FILE:Filecoin 矿池分配模式和收益计算初探_ETH2

由于Filecoin刚刚上线，矿池运营模式虽然大家都能够理解，但对于其中的一些收益计算和利益分配，其理论准备不足，投资人、矿池运营者都需要有一个适应期，市场有一个教育期和理解的过程。同时，由于Filecoin的经济模型非常复杂，这给大家的学习和理解带来一些难度。但可喜的是，我们已经看到非常多的投资者对这一块非常感兴趣，希望做更多的了解，本文做一些初步探索，希望抛砖引玉，引起更多的讨论，最终能够在理论上打下基础，逐步形成业界的共识。

前言

Filecoin主网上线接近一个半月，热度持续走高，算力增长需求强烈，这从上一周的gasbaseFee就可以看出来。1.0~2.0nanoFil的baseFee基本上宣告Filecoin网络算力增长能力已经到达其网络支撑的极限。也许在v1.2.0上线之后，情况会稍有缓解，但不要奢望gas费能够降下来，按照目前的市场热情估计，大家可能看到的是，每日算力增速提高了一些，gas费仍会居高不下。

gas费持续高位横盘需要靠矿工和矿池自动进行调节，本质上没有别的办法。因为区块链总是有TPS的限制的，而且为了网络的安全，TPS应该保持一个合理的上限。这个部分不是今天所谈的重点。

今天要谈的是另一个问题：由于Filecoin刚刚上线，矿池运营模式虽然大家都能够理解，但对于其中的一些收益计算和利益分配，其理论准备不足，投资人、矿池运营者都需要有一个适应期，市场有一个教育期和理解的过程。同时，由于Filecoin的经济模型非常复杂，这给大家的学习和理解带来一些难度。但可喜的是，我们已经看到非常多的投资者对这一块非常感兴趣，希望做更多的了解，本文做一些初步探索，希望抛砖引玉，引起更多的讨论，最终能够在理论上打下基础，形成业界的共识。

Web 3项目FileStar文曲星PoS开发完毕，预计5月份上线主网:FileStar文曲星开发团队向社区表示：目前PoS相关代码开发完毕，预计5月份上线主网。并进一步更新了PoS的相关设计机制：持币用户通过Stake合约充值锁仓生成有效算力后，即可享受Stake奖励，并按180天线性释放。已解锁奖励可及时取回，本金将于锁定期后赎回。

FileStar文曲星致力于成为Web 3的物理基础设施，为下一代互联网提供存储、计算、带宽等全方位的物理资源支持。自2020年10月30日主网上线以来，FileStar全网已积累超过97PiB有效算力，活跃矿工122个。更多相关数据可在浏览器中查阅。[2021/4/16 20:26:52]

传统矿池的分配模式

比特币以太坊等矿池运行已经多年，其收益计算和分配模式相对比较成熟。这些对Filecoin网络有一些参考作用。这里以比特币为例。比特币矿池的分配模式有很多种，都有很清晰的定义。

大致罗列一下，可被选用的模式有：

PROP?(proportional)

FPPS?(FullPayPerShare)

SMPPS?(SharedMaximumPayPerShare)

ESMPPS?(EqualizedSharedMaximumPayPerShare)

神鱼：Filecoin lotus节点的一些返回值不是很符合常规逻辑:神鱼及Cobo官方今日给出Filecoin“双花攻击”细节：Filecoin lotus节点提供了多个API用于链上交易的获取，例如ChainGetBlockMessages可以获取指定区块内的所有交易内容，StateGetReceipt可以获取指定交易ID对应的执行结果，此次被攻击的交易所就是采用这两个API来进行链上转账行为的解析，并基于此为用户入账。不过他们没有注意到，StateGetReceipt接口有个比较不符合常规逻辑思维的设计，就是在获取指定交易ID的执行结果时，如果这笔交易已经被RBF（replace by fee），则会返回最终RBF成功的那笔交易的执行结果，并且在返回值里没有任何的提示表明这笔是RBF后的交易的执行结果。

假设攻击者首先发送了TX1，对应的交易ID为TXID1，随后攻击者对TX1进行了RBF，生成TX2，对应的交易ID为TXID2，最终TX2上链成功。此时通过StateGetReceipt对TXID1和TXID2分别查询，都能得到执行正确的结果！

Cobo Custody技术团队在对接Filecoin的过程中已经发现了上述问题，因此没有采用ChainGetBlotckMessages和StateGetReceipt来获取链上的转账行为，而是采用ChainGetParentMessages和ChainGetParentReceipts来获取已经成功上链的交易，从而从根本上避免了被双花充值的风险，因此未受此次双花充值攻击的影响。

此外，在使用ChainGetParentMessages和ChainGetParentReceipt的过程中，Cobo Custody技术团队发现lotus节点的一些返回值也不是很符合常规逻辑思维，例如对于空块的处理是有一些问题的。Cobo Custody技术团队对此作了妥善的安全处理，在此也提示其他中心化托管机构需要仔细检查相关的对接代码，避免其他的双花充值攻击行为。[2021/3/19 19:00:06]

CPPSRB?(CappedPayPerSharewithRecentBackpay)

Filecoin当前全网有效算力为991.95PiB:据IPFS100.com报道，filfox浏览器数据显示，Filecoin网络当前区块高度为248746，全网有效算力为991.95PiB，总质押量约为1765.0414万枚FIL，活跃矿工数为666个，每区块奖励为13.3694FIL，近24小时产出量为181231FIL，24小时平均挖矿收益为0.1794FIL/TiB；

目前有效算力排名前三的分别为：F02770（时空云&灵动）以60.70PiB暂居第一，F01248（智合云zh）以58.04PiB位居第二，F01782（hellofil）以27.22PiB位居第三。[2020/11/19 21:20:59]

PPS?(PayPerShare)

PPLNS?(PayPerLastNShare)andlastly?

PPS?(PayPerSharePlus)

看起来很多，其实真正被广泛采用的主要有两种：

PPS：就是按照份额进行利益分配。这里所说的份额不是你投资一个矿池的份额，而是你占全网的算力份额。如果全网出一个块：6.25个BTC，如果你占全网算力的百万分之一，那么你就得到这个爆块的百万分之一。这种分配模型有如下特点：

无论你参与的矿池收益如何，你的收益都不受影响，是确定性的

Filecoin官方推出Filecoin Security网站，包括安全审计、漏洞赏金计划等:分布式储存网络Filecoin官方发文称，其已推出新的Filecoin Security网站（security.filecoin.io）。该网站将作为Filecoin安全程序的中心枢纽，用户可找到包括安全审计、漏洞赏金计划、负责的信息披露政策，以及以往报告的发现和防护措施。[2020/10/20]

矿池会承担比较大的风险，因为即使矿池出问题，仍然需要给客户分配

因为矿池会承担比较大的风险，所以服务费的比例会比其他分配方式高一些

这种方式会促进矿池做好服务，提高矿池稳定性和性能，幸运值等，因为多挣的都是矿池的

PPLNS：就是按照矿池的实际收益，根据投资者在分配这个阶段所拥有的份额占比进行分配。比如说，每天分配一次，每天0:00结算，但你是中午12:00买进去的，那么你买的这部分份额在第一次分配时只能算一半。没毛病。这种分配方式有如下特点：

你的收益和矿池的运营状况直接相关，矿池今天运行不太好，断电了，那不好意思，分配就少了，但如果矿池今天运气好，那你收益也就相应提高了；

矿池的风险较小，不会出现超额分配的情况；

由于矿池的风向相对小一些，因此服务费相对PPS而言可以相对低一些

Filecoin开发人员：有477名黑客 225个项目活跃在HackFS中:7月22日，在北京时间9：00开始的Filecoin矿工社区电话会议上，Filecoin开发人员表示，在前些时间开始的HackFS活动中，有477名黑客，225个项目参与。[2020/7/22]

客户在选择矿池的时候，幸运值这个参数就很重要，看一个矿池的收益情况，可以观察之前的一段时间内的幸运值，来作为参考

当前Filecoin的分配模式类似PPLNS

Filecoin各个矿池的运行和分配现状相对比较简单，基本上就是按照投资份额来分配矿池实际收益。这种模式和PPLNS模式相似。同时，由于Filecoin网络的复杂性，现在矿池基本上没有形成随时购买随时参与分配的模式，基本上都是购买后需要一段时间相应的矿池才开始进行运营和分配，所以不存在LastNShare的问题，就是NShare。因此可以简写成PPNS。这种分配方式和比特币的PPLNS的不同点在于：

用户的矿池份额基本不发生变化，持续性计算比较容易

矿池收益是一个关键因素，由于抵押机制和锁仓的问题，矿池收益的计算比比特币要复杂不少；关于收益计算请见下文

由于锁仓的问题，矿池收益和立即分配的部分是两回事，收益很大的一部分会延期分配；这个部分也请参见下文探讨

这里需要说明一点的是，用户的矿池份额与算力占比没有直接关系。这是因为Filecoin网络的算力是逐步增长的。目前的市场情况来看，全网已售算力和拟投资的算力是一个未知数，而且持续在增长，基本上说一年内总共达到5EiB是问题不大的。因为每个矿池都会按照已售算力来进行分配，用户可以大致估计总已售算力情况和自己算力的全网占比。再说一句，全网已售算力到底多少，这个不知道，哪位有更好的算法，欢迎留言。

何时可以采用类PPS模式？

PPLNS/PPNS模式相对于PPS模式来说要复杂，对于矿池而言，要背负矿池效率的压力，如果效率低了，用户不会满意。这种用户情绪已经出现。而且有可能出现的情况是，无论如何，用户都不会很满意，为什么呢？因为Filecoin的经济模型非常复杂，需要计算的东西很多，用户往往不会进行非常细致的计算，就可能总会觉得哪里不对。

那么PPS模式就简单多了，因为PPS是参考全网的平均收益，只要公式出来，每个人算出来都是一样的，而且可以做到浏览器里面去。大家没有异议，按照合同办事就好了。

但是，为什么目前没有人采用PPS模式呢？还是因为Filecoin的复杂性导致目前阶段还不成熟。PPS的一个前提是，购买算力立即生效，这在目前阶段，Filecoin矿池运营者很少能够这么做。但是由于模式的简单直接性，预计这种模式的采用会很快矿池服务商考虑。

关键问题：收益如何计算？

无论是PPS模式，还是PPNS模式，都有一个收益问题，Filecoin的收益与比特币的收益相比也更加复杂一些。一方面是因为应得收益和可用收益是不同的，另一方面，矿工总是有不少消耗，尤其是baseFee不确定的情况下，消耗可能不同。

PPS的单T收益计算

PPS的收益是考虑全网收益的平均值，因此计算相对简单，其24小时收益可以参照如下公式：

全网收益=24小时FIL产出量-24小时FIL销毁量

那么，

?单T收益等于：全网收益/全网算力总和

注：这里必须计算FIL的销毁量，因为从目前的网络运行状况来看，当baseFee较高的时候，销毁量可能占到比较大的比例，比如接近30%。

PPNS的单T收益计算

由于区块链的特性，所有的交易都是透明的，而且都是可以重放的，因此每个矿池的收益和运行状况无法隐瞒。但是，真的要计算起来还是比较麻烦。这里推荐一个简单办法，按照单个矿工地址来进行计算，一个矿工包含三个角色：

Worker

Miner

Controller

把这三个看成一个整体，这就是一个矿工运行的基本单位。只需要计算这三个地址相关的资金流动关系就可以了。

记：

Balance(h)为这三个地址的余额在高度h时的余额之和

TransOut(h1_h2)为在高度h1到h2之间的这三个地址的所有转出的总和，这三个地址之间的相互转账可不计算

TransIn(h1_h2)为在高度h1到h2之间的这三个地址的所有转入的总和?

那么在高度h1到高度h2之间此矿工的收益就是：

收益(h1_h2)=Balance(h2)TransOut(h1_h2)?

??????????-Balance(h1)-TransIn(h1_h2)

提示：Owner地址到底要不要被包含在矿池收益的计算里面，其实包含不包含都没有关系，如果包含，Owner就在矿池内部地址中，计算余额的时候就计算上，转入和转出的规则也就相应改变。都是没有问题的，比如说，如果包含Owner的话，Owner转内部Worker就不属于转入了，Owner提币也就不属于转出了。

另一个关键问题：锁仓和奖励释放

Filecoin的用户收益或矿池收益并不等于可用收益，其中一部分可能进入了抵押，另一部锁仓并延期释放。也有一部分可用收益是前期锁仓释放出来的，这使得问题非常复杂。

由于抵押机制的存在，算力增长需要锁仓，但是，锁仓的数额不能通过消息查询到，这一切都是内部计算得来的。同时，区块奖励也不能通过消息查询到，而且在区块头里面也没有相关数据，这给记账带来不少麻烦。所幸的是，目前的一些浏览器都有具有即时记录的功能，具体的区块奖励数额可以通过浏览器查询，也可以通过不同的浏览器进行比对。

同时，锁仓(包括抵押和奖励锁仓)的金额可以直接通过链状态查询到，加上前面提到的收益计算方式，那么，我们有一个简单的公式：

当日总释放=当日总收益-当日总锁仓的增量

每日的可分配会从每日的释放中间来。但，另一个方面必须考虑到，如果矿池要持续增加算力，需要给矿池留够足够的资金用于算力增长，那么不是所有的可分配部分都能够分配。当然，还需要留有保持算力和维持矿池稳定所需要的保证金部分。当矿池按照一定的节奏持续运行，这部分的需求一般是比较恒定的，当然，还有一个非常重要的影响因素就是文章开头提到的gas费。

总之，Filecoin的收益计算和分配比较复杂，但不是没有简单的办法进行处理，对于矿池服务方和客户都应该积极寻找简单有效又容易理解的方式进行。希望本文能对部分投资者有所启发，并欢迎更多的探讨，并有更好的理论总结，为生态的良性发展起到推动作用。

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