FILE:IPFS/Filecoin挖矿专业技术解析 深入理解Filecoin挖矿_BIT

随着协议实验室Filecoin信息的不断的发布，许多Filecoin挖矿信息浮出水面，Filecoin挖矿非常具有研究意义，为了帮助广大投资者深入理解Filecoin挖矿的知识。我将从知识普及的角度，分析一些挖矿的要素和知识点，为矿工收益最大化提供参考。?

一、?复制证明的原理

复制证明是一种新型的存储证明方案，它能够让存储矿工说服用户和其他矿工，数据已经被复制到了它的矿机上。这种方案能有效的阻止女巫攻击、外包攻击和生成攻击的存储作弊问题，以下是复制证明的简化步骤：

1.矿工创建特定的副本R

当矿工存满一个扇区后，对该扇区的数据加上矿工的秘钥对，进行一种缓慢的顺序编码，形成该矿工的特定的存储副本，使每一个数据副本都不一样。密封的结果是形成一种Merkle树结构的数据副本，如下图所示。

币牛牛联席CEO沐一：2020年是IPFS生态的发展元年:由开源矿池和火币主办，金色算力云、链上ChainUP、Filecoin Beijing联合主办的“分布式存储中国行暨开源矿池IPFS私享会”2020年12月6日在武汉举行。币牛牛联席CEO沐一在会上表示，从赛道、核心开发团队、市场的共识程度几个维度来看，IPFS有非常坚实的基础。目前，IPFS稳定与增长是其核心，第一个稳定——是IPFS生态经过6年的发展，已经吸引了一大批非常出色核心的开发者作为底层。第二个增长——是IPFS拥有大量了生态，用户层共识程度打下了好的基础。IPFS作为开源项目，已经迎来发展的元年，正在逐步落地，相信随着存储市场的不断发展，IPFS有一定的可能去颠覆当前存储市场。[2020/12/6 14:21:17]

开源矿池荣获“2020年度IPFS最具影响力企业”:2020年11月24日，由猎云网、猎云财经主办的“BEYOND-2020区块链产业大会暨年度颁奖盛典”在深圳湾万丽酒店隆重举行。活动现场，开源矿池荣获“2020年度IPFS最具影响力企业”奖项。

开源矿池致力于做好下一代产业互联网技术，以安全、灵活、可靠的技术与产品服务为新产业生态提供更优质的底层技术和解决方案。以技术驱动为核心，融合了IPFS分布式文件技术、5G技术、云与边缘计算技术、Al大数据及区块链技术等创新技术，完全自主研发了新产业链下的基础底层技术、专属服务设备、开发应用平台等，构建实现了IPFS和分布式云存储、边缘计算、算力分享等诸多应用场景，为下一代互联网生态和数字资产体系奠定了扎实的产业基石。[2020/11/25 22:03:29]

Merkle树结构的数据副本图

IPFS微信指数日环比上升98%:金色财经报道，微信指数显示，9月22日，区块链微信指数为1435041，日环比上升51.29%；比特币微信指数为455064，日环比上升26.74%；以太坊微信指数为134477，日环比上升30.10%；IPFS微信指数为255899，日环比上升98%。[2020/9/23]

2.?矿工生成存储数据副本的证明Πpos

矿工存储数据并完成密封后，那矿工如何向一个没有中心化服务器的Filecoin网络，证明矿工确实存储了这个副本呢？星际大陆明哥觉得很难，但是协议实验室做到了。

生成证明过程中使用了零知识证明的思路，即验证者在不需要拥有任何数据的情况下相信矿工确实存储了数据副本，怎么做到的呢？

如下图中的红色线条所示，矿工根据网络中其他验证节点提出的随机挑战C，例如是要挑战位置8，那么矿工就需要计算从叶子节点D8跟根节点Root的路径，输出一个证明Πpos，返回给发起挑战的验证节点。

BBKX将于今日20时开启第十一场金色算力云IPFS云算力认购:据BBKX官方消息，BBKX平台将于本周五20：00（UTC+8）开启金色算力云IPFS云算力第十一场抢购，限量100IPFS。请参与者提前做好准备工作，周五20：00准时开放抢购。 BBKX平台IPFS云算力为与金色算力云联合推出，起购门槛为21.5USDT，可以满足不同用户的投资需求。

BBKX成立于2019年，致力于打造综合性交易平台，现已集合币币交易、ETF杠杆、量化交易、永续合约、混合合约、云算力等多项功能，已获得节点资本与链上基金联合战略投资。[2020/8/28]

矿工生成存储数据副本的证明Πpos图

IPFS微信指数日环比下降9.72%:金色财经报道，微信指数显示，7月14日，区块链微信指数为2022091，日环比下降4.96%；比特币微信指数为414227，日环比下降13.43%；以太坊微信指数为103060，日环比下降2.98%；IPFS微信指数为394791，日环比下降9.72%。[2020/7/15]

3.?验证节点验证存储矿工的证明

验证节点获得存储矿工的证明后，可以通过给定的信息进行验证，当验证结果等于1时，说明该矿工确实存储了特定的副本，验证过程非常快。具体验证的算法需要等官方代码公布后再进行详细解答，现有的白皮书还没有给出足够详细的描述。?

二、扇区的解释

扇区是指存储矿工特定的存储空间，用来衡量有效存储以及提交存储证明的单位空间。当存储矿工存满一个扇区的数据后，才运行扇区密封，密封后提交复制证明，这样才会形成有效存储。

目前协议实验室对扇区可能有二种方案，一种是固定大小，例如1G；第二种是矿工指定大小，例如1G或者10G。

那么单位扇区的大小有什么用呢？根据白皮书中关于Filecoin区块链数据结构的描述，扇区ID会存储在区块链的分配表中，一个扇区大约需要消耗300字节的链上存储空间。因此可以计算，假设扇区大小为1GB，经过一段时间后，全网的有效存储达到10EB，那么扇区在区块链上需要占用的存储空间大约为3TB左右。这还不包括订单和交易占用的区块链空间，即维护一个Filecoin全节点需要占用3TB以上的存储空间。

因此，扇区太小，会占用大量的区块空间。但是如果扇区太大，不容易密封，这会导致部分有效存储的浪费，相信协议实验室会在如何平衡扇区大小和区块链空间上做出一个非常好的决策。

三、时空证明

时空证明可以理解为持续的复制证明，即矿工必须不断的生成证明并在一个提交周期内提交存储证明，如果没有在提交周期内连续及时提交证明，会被系统扣除部分代币。

生成证明的过程跟复制证明非常相似，只是时空证明的输入是以上一生成的证明做为输入参数，这样能保证证明生成的连续性，详见白皮书。?

四、时空证明与共识机制

区块链的共识机制是区块链项目的核心要素之一，Filecoin的共识机制依据时空证明来达成共识。这个共识机制跟POW一样简单明了：

(1)假设全网有两个矿工：A和B，A矿工在某时刻密封了存储满数据的2个扇区，并一直提交时空证明；B矿工在这个时刻密封了存储满数据的4个扇区，并一直提交时空证明。

(2)此时全网的有效存储为6个扇区

(3)A矿工当选领导节点的概率为2/6

(4)B矿工当选领导节点的概率为4/6

(5)即某矿工在某一时刻当选领导节点的概率=已密封扇区容量/全网总密封扇区容量

五、矿工、矿工演员和矿机

根据Filecoin团队发布的demo显示，Filecoin挖矿细节跟BTC和ETH等数字货币有较大的区别，有矿工和矿工演员之分，那么矿工、矿工演员和矿机之间的关系是啥？星际大陆明哥的理解如下，供各位矿工参考：

1.矿工

矿工：可以理解为一个类似BTC和ETH一样的地址和秘钥对，在发布订单和成交订单时需要用到，挖矿收益也是归属矿工的地址。

2.矿工演员

矿工演员：每个矿工可以有多个矿工演员，发布订单时是以矿工演员为单位，每个矿工演员也有一个地址，矿工的多个矿工演员存储可累加。

3.矿机

每个矿工演员对应一台物理矿机。

六、关于filecoin矿池

根据理解，Filecoin可能无法实现像BTC和ETH那种传统意义上的虚拟矿池，原因有以下几点：

(1)矿工在发布订单和生成证明时都需要使用秘钥对，如果矿池服务商将秘钥告诉矿工是非常危险的做法，当然这一点也许可以通过加密的方法来实现，具体可能性目前还无法判断。

(2)矿工需要不断的提交存储证明，如果矿池中某些矿工无法及时提交证明，扣除的抵押由所有矿工分担，这对优质矿工非常不公平。

(3)矿池服务商需要提供非常大的代币抵押，因为每个矿工的存储都是不断变化的，不太可能直接让矿工直接支付所有抵押费，这也是不公平的。

综上，Filecoin虚拟矿池可行性是存疑的，但是不代表不会有创新的方法，比如组建实体矿池，由矿场或矿池服务商统一管理矿机的方法，对于矿工来说，同样可以达到加入矿池的效果。?

来源：金色财经

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