FILE:IPFS/Filecoin挖矿专业技术解析 深入理解Filecoin挖矿_区块链局曝光局

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。

Crust Network集成Solana，提供兼容IPFS的去中心化存储解决方案:12月2日，Web3.0去中心化存储网络Crust Network宣布集成Solana，为Solana生态系统提供无缝兼容IPFS的去中心化存储解决方案。Crust的Web 3 Authenticated IPFS网关和固定服务现已支持Solana用户使用。据悉，Crust Network现拥有至少7000多个IPFS节点和大约2000PB的可用存储容量。[2021/12/2 12:46:37]

Merkle树结构的数据副本图

2.?矿工生成存储数据副本的证明Πpos

1475：推动IPFS列入web3.0基础设施国家白皮书:为积极推动区块链技术在广播电视网络和网络视听领域创新应用，国家广播电视总局发布了关于印发区块链技术应用系列白皮书的通知。该白皮书分为总体篇、内容审核篇、县级融媒体中心篇三?个系列，其中，在白皮书总体篇内IPFS?(星际文件系统)赫然在列。

积极推动IPFS在国内web3.0建设的1475此前表示：IPFS独有的分布式存储将作为web3.0和区块链的支柱性基础设施，在媒体融合和广播电视提质增效等方面发挥重要的作用。[2020/11/13 20:46:09]

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？

麦客存储朱颂：IPFS对于数据中国战略具有重要意义:IPFS100.com现场报道，8月5日22:00，由IPFS100.com主办；麦客存储联合主办；链上ChainUP、金色算力云战略合作的IPFS100.com发布会在深圳蛇口·麦考利爱尔兰酒吧拉开帷幕。麦客存储CCO朱颂指出，麦客存储是区块链分布式存储产业链先行领导者。在未来的数据技术时代，商业社会将以数据为核心和内在驱动力，推动社会发展的不再是对自然资源的利用，而是以云计算、大数据、人工智能为导向的技术革新，数据资源将会是众多利益集团必争的战略性资源之一。如果说人工智能是一场生产力革命，那么分布式存储IPFS的诞生很可能是一场生产关系的革命。目前，Web2.0时代还未结束，Web3.0时代才刚刚开始。IPFS对于数据中国战略具有重要意义，会带来革新与颠覆式的改变。[2020/8/6]

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。

WBF交易所正式上线“瓦特IPFS云算力”第一期产品:7月8日，新加坡WBF交易所正式上线“瓦特IPFS云算力”第一期产品，并承诺开挖一年后未回本，可免费延长至回本；如果2020年12月31日前主网未上线，用户可进行退款。7月9日15:00瓦特IPFS云算力将正式开启认购，全网优惠8折抢购。

IPFS的构想由Juan Benet在2014年5月提出，目前已成为2020最火热的项目之一，受到众多投资机构的关注。

此次WBF上线“瓦特IPFS云算力”第一期产品，旨在帮助平台用户更安全高效地获取FIL代币收益，共享IPFS发展红利，同时助力IPFS生态良性发展。

WBF交易所集团于2019年上线FIL6，全面切入IPFS和Filecoin生态赛道。截至2020年6月27日，WBF交易所全球真实注册用户已突破500万，同期最高日活达24万。[2020/7/8]

佟扬：金色财经、节点咨询、IPFS100.com三剑客达成深度合作:2020年6月22日，由金色财经主办，节点咨询、IPFS100.com承办，星际特工、麦客存储联合主办的“星际漫游指南——IPFS技术与应用研讨论坛”在深圳拉开帷幕。论坛上金色财经VP、CapitalIN CEO佟扬，在开场致辞中指出，金色财经自创立之初就始终深耕区块链行业，节点咨询是以助力区块链行业实现良性循环、打通产业上下游为己任的咨询公关公司，专注于IPFS垂直领域的生态平台——IPFS100.com横空出世。目前金色财经、节点咨询、IPFS100.com三大超重量级平台已经达成深度战略合作，充分实现资源共享、双赢共生。这一场由区块链技术三剑客倾力打造的盛会将为行业带来全新的思考方向，让大家窥视IPFS技术发展先机，嗅探投资动向、看清技术前沿。[2020/6/22]

矿工生成存储数据副本的证明Πpos图

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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