科普：Filecoin出塊原理解析_區塊鏈

想要了解Filecoin出塊原理，首先要熟悉其共識機制，Filecoin常被提及的兩個證明機制是復制證明和時空證明，不過它所包含的證明機制并不只有兩個，我們首先來看看主要包括哪些。

Filecoin建立在空間證明制的改進之上。這與股權證明制有關，因為股權不是僅作為持有的通證，而是以證明存儲的形式確定礦工開采區塊的可能性。通俗來說，PoS代表有效存儲空間，即存儲能力。預期共識是Filecoin區塊鏈的主要出塊共識，是一種概率拜占庭容錯共識機制，它的目標是使得礦工出塊的權益，與自己對存儲的貢獻成正比。也就是說，礦機被使用的有效存儲空間，在整個網絡中的總使用空間中所占比例，就是此礦機能夠出塊的概率。

美國說唱歌手Megan Thee Stallion與Cash App合作發布比特幣科普視頻:美國說唱歌手Megan Thee Stallion與由Square開發的移動支付服務Cash App合作發布了一段名為“Bitcoin for Hotties”的視頻。該視頻從她的角度解釋了什么是比特幣，為什么比特幣有價值等內容。Megan Thee Stallion在Instagram上擁有超過2410萬粉絲，在 Twitter上擁有640萬粉絲。（Bitcoin News）[2021/8/8 1:41:10]

歐科云鏈集團正式啟動區塊鏈科普行動“星途計劃”:歐科云鏈集團于4月26日，正式宣布啟動了區塊鏈科普行動——“星途計劃”，行動包括將在全國范圍展開系列沙龍，加大力度推進區塊鏈科普進機關、進國企、進校園等，聯合政府部門、行業協會等共同構建起更加完善和有效的區塊鏈科普教育生態，與此同時，直擊區塊鏈科普現存痛點，推出簡單易懂的“秒懂區塊鏈”公益短視頻課。

該計劃旨在全維度推動社會建立對產業更清晰的認知，與“鯤鵬計劃”一道助力數字經濟及區塊鏈產業本身健康發展夯實“人才”和“產業認知”兩大基礎。[2021/4/26 20:59:37]

其他主要證明方式還包括：復制證明Proof-of-Replication，PoRepPoRep是PoS的進階版，可以證明礦工已將數據存儲，并保證每份數據存儲的獨立性，同時防止女巫攻擊、外源攻擊和生成攻擊。復制證明避免讓礦工可以透過不同方法讓自身存儲數據小于承諾存儲數據，以獲得額外報酬。時空證明Proof-of-Spacetime，PoSt礦工證明自己花費了Spacetime資源，即一定時間內的存儲空間的使用，PoSt是基于復制證明實現的。即使驗證者不在線，也能夠在未來去驗證礦工在該段時間內生成了證明鏈，有效防止臨時生成數據攻擊。數據持有性證明Provable-Data-Possession，PDP礦工完成了用戶存儲數據的訂單后，為了證明數據已經被自己存儲，用戶可以多次驗證礦工是否將其數據保持存儲的狀態。可檢索證明Proof-of-Retrievability，PoRet與PDP類似，證明礦工存儲的數據是可以用來查詢的。總結：在預期共識中，礦工贏得選舉的可能性跟礦工當前的存儲能力成正比，而存儲能力則由復制證明和時空證明來衡量。再用一張圖來詳解這幾個證明機制之間的關系。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

動態 | 新浪財經：官媒針對區塊鏈的報道從科普宣傳轉向打假監管:據新浪財經今日消息，“1025新政”滿月，一個月間，官媒對區塊鏈的態度風向已轉。據11月初的一項統計，七家黨媒在新政一周內發布了65篇直接相關報道，當時文章中的關鍵詞是數據、產業、安全、創新等，大量文章偏向于科普區塊鏈的概念以及應用介紹，提醒警惕虛擬貨幣炒作的僅有3篇。近期，官媒的批評焦點則紛紛指向借區塊鏈之名進行的虛擬貨幣發行和炒作行為。據統計，新華網、人民網收錄轉載的，以打擊虛擬貨幣或揭露假借區塊鏈行騙為主題的文章，自10月25日到11月25日午間，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周內就高達15篇。這些文章主要圍繞三個觀點展開：厘清區塊鏈和虛擬貨幣的關系，說明二者概念不等；打擊偽“區塊鏈”騙局，或是虛擬貨幣騙局揭露；提醒民眾，區塊鏈不能成為炒作的噱頭，更不是行騙的招牌，需警惕此類活動，理性投資。[2019/11/26]

對Filecoin共識機制有了大體了解之后，我們循序漸進，來看看Filecoin的出塊流程，包含3個階段：

階段一密封礦工會先獲取存儲訂單，把數據切成256KB的小塊，用特定算法(StackedDRG)進行密封生成副本。這個過程最耗時,數據越多,時間越長。初期,大家硬盤都是空的,就比誰存儲速度更快,即"密封速度",這會涉及軟件算法的優化、CPU、內存、以及硬盤的讀寫能力。這個過程會讓硬盤幾周內就被寫滿。階段二復制證明接下來就是生成"復制證明zksnark"的過程,用特定算法對存儲數據生成一個"零知識證明",以驗證密封的數據來源于客戶的源數據,需要在指定時間內(30秒)完成,并廣播到全網，讓別人確認該出塊的有效,然后上鏈。這個過程要用到GPU加速,如果30秒內完不成,將得不到塊獎勵。階段三Sector證明礦工會將客戶提供的數據存放于網絡中，這個區域稱為扇區Sector。每個扇區會包含存儲文件內容及承諾存儲時長，確保客戶在約定存儲時長中，可以自由運用自身存儲的數據。礦工添加一個扇區至\nFilecoin網絡時，需要質押一筆鎖定幣。鏈上的miner智能合約會驗證提交的證明是否正確，這可以達到毫秒級處理速度。

以上是完整Filecoin出塊流程基本介紹，礦工在贏得區塊獎勵后，仍然需要持續證明存儲的數據沒有丟失，因此就到了最后一環時空證明。時空證明：礦工必須每1小時左右，提交一次復制證明，證明數據還在。鏈上也會在每個出塊時間隨機發出挑戰challenge，來驗證數據是否存在。如果失敗，則被扣除抵押幣。

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