挖礦？

最初對(duì)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(yùn)氣，應(yīng)該就可以挖到礦。

后來(lái)隔了若干年，再聽(tīng)到“挖礦”這個(gè)詞，是來(lái)自計(jì)算機(jī)行業(yè)的同學(xué)，說(shuō)正在挖礦。初聽(tīng)覺(jué)得他勇氣可嘉，行業(yè)跨度竟如此之大…后來(lái)才知道他是用基于區(qū)塊鏈的比特幣來(lái)挖礦。

如今少年已不再年少，最近聽(tīng)到“挖礦”這個(gè)詞的時(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)共識(shí)機(jī)制，礦工需要提供難以計(jì)算但易于證明的計(jì)算結(jié)果來(lái)證明工作量（方程組特解），從而獲取打包權(quán)和比特幣。它會(huì)消耗大量的算力和能源。

Filecoin存力挖礦

Filecoin使用存力挖礦，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)礦工通過(guò)提供存儲(chǔ)來(lái)獲取收益。Filecoin用復(fù)制證明PoRep和時(shí)空證明PoSt來(lái)確保EC共識(shí)機(jī)制的運(yùn)行。通過(guò)復(fù)制證明，礦工向系統(tǒng)證明確實(shí)存儲(chǔ)了用戶的數(shù)據(jù)，而通過(guò)時(shí)空證明，礦工向系統(tǒng)證明了在一段時(shí)間內(nèi)用戶存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都在，如果沒(méi)有在周期內(nèi)及時(shí)連續(xù)的提交時(shí)空證明或者提交的時(shí)空證明出錯(cuò)，意味著用戶數(shù)據(jù)可能丟失，礦工會(huì)被系統(tǒng)懲罰（扣除抵押的Fil幣），因此對(duì)于Filecoin來(lái)說(shuō)，礦機(jī)的維護(hù)非常重要。

礦工如何通過(guò)存儲(chǔ)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(chǔ)礦工和檢索礦工（其他角色如維修礦工）。存儲(chǔ)礦工的主要收益一部分來(lái)自于存儲(chǔ)用戶支付給礦工的存儲(chǔ)收益，另一部分來(lái)自于區(qū)塊的爆塊收益。而檢索礦工的收益則來(lái)自于用戶的檢索需求訂單。同一礦工可以同時(shí)扮演兩個(gè)角色。

目前來(lái)說(shuō)爆塊收益是存儲(chǔ)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(jiǎng)勵(lì)的幾率越大。Filecoin使用EC預(yù)期共識(shí)作為共識(shí)機(jī)制來(lái)決定誰(shuí)有出塊權(quán)，并獲得爆塊收益。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，通過(guò)礦工的有效存儲(chǔ)在全網(wǎng)的占比和Filecoin周期出區(qū)塊時(shí)的Ticket值比較，如果有效存儲(chǔ)率大于區(qū)塊Ticket值，就成為L(zhǎng)eader，獲得區(qū)塊打包權(quán)。比特幣每個(gè)區(qū)塊只有一個(gè)Leader，而Filecoin每個(gè)區(qū)塊會(huì)有多個(gè)Leader，他們?nèi)ス蚕肀瑝K的收益（也可能某些塊沒(méi)有Leader）。

不斷增長(zhǎng)的算力

看來(lái)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(shí)完成的存儲(chǔ)任務(wù)，例如在sector size為32G時(shí)，礦工將扇區(qū)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)了密封，證明和鏈上驗(yàn)證之后，算力就會(huì)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(zhǎng)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(chǔ)決定了算力，F(xiàn)ilecoin是如何存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的呢？Filecoin基于IPFS存儲(chǔ)協(xié)議。IPFS是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(chǔ)和共享文件的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。和它相對(duì)應(yīng)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(guò)256K，因此在Filecoin扇區(qū)封裝形成算力的過(guò)程中，也需要切。在Filecoin扇區(qū)封裝的過(guò)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(dòng)態(tài)哈希表DHT，第三階段給“箱子”貼“標(biāo)簽”，最后做零知識(shí)證明。這幾個(gè)階段就是Precommit1, Precommit2, Commit1和Commit2。

提升算力的增長(zhǎng)速度

Filecoin扇區(qū)封裝效率越高，算力增長(zhǎng)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(zhǎng)處理復(fù)雜的計(jì)算，而GPU擅長(zhǎng)邏輯簡(jiǎn)單而量很大的計(jì)算，因此CPU用于P1和C1, GPU用于P2和C2. 同時(shí)，SHA256是Filecoin中使用最多的一種算法，支持SHA256的AMD運(yùn)行效率要比Intel快很多。因此礦機(jī)需要高性能AMD服務(wù)器搭載GPU。

另一方面將計(jì)算和存儲(chǔ)分開，F(xiàn)ilecoin集群部署區(qū)分Miner服務(wù)器，算力服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器。

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

原文標(biāo)題：礦工成長(zhǎng)之路，F(xiàn)ilecoin存力挖礦

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