)經(jīng)過了密封，證明和鏈上驗證之后，算力就會增加32G。和比特幣固定的算力不同，F(xiàn)ilecoin的算力是在不斷累積中的，算力增長越快，算力的占比越高，獲取區(qū)塊打包的概率和權(quán)利就越大。

有效存儲決定了算力，F(xiàn)ilecoin是如何存儲用戶數(shù)據(jù)的呢？Filecoin基于IPFS存儲協(xié)議。IPFS是一個點對點的基于內(nèi)容尋址的分布式版本文件系統(tǒng)，是致力于創(chuàng)建持久且分布式存儲和共享文件的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。和它相對應的是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的HTTP協(xié)議。

由于在IPFS網(wǎng)絡(luò)中文件要切片成最大不超過256K，因此在Filecoin扇區(qū)封裝形成算力的過程中，也需要切。在Filecoin扇區(qū)封裝的過程中，第一階段將這一堆文件數(shù)據(jù)切片“裝箱”，然后基于這些數(shù)據(jù)碎片的文件名和信息生成動態(tài)哈希表DHT，第三階段給“箱子”貼“標簽”，最后做零知識證明。這幾個階段就是Precommit1, Precommit2, Commit1和Commit2。

提升算力的增長速度

Filecoin扇區(qū)封裝效率越高，算力增長越快。在Filecoin挖礦的扇區(qū)封裝階段，P1和C1為CPU密集型，P2和C2為GPU密集型。CPU擅長處理復雜的計算，而GPU擅長邏輯簡單而量很大的計算，因此CPU用于P1和C1, GPU用于P2和C2. 同時，SHA256是Filecoin中使用最多的一種算法，支持SHA256的AMD運行效率要比Intel快很多。因此礦機需要高性能AMD服務器搭載GPU。

另一方面將計算和存儲分開，F(xiàn)ilecoin集群部署區(qū)分Miner服務器，算力服務器和存儲服務器。

同時，將SSD與Filecoin結(jié)合。將SSD應用于數(shù)據(jù)封裝階段的緩存和存儲未密封的傳輸中扇區(qū)等，來加快數(shù)據(jù)封裝。DapuStor企業(yè)級NVMe SSD具有低延時、高性能、低功耗、超長耐用的特點，將其應用于Filecoin中，能大大提高數(shù)據(jù)封裝效率，助力算力增長。

原文標題：礦工成長之路，F(xiàn)ilecoin存力挖礦

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