COI:深度解析：關于新的Filecoin挖礦方案，你需要知道這些

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。

OKFLY與Coinhub達成深度合作:據官方消息，來自OEC的社區OKFLY與去中心化錢包Coinhub達成戰略合作，雙方將在社區合作、資源共享等多領域開展深度合作，屆時，用戶在Coinhub錢包內，可直接查看NFT資產，共同推動Defi生態的發展。

OKFLY是OEC上的一個元宇宙游戲和defi挖礦相結合的治理代幣，含NFT\\挖礦\\對戰\\挑戰等多種玩法。

Coinhub是數字資產管理服務平臺，掌管多鏈數字資產，服務于DeFi項目及投資者，提供去中心化生態數據。[2021/10/14 20:28:30]

1Filecoin?存儲類型為定向存儲

國務院辦公廳：推動區塊鏈等技術與醫療服務深度融合:國務院辦公廳發布關于推動公立醫院高質量發展的意見，其中指出推動區塊鏈等新一代信息技術與醫療服務深度融合，建立健全分級分層分流的重大疫情救治體系。推進電子病歷、智慧服務、智慧管理「三位一體」智慧醫院建設和醫院信息標準化建設。大力發展遠程醫療和互聯網診療。推動手術機器人等智能醫療設備和智能輔助診療系統的研發與應用。建立藥品追溯制度，探索公立醫院處方信息與藥品零售消費信息互聯互通。（中國政府網）[2021/6/7 23:17:29]

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。

飛魚礦業COO薛一飛：飛魚礦業IPFS超級算力與業內礦機品牌供應商達成深度合作:據悉，2020年8月1日，由LBank、金色財經聯合承辦的“LBank和他的朋友們-2020百城計劃”在鄭州舉行，會上飛魚礦業的COO 薛一飛就IPFS發表了主題演講，介紹了什么是IPFS，IPFS的分布式存儲，IPFS的應用以及獎勵計劃。同時，他表示：飛魚礦業IPFS超級算力多年深耕技術服務，與業內知名礦機品牌供應商、世界一流的礦場等深度合作，力爭達到Filecoin算力的最優解。[2020/8/1]

2Filecoin?的架構及運行流程

中國工程院院士：區塊鏈產業發展需要深度挖掘其價值:中國工程院院士張平表示，區塊鏈技術是非常有價值、有前景的一種應用技術，在新一輪的區塊鏈發展浪潮下，區塊鏈的產業發展更需要厘清相關問題、深度挖掘其存在和發展的價值，更好地為城市的經濟產業發展做出更大貢獻。（南京晨報）[2020/6/19]

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 | 豐都縣委：在區塊鏈發展大格局中找準豐都位置 深度應用到經濟運行等領域:近日，豐都縣“不忘初心、牢記使命”主題教育形勢政策教育報告會暨縣委理論學習中心組（擴大）學習會在豐都縣黨政大樓召開。會議要求，各級各部門要堅持站位，深入學習領會習總書記關于區塊鏈的重要講話精神，切實把思想統一到黨中央的決策部署上來，結合輔導報告，主動加強對區塊鏈技術的學習研究，熟悉基礎知識，掌握相關政策，找準切入點、選好攻堅點，力爭在區塊鏈發展大格局中找準豐都位置。相關部門要結合區塊鏈具有的滲透性、帶動性、融合性等特點，搶占先機、積極作為，把區塊鏈技術深度應用到經濟運行、社會治理、市場監管、公共服務、政務服務等領域，推動豐都高質量發展。[2019/12/9]

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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