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关于新的 Filecoin 挖矿策略,你需要知晓这部分

矿业 2021-07-21 00:00134www.banyouapp.com未知

原文标题:《FL 深度分析 |关于新的 Filecoin 挖矿策略,你需要知晓这部分》

原文作者:樊绪新

11 月 27 日 Protocol Labs 官方 Slack 一则用 GPU「挖矿」消息被爆出,被海量「标题党」解析成 CPU 矿机「全军覆没」,遭到了「灭顶之灾」。


刚看到这则消息的时候,我并没太在乎,由于在此之前的半个月左右就已经听说官方在讨论加入 GPU 的策略了,但这里需要强调的是,GPU 只不过附加,并非替代 CPU。如下图所示,官方也有讲解,每台机器仅需一个 GPU,更多的 GPU 并不会带来实质的收益提高。
没想到这则消息会被一些不明所以的媒体过分解析,因此我觉得有必要对 Filecoin 的挖矿原理进行讲解,以正视听。


1. Filecoin 存储种类为定向存储

第一需要强调的一点是,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,用户也并不知晓数据被什么矿工存储了。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 使用的是定向存储。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。


2. Filecoin 的构造及运行步骤

如上图所示,Filecoin 构造包括三部分,分别是存储市场、Filecoin 区块链和检索市场,相对应的矿工种类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、区块奖励与买卖费三部分。检索矿工主要的任务是检索数据,其获得的收益为检索成本。在 Filecoin 主网上前期,因为存储量有限,检索需要并不多,但伴随数据量的上升,检索收益可能会高于存储收益。各类矿工具体的收益出处如下图所示:


3. Filecoin 的共识机制

Filecoin 使用 EC(Expected Consensus)共识,可以容易地将其理解为 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?容易来讲,有效存储是运行过 PoRep(Proof of Replication)和 PoSt(Proof of Spacetime)最后生成的存储数据。PoRep 和 PoSt 是 Filecoin 的特点,其主要用途为了预防矿工作弊或者发起某些恶意攻击。PoRep 也叫复制证明,它主要有哪些用途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,它主要有哪些用途是证明某个节点在肯定的时间内存储了相应的文件,PoSt 是按肯定周期实行的,主要为了预防矿工在证明完成之后删除数据。


如下图所示,通过以上剖析可知,在 Filecoin 存储过程中,决定矿工收益的核心原因是有效存储,矿工自己有效存储占全网有效存储的比率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,决定有效存储的原因有不少,CPU 性能只不过其中之一。


4. GPU 策略真的是用来替代 CPU 策略的么?

事实上,在 Filecoin 上线前期,大部分矿工收益并不源于存储订单,而是区块奖励。因此,大部分矿工会选择先用垃圾数据尽快填满我们的硬盘空间,以获得尽量多的有效存储,最佳的情况是尽快把自有存储空间全部变为有效存储,而当有真的的存储订单产生时,再逐步的删除原来的垃圾数据,存入相应订单数据。


之所以有那样多误读,主如果由于大多数人对 Filecoin 挖矿过程并不知道,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,所以大多数人觉得 Filecoin 使用了 GPU 策略后,以前的 CPU 策略就都不可以用了,更有甚者,觉得 Filecoin 会出 ASIC 矿机。


那官方所说的 GPU 策略的意思是呢?其实,重要原因是 Protocol Labs 对 PoSt 算法进行了修改,需要要在获得打包权的一个区块周期内完成 PoSt 计算,此时通常 CPU 的性能并难以满足这个条件,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 的重要原因 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 现在使用 GPU 只是由于 GPU 的 PoSt 的计算速度要快于 CPU,并且 PoSt 仅需获得打包权的一个区块周期内计算一次,并没有 GPU 代替 CPU 的说法。Protocol Labs 官方也说明,增加更多的 GPU 并不可以提高收益,相反地,假如可以让一个 GPU 用于多台机器,反而可以在一定量上减少本钱。

5. 概要

通俗地讲,Filecoin 挖矿并非单纯的靠提升 CPU 性能就能获得更高的挖矿收益。Filecoin 有一套很复杂的计算步骤,现在 GPU 在该步骤的其它环节并不可以起到明显的提高成效,并且相比下来 GPU 本钱要高于 CPU,因此使用纯 GPU 策略是不划算的。现在 GPU 更多的是现有策略的一种补充,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肯定的优势,会存在肯定的马太效应,但当 Filecoin 矿工将自有些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伴随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需要。因此,在存储空间饱和之后,对性能的需要会进一步降低。长远来看,Filecoin 挖矿过程中,硬件性能优化的需要也并不强烈。

Fundamental Labs,区块链范围全球顶尖资金投入研究机构,致力于在全球范围内资金投入和孵化那些可以重塑社会和经济的区块链基础革新项目。截止现在,累计管理规模超越 5 亿USD,资金投入项目 60 余项,包含 Coinbase、嘉楠耘智、Conflux、Vechain 等明星项目。

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