深度解析：關于新的Filecoin挖礦方案，你需要知道這些_ECOIN

作者：樊緒新???

來源：?FundamentalLabs

11月27日ProtocolLabs官方Slack一則使用GPU“挖礦”消息被爆出，被眾多“標題黨”解讀成CPU礦機“全軍覆沒”，遭到了“滅頂之災”。

剛看到這則消息的時候，我并沒有太在意，因為在此之前的半個月左右就已經聽說官方在討論加入GPU的方案了，但是這里需要強調的是，GPU只是附加，并不是替代CPU。如下圖所示，官方也有解釋，每臺機器只需要一個GPU，更多的GPU并不會帶來實際的收益提升。

沒想到這則消息會被一些不明所以的媒體過分解讀，因此我認為有必要對Filecoin的挖礦原理進行解釋，以正視聽。

工信部等五部門：將強化虛擬現實與區塊鏈、數字孿生等技術深度融合:11月1日消息，工業和信息化部、教育部、文化和旅游部、國家廣播電視總局、國家體育總局印發《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃（2022—2026年）》，發展目標包括，到2026年，產業生態持續完善。我國虛擬現實產業總體規模超過3500億元，虛擬現實終端銷量超過2500萬臺，培育100家具有較強創新能力和行業影響力的骨干企業，打造10個具有區域影響力、引領虛擬現實生態發展的集聚區，建成10個產業公共服務平臺。

計劃指出，圍繞近眼顯示、渲染處理、感知交互、網絡傳輸、內容生產、壓縮編碼、安全可信等關鍵細分領域，做優虛擬現實+內生能力，強化虛擬現實與5G、人工智能、大數據、云計算、區塊鏈、數字孿生等新一代信息技術的深度融合，疊加虛擬現實+賦能能力。[2022/11/1 12:04:59]

紅魚量化和DFORK達成深度戰略合作:據官方消息，近期，全智能AI量化平臺紅魚pro與DFORK達成深度戰略合作，共同開發數字貨幣市場。

紅魚pro是一款數字貨幣量化交易軟件。

DFORK是一個聚合性多鏈交易的去中心化清結算網絡。

紅魚量化將使用DOR多爾幣作為平臺燃料，底層公鏈系統通證DK也改為DOR，作為清結算網絡的平臺幣，DOR將在四大應用場景中使用：燃料銷毀機制，手續費回購銷毀機制，底層公鏈協議結算gas消耗機制，實體礦機算力挖礦產出DOR。DOR多爾幣總量為1.8億，DOR將在在六月份進行社區投票上線交易所。[2021/5/11 21:47:40]

1Filecoin?存儲類型為定向存儲

首先需要強調的一點是，Filecoin與其它去中心化存儲類項目不同，在其它項目中，用戶是與平臺直接交互的，用戶也并不知道數據被哪個礦工存儲了。而Filecoin是提供了一個類似淘寶的平臺，用戶是可以選擇礦工進行數據存儲的，也即Filecoin采用的是定向存儲。如下圖所示，用戶可以在存儲文件的時候，自主選擇負責存儲的礦工。

動態 | 電研院南城分院成立，將為南城區塊鏈等提供深度技術攻關等:金色財經報道，12月27日，電子科技大學廣東電子信息工程研究院南城分院揭牌儀式在南城西平宏圖科技中心舉行。南城分院由電研院與南城街道辦事處聯合共建，將致力于為南城互聯網、云計算、大數據、區塊鏈、人工智能、5G 及新一代信息技術服務等數字產業提供深度的技術攻關、科技成果轉化、科技創新、人才引進和產業聚集等服務。[2019/12/28]

2Filecoin?的架構及運行流程

聲音 | 鏈塔智庫：區塊鏈要做到更深度化的應用和普及，必須增加其可拓展性:鏈塔智庫日前發布《中國區塊鏈產業年鑒——擴展性解決方案篇》研究報告，對當前區塊鏈擴展性解決方案進行了梳理，具體研究分析了側鏈、分片和DAG這三種技術方案。報告指出，區塊鏈要做到更深度化的應用和普及，必須增加其可拓展性，側鏈在交易中不會增加主鏈的負擔，也增加了區塊鏈的靈活性，但其投資較大，復雜度較高；分片技術不僅能提高交易速度，還能降第交易費用，但其存在落地困難的問題；DAG技術極大地提高了拓展性，但其面臨著交易時長不可控、智能合約開發難度大等問題。[2019/1/9]

如上圖所示，Filecoin架構包括三部分，分別是存儲市場、Filecoin區塊鏈和檢索市場，相對應的礦工類型有存儲礦工和檢索礦工，后續可能還會出現修復礦工。顧名思義，存儲礦工主要負責存儲文件，同時維護Filecoin?的區塊鏈，相應地存儲礦工的收益也包括存儲手續費、區塊獎勵以及交易費三部分。檢索礦工主要的任務是檢索數據，其獲得的收益為檢索費用。在Filecoin主網上前期，由于存儲量有限，檢索需求并不多，但隨著數據量的上升，檢索收益可能會高于存儲收益。各類礦工具體的收益來源如下圖所示：

聲音 | 北大光華院長：推進金融體系與區塊鏈等新興科技深度融合:據中國新聞網援引中新經緯客戶端報道，北京大學光華管理學院院長劉僑在《如何化解民營企業融資困局》提到，發展多元金融業態，提供差異化金融服務，推進金融體系與大數據、機器學習、區塊鏈等新興科技深度融合，探索利用大數據等新興技術手段完善征信機制，降低銀企間建立信任的成本，進而降低民營企業融資成本。[2018/12/13]

3Filecoin?的共識機制

Filecoin?采用EC共識，可以簡單地將其理解為PoS共識的改版，在PoS共識中，抵押代幣所代表的權益決定了礦工獲得打包權的概率，而在EC共識中，這種權益變為了有效存儲，也即有效存儲的多少決定了礦工獲得打包權的概率。

有效存儲是什么呢？簡單來講，有效存儲是運行過PoRep和PoSt最終生成的存儲數據。PoRep和PoSt是Filecoin的特色，其主要作用為了防止礦工作弊或者發起某些惡意攻擊。PoRep也叫復制證明，它主要的作用是某個節點向另一個節點證明其存儲了相應文件的副本。PoSt也叫時空證明，它主要的作用是證明某個節點在一定的時間內存儲了相應的文件，PoSt是按一定周期執行的，主要目的是防止礦工在證明完成之后刪除數據。

如下圖所示，通過以上分析可知，在Filecoin?存儲過程中，決定礦工收益的核心因素是有效存儲，礦工自身有效存儲占全網有效存儲的比例決定了其獲得打包權的概率，進而決定其“挖礦”收益。如下圖所示，決定有效存儲的因素有很多，CPU性能只是其中之一。

4GPU方案真的是用來替代CPU方案的么？

事實上，在Filecoin上線前期，大多數礦工收益并不來自于存儲訂單，而是區塊獎勵。因此，大多數礦工會選擇先用垃圾數據盡快填滿自己的硬盤空間，以獲得盡可能多的有效存儲，最理想的狀況是盡快把自有存儲空間全部變為有效存儲，而當有真正的存儲訂單產生時，再逐步的刪除原來的垃圾數據，存入相應訂單數據。

之所以有那么多誤讀，主要是因為很多人對Filecoin挖礦過程并不了解，把這個過程想當然地和比特幣挖礦畫了等號。比特幣挖礦經歷了CPU、GPU、FPGA、ASIC幾個階段，所以很多人認為Filecoin采用了GPU方案后，以前的CPU方案就都不能用了，更有甚者，認為Filecoin會出ASIC礦機。

那官方所說的GPU方案是什么意思呢？其實，主要原因是ProtocolLabs對PoSt算法進行了修改，必須要在獲得打包權的一個區塊周期內完成PoSt計算，此時一般CPU的性能并不能滿足這個條件，因此就需要GPU來在一個周期內加速運算。與比特幣挖礦從CPU進化到GPU不同，比特幣從CPU進化到GPU的主要原因GPU運行速度比CPU更快，并行性更好，可以在同一時間進行更多的Hash運算。而Filecoin目前采用GPU僅僅是因為GPU的PoSt的計算速度要快于CPU，并且PoSt只需要獲得打包權的一個區塊周期內計算一次，并不存在GPU代替CPU的說法。ProtocolLabs官方也說明，增加更多的GPU并不能提升收益，相反地，如果能夠讓一個GPU用于多臺機器，反而能夠在一定程度上降低成本。

5總結

通俗地講，Filecoin挖礦并不是單純的靠提高CPU性能就能獲得更高的挖礦收益。Filecoin有一套非常復雜的計算流程，目前GPU在該流程的其它環節并不能起到明顯的提升效果，并且相比下來GPU成本要高于CPU，因此采用純GPU方案是不劃算的。目前GPU?更多的是現有方案的一種補充，而不是替代。Filecoin的區塊獎勵主要取決于有效存儲，因此前期參與的人會有一定的優勢，會存在一定的馬太效應，但是當Filecoin礦工將自有的存儲空間全部變為有效存儲之后，其獲得打包權的概率又會隨著全網有效存儲量的上升而不斷被稀釋，此時對性能也不會有更高的要求。因此，在存儲空間飽和之后，對性能的需求會進一步下降。長遠來看，Filecoin挖礦過程中，硬件性能優化的需求也并不強烈。

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