COI:Fundamental Labs：关于新的 Filecoin 挖矿方案，你需要知道这些_CPU

编者按：本文来自加密谷Live，作者：樊绪新，Odaily星球日报经授权转载。11月27日ProtocolLabs官方Slack一则使用GPU“挖矿”消息被爆出，被众多“标题党”解读成CPU矿机“全军覆没”，遭到了“灭顶之灾”。

刚看到这则消息的时候，我并没有太在意，因为在此之前的半个月左右就已经听说官方在讨论加入GPU的方案了，但是这里需要强调的是，GPU只是附加，并不是替代CPU。如下图所示，官方也有解释，每台机器只需要一个GPU，更多的GPU并不会带来实际的收益提升。没想到这则消息会被一些不明所以的媒体过分解读，因此我认为有必要对Filecoin的挖矿原理进行解释，以正视听。

Filecoin存储类型为定向存储

Solana中国区负责人Chris：Solana具有“无限扩容性”:5月11日，在以《跨界脑暴：眺望Solana生态大宇宙》为主题的AMA中，Solana中国区负责人Chris表示，一系列DeFi应用在Solana区块链上搭建，最终原因还是Solana优异的性能：既快速、又便宜，真正能实现五万TPS，同时性能还将随着硬件的更新迭代而扩展，可以说Solana具有“无限扩容性”。这也是SBF也曾在多个场合为Solana打call的原因。[2021/5/11 21:49:24]

首先需要强调的一点是，Filecoin与其它去中心化存储类项目不同，在其它项目中，用户是与平台直接交互的，用户也并不知道数据被哪个矿工存储了。而Filecoin是提供了一个类似淘宝的平台，用户是可以选择矿工进行数据存储的，也即Filecoin采用的是定向存储。如下图所示，用户可以在存储文件的时候，自主选择负责存储的矿工。

动态 | 风投估算：目前中国区块链风投基金的数量约为几十支:Fundamental Labs管理合伙人Howard Yuan估计，（自2018年初以来）中国加密投资基金幸存下来的可能不到10%。根据Yuan的估算，在2018年的高峰时期，大约有近1000支处于早期阶段的区块链投资基金，包括非机构化的个人投资实体和非正式的加密货币资本池。Node Capital投资总监Frank Li则表示，其中有150到200支规模相当大，专注于早期投资。而关于目前中国区块链风投基金的数量，Consensus Lab的Ren估测现在可能有大约20至30支，Howard Yuan的估测是“几十支”，500 Startups合伙人Bonnie Cheung给出的答案是“不到50支”，Parallel Ventures的Yizhou Zhu则认为这个数字“大约是20支”。（CoinDesk）[2019/11/3]

Filecoin的架构及运行流程

动态 | 火币中国、瑞策科技共同发起区块链专利联盟，推动中国区块链技术创新:据官方消息，由火币中国、瑞策科技共同发起的区块链专利联盟近日正式成立，通过共享区块链专利方式，在全球范围内推动区块链技术创新、促进\"区块链+”在各行业落地，推动区块链行业健康快速发展。联盟内已有500余项区块链相关发明专利，由火币中国、瑞策科技等数十家联盟成员贡献，覆盖区块链底层技术、数据共享、数字金融、教育、物联网等多个领域。[2019/10/26]

如上图所示，Filecoin架构包括三部分，分别是存储市场、Filecoin区块链和检索市场，相对应的矿工类型有存储矿工和检索矿工，后续可能还会出现修复矿工。顾名思义，存储矿工主要负责存储文件，同时维护Filecoin的区块链，相应地存储矿工的收益也包括存储手续费、区块奖励以及交易费三部分。检索矿工主要的任务是检索数据，其获得的收益为检索费用。在Filecoin主网上前期，由于存储量有限，检索需求并不多，但随着数据量的上升，检索收益可能会高于存储收益。各类矿工具体的收益来源如下图所示：

Dfund创始人赵东：在比特币的世界里，最重要的不是什么时候上车，而是永不下车:今晨Dfund创始人、数字货币投资人赵东发布微博，以自身经历讲述了一个“老韭菜”的自传：“我2013年4月份开始玩比特币，用1000万人民币起步，在2013年年底个人资产迅速过亿。我那时候坚信比特币未来会涨到100万美元一个，但估计太过乐观，在暴跌后反弹时加了大仓位大杠杆来，结果市场仍然泡沫太大崩盘，导致爆仓，同时欠下巨额债务。不过好在，我坚信比特币是一个伟大的事物，会开创一个历史的新时代，我相信活着最重要，没敢寻死或者跑路，我曾经以为我需要十年时间来偿还巨额债务，但是后来赶上了牛市好时光，两年半就还清了。我以一颗（棵）老韭菜的身份告诉大家：在比特币的世界里，最重要的不是什么时候上车，而是永不下车。”[2018/3/19]

Filecoin的共识机制

Filecoin采用EC共识，可以简单地将其理解为PoS共识的改版，在PoS共识中，抵押代币所代表的权益决定了矿工获得打包权的概率，而在EC共识中，这种权益变为了有效存储，也即有效存储的多少决定了矿工获得打包权的概率。有效存储是什么呢？简单来讲，有效存储是运行过PoRep和PoSt最终生成的存储数据。PoRep和PoSt是Filecoin的特色，其主要作用为了防止矿工作弊或者发起某些恶意攻击。PoRep也叫复制证明，它主要的作用是某个节点向另一个节点证明其存储了相应文件的副本。PoSt也叫时空证明，它主要的作用是证明某个节点在一定的时间内存储了相应的文件，PoSt是按一定周期执行的，主要目的是防止矿工在证明完成之后删除数据。如下图所示，通过以上分析可知，在Filecoin存储过程中，决定矿工收益的核心因素是有效存储，矿工自身有效存储占全网有效存储的比例决定了其获得打包权的概率，进而决定其“挖矿”收益。如下图所示，决定有效存储的因素有很多，CPU性能只是其中之一。

GPU方案真的是用来替代CPU方案的么？

事实上，在Filecoin上线前期，大多数矿工收益并不来自于存储订单，而是区块奖励。因此，大多数矿工会选择先用垃圾数据尽快填满自己的硬盘空间，以获得尽可能多的有效存储，最理想的状况是尽快把自有存储空间全部变为有效存储，而当有真正的存储订单产生时，再逐步的删除原来的垃圾数据，存入相应订单数据。之所以有那么多误读，主要是因为很多人对Filecoin挖矿过程并不了解，把这个过程想当然地和BTC挖矿画了等号。BTC挖矿经历了CPU、GPU、FPGA、ASIC几个阶段，所以很多人认为Filecoin采用了GPU方案后，以前的CPU方案就都不能用了，更有甚者，认为Filecoin会出ASIC矿机。那官方所说的GPU方案是什么意思呢？其实，主要原因是ProtocolLabs对PoSt算法进行了修改，必须要在获得打包权的一个区块周期内完成PoSt计算，此时一般CPU的性能并不能满足这个条件，因此就需要GPU来在一个周期内加速运算。与BTC挖矿从CPU进化到GPU不同，BTC从CPU进化到GPU的主要原因GPU运行速度比CPU更快，并行性更好，可以在同一时间进行更多的Hash运算。而Filecoin目前采用GPU仅仅是因为GPU的PoSt的计算速度要快于CPU，并且PoSt只需要获得打包权的一个区块周期内计算一次，并不存在GPU代替CPU的说法。ProtocolLabs官方也说明，增加更多的GPU并不能提升收益，相反地，如果能够让一个GPU用于多台机器，反而能够在一定程度上降低成本。总结

通俗地讲，Filecoin挖矿并不是单纯的靠提高CPU性能就能获得更高的挖矿收益。Filecoin有一套非常复杂的计算流程，目前GPU在该流程的其它环节并不能起到明显的提升效果，并且相比下来GPU成本要高于CPU，因此采用纯GPU方案是不划算的。目前GPU更多的是现有方案的一种补充，而不是替代。Filecoin的区块奖励主要取决于有效存储，因此前期参与的人会有一定的优势，会存在一定的马太效应，但是当Filecoin矿工将自有的存储空间全部变为有效存储之后，其获得打包权的概率又会随着全网有效存储量的上升而不断被稀释，此时对性能也不会有更高的要求。因此，在存储空间饱和之后，对性能的需求会进一步下降。长远来看，Filecoin挖矿过程中，硬件性能优化的需求也并不强烈。

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