Filecoin: 挖礦流程掃盲

kumata發表於2020-09-27

前言

IPFS以及FileCoin的白皮書知識量比較大，需要花費一些時間成本來學習。
下面先針對挖礦相關的知識進行研究，總結一下Filecoin中挖礦的流程以及相關概念。

What is Filecoin

IPFS（代表協議與技術）首發於2015年，基於IPFS而建立的激勵層: Filecoin(代表激勵層的分散式儲存網路)。

Filecoin IPFS IPLD libp2p
價值資料 應用資料 定義資料 傳遞資料
激勵/證券化 應用 物件/檔案 路由/網路

What is Filecoin Mining

Filecoin是儲存挖礦，礦工根據其實際儲存了多少資料並向鏈上提交了複製證明從而獲得有效算力(有效存力)，有效算力越高，礦工獲得區塊獎勵的概率越大。

算力越大的礦工，獲得區塊打包的權利或者概率越大，這裡就有贏票率和出塊率的引數。贏票率就是贏得選票的概率，出塊率就是獲得區塊獎勵的概率。

與傳統PoW不一樣的是:

1. Filecoin網路的角色更多，提供資料儲存或資料檢索都可以獲得收益
2. Filecoin有抵押挖礦機制，通過抵押代幣來約束礦工保持長期儲存
3. 獲得區塊獎勵也會有一部分放入鎖定的資金，完成儲存合同後才獲得所有獎勵

Filecoin Mining Process

相關名詞

  • 資料封存：封存客戶提交的資料。須經過precommit和commit的過程(後續分析)。

  • 複製證明：(Proof-of-Replication, 簡稱PoRep)，挖礦者的自證。

  • 有效存力：經網路驗證的有效儲存。

  • 贏票率：贏得打包出塊權的概率。

  • 時空證明：(Proofs-of-Spacetime，簡稱PoST)，挖礦者被驗證。

Tips: 複製證明和時空證明是FIlecoin的兩個關鍵共識機制。

需要注意的是:

  1. 生成複製證明獲得算力的過程與提交時空證明參與區塊打包是兩個獨立的過程。
  2. 一般來說有效算力越大，佔全網算力佔比越高，則贏票率(獲得打包權)越大，贏票率越大則出塊率越高，獲得區塊獎勵也就越多。
  3. 但是有效算力佔比和出塊率並不是絕對對應的，當礦工的有效算力達到一定量級的時候，出塊才會相對穩定。

How The Hardware Works

挖礦主要配置的硬體構成如下:

硬體型別 硬體作用 選型要點
CPU 更快的完成資料封裝 僅考慮CPU的單一方案下，具備Hash計算指令的AMD處理器相對更優
RAM 封裝32G/64G固定大小扇區需要相應的RAM容量 扇區越大所需RAM越大
GPU 在一定的時間內完成零知識證明 Lotus網路中只支援N卡
硬碟 儲存檔案/區塊資料 需要穩定儲存，預留空間提供查詢服務，參與主網至少100TB容量
網路 作用於機器封裝時與儲存礦工的通訊 10GbE+網路卡和交換機

Tips:

Filecoin第二階段的Lotus測試網檔案給出了“測試網+小規模”最低配置：
2TB硬碟空間，8核CPU、128G的記憶體..

How The Software Works

節點軟體 程式語言
lotus Go
forest Rust
fuhon C++
go-filecoin Go

Tips:

現階段(太空競賽)，lotus的節點各項功能較為完善，一般使用這套程式碼。

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