OIN:深度解析：關于新的Filecoin挖礦方案，你需要知道這些_Filecoin

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。

《上海市民政事業發展“十四五”規劃》：推動區塊鏈等信息技術與民政工作深度融合:8月13日，上海市人民政府辦公廳印發《上海市民政事業發展“十四五”規劃》的通知，《規劃》要求推動區塊鏈等信息技術與民政工作深度融合，提高大數據信息綜合服務管理及輔助決策應用水平，實現系統集成共建，數據開放共享。[2021/8/13 1:53:51]

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。

江卓爾：去中心化網絡硬件能支撐的TPS不夠，因此DEX深度不足&滑點損失問題無法避免:江卓爾發微博表示，1、為什么uniswap上的成交量越來越低了？本質上還是去中心化網絡硬件能支撐的TPS（每秒交易次數）不夠，因此Dex（去中心化交易所）深度不足&滑點損失問題無法避免。

2、世界上最重要的就是守恒定理，損失不可能憑空消失。AMM做市商（流動性挖礦）只是把用戶的滑點損失，轉化為農民的無常損失，因此又必須給農民發交易所“股權 / 代幣 / 分紅”，進而形成了一波龐氏資金盤。

3、但當龐氏破滅時，Dex還是不可能解決TPS不足的致命問題，因此Dex只能作為Cex（中心化交易所）的補充，去填補無法在Cex上幣的大量代幣的長尾市場。

4、在互聯網絡基礎硬件TPS再提升100倍之前，Dex不可能挑戰，更不用說取代Cex，這才是真相。

5、但注意把Dex和DeFi（去中心化金融）區分開來。DeFi有前途的賽道，是那些既需要去中心化，又對TPS要求不高的賽道，例如抵押借貸。

你讓一個交易員掛單一次付1元主鏈手續費，撤單一次再付1元，他肯定受不了，但讓一個抵押借貸者付1元主鏈手續費，那是完全可以接受的。并且去中心化可以解決抵押借貸商家跑路的風險，這是絕對的剛需。[2020/10/25]

四川：推動區塊鏈等新技術與交通行業深度融合:8月31日消息，近日，中共四川省委、四川省人民政府印發《關于貫徹落實加快建設交通強省的實施意見》。《意見》明確，要推動大數據、人工智能、區塊鏈、5G等新技術與交通行業深度融合，實施基礎設施數字化工程，構建綜合交通大數據中心體系，同時打造一批智慧高速公路、智慧港口、智慧機場，推進北斗衛星導航系統應用。（澎湃新聞）[2020/8/31]

2Filecoin?的架構及運行流程

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 | 國網周自強：形成和電力系統深度融合的區塊鏈架構深遠影響:據中國電力新聞網消息，11月7日下午，由國網信通產業集團和華北電力大學聯合主辦的“區塊鏈技術在電力場景中的應用”技術論壇在京召開。國網浙江省電力有限公司電力科學研究院副院長周自強表示，“電網企業在應用區塊鏈技術時，應該避開區塊鏈的金融應用，聚焦電網主營業務。目前國內外對區塊鏈技術的應用還主要停留在金融方面，尚未進行二次重構，形成和電力系統深度融合的區塊鏈架構，這是未來區塊鏈和能源系統融合的主要發展方向，并且將對能源行業產生深遠影響。”[2019/11/15]

3Filecoin?的共識機制

聲音 | 訾小春：今年將重點推動區塊鏈等技術和郵政業深度融合:據河北新聞網消息，河北省郵政管理局局長訾小春接受采訪時表示，今年將加快落實“郵政業大數據發展”行動計劃，重點推動云計算、大數據、物聯網、區塊鏈、人工智能和郵政業深度融合。[2019/2/28]

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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