比特币挖矿原理 | 官方指南 Filecoin 存储挖矿指南

奖励网络测试在即，Filecoin挖矿如火如荼，大量新矿工涌入。为了帮助新手矿工上手FIL挖矿，下面官方挖矿指南将带你从从头开始，踏上采矿之旅。

自从我们上次的 Filecoin 测试网存储矿工指南以来，发生了很多变化！当时，我们刚刚启动了测试网的第一次迭代，我们的许多提案反映了新生网络的不确定性和实验性。我们非常感谢所有参与测试网的人。在您的支持下，我们可以快速改进协议和实施计划。我们目前处于测试网第 2 阶段，并且正在朝着主网启动稳步推进。

在本文中，我们带来了最新的 Filecoin 存储挖矿指南，并讨论了一些最近宣布的为不断发展的 Filecoin 社区提供的奖励和机会。

参与 Filecoin 网络

目前，节点在 Filecoin 网络中扮演着两个重要角色：存储和检索。我们希望矿工选择一个专门的角色。

存储市场

在 Filecoin 网络中，节点具有与用户制定合约的能力，可以在规定时间内存储用户数据，从而获得 Filecoin 代币。

为 Filecoin 网络提供存储的节点是存储矿工。这些节点定期获得使用它们创建的块扩展 Filecoin 区块链的能力。当他们创建一个新区块时，存储矿工会因新生成的区块而获得奖励，并且可以通过交易费用向其他获得区块内消息的节点收取费用。

搜索市场

此外，节点还可以参与检索合约，为用户提供指定的文件以获得filecoin代币。这激励了具有高吞吐量、高带宽连接的位置良好的节点参与网络，从而促进了文档的广泛和快速交付，尤其是那些需求量大的文档。

其他角色

我们目前正在开发许多其他角色（例如促进网络自我修复的“修复”节点），但目前尚未在任何实施中实施或支持。但即使没有这些改进，网络也能正常运行。

什么是存储挖矿

存储矿工的作用是代表 Filecoin 网络存储文件。存储矿工必须以加密方式证明他们已经兑现了存储文档的承诺——这是通过 ? 复制证明 (PoRep) 和 ? 时空证明 (PoSt) 机制。将存储存储到 Filecoin 网络本身需要 Filecoin 代币，这些代币可作为抵押品，以确保存储矿工履行其合同义务。

数据存储

在 Filecoin 网络上，数据存储在固定大小的“扇区”中。通常，存储矿工代表这些部门的用户存储数据，用户通过“交易”与存储矿工签订特定时间段的存储合约。但存储矿工并没有强迫订单。如果存储矿工没有找到任何有吸引力的交易提议，他们可以选择做出“容量承诺”，用任意数据填充扇区。这使他们能够证明他们正在代表网络保留存储空间。可以承诺为容量的扇区可以在需要时进行“升级”，为未来的交易提供存储合约服务。

复印证明

扇区满后，副本证明会看到存储矿工“封装”扇区——封装是一个计算密集型过程，会为数据生成唯一的识别码（原始数据可以通过sealed解码显示）。一旦数据被封装，存储矿工生成证明，然后SNARK对证明进行压缩，最后将压缩结果提交给链，成为存储承诺完成的证明。网络通过此过程保留的存储称为“承诺存储”。

时空证明

复制证明完成后，存储矿工必须证明它仍在存储承诺的数据。这部分将通过时空证明来完成，这是向存储矿工发出密码挑战的过程，只有直接通过封装部门才能正确回答。存储矿工必须在紧迫的时间限制内应对这一挑战，而封装的计算难度确保存储矿工必须保持对封装扇区的随时访问和扇区完整性。

Filecoin 中时空证明的两大挑战是？WindowPoSt？和_WinningPoSt_。

窗柱

WindowPoSt™ 是一种可用于审计存储矿工承诺履行情况的机制。它可以看到在 24 小时内分解成每个时段的一系列窗口。因此，每个存储矿工必须确保将其承诺存储的扇区划分为子集，每个子​​集对应一个窗口。在给定的窗口内，每个存储矿工必须为其各个扇区子集提交时空证明。这要求他们必须立即访问被挑战的扇区并将 SNARK 压缩的证明提交给链。通过这种方式，每个承诺存储的扇区至少每 24 小时进行一次审计，并永久保存可验证的公共记录，以证明每个存储矿工始终如一地履行其承诺。

Filecoin 网络希望存储的文档具有持续可用性。未能为某个扇区提交 WindowPoSt 将导致“错误”，并且为该扇区提供存储的存储矿工将受到“惩罚” - 即失去一部分抵押品并降低其存储哈希率（请参阅下面的存储计算能力）。在被视为完全放弃存储承诺之前，存储矿工从故障中恢复的时间有限。如果需要，存储矿工还可以抢先发布“已声明的故障”，这将减少处罚，但必须在合理的时间内解决故障。

获奖邮报

中奖邮局？是一种奖励存储矿工贡献的机制。在 Filecoin 网络上，时间被分解为一系列时期——区块高度对应于随着时间流逝的时期数。在每个 epoch 开始时，会选出少数存储矿工来挖掘新区块（Filecoin 使用tipsets，允许在同一高度开采多个区块）。每个成功创建区块的矿工都将获得奖励，并有机会向其他获得区块内消息的节点收取费用。

存储矿工被选中的概率与其存储计算能力相对应。与 WindowPoSt 类似，存储矿工需要在 epoch 结束之前提交存储扇区的压缩证明。未能在必要窗口内完成 WinningPoSt 的矿工将失去出块机会，但不会因此受到处罚。

存储计算能力

Filecoin 存储矿工的“计算能力”对应于他们被选为一个区块的可能性，大致与他们所代表的网络打包存储量成正比。为了进一步激励他们通过简单的容量承诺来存储“有用的”数据，存储矿工有更多机会从“已验证用户”那里争夺特殊交易。

此类用户通过提供涉及存储有意义的数据的认证，并且存储矿工因为这些交易提供存储而获得乘数奖励。考虑到这个乘数，给定矿工的总算力将被称为“质量调整算力”。

文件币实现

Filecoin 分布式存储网络™ 是一个具有多种实现的开放规范。

在撰写本文时btcs手机挖矿原理，最成熟的实现（测试网当前使用的实现）是基于 Go 语言的 Lotus。Lotus 客户端在 Linux 和 macOS 上运行，您可以通过其文档找到安装和详细使用说明。

目前至少有三个其他实现正在积极开发中。这些包括go-filecoin？（另一个基于 Go 的实现），森林？（由 ChainSafe 开发的基于 Rust 的实现）和 fuhon? （Soramitsu 开发的基于 C++ 的实现）。

硬件注意事项

Filecoin 网络参与者需要确保他们的系统有足够的容量来支持他们将扮演的角色。

运行 Lotus 不参与挖矿的用户

如果您不想挖矿，但仍想运行 Lotus 客户端以使用钱包或网络连接，那么具有 2-4 个核心 CPU、8GiB 内存和足够存储空间的系统应该足够了（当前的测试网链在每周 12GiB），我们正在努力改进以减少存储需求）。

存储挖矿

需要指出的是，在目前的状态下，Filecoin 存储挖矿需要强大的硬件来满足存储和证明的要求。这些要求主要是由复制证明和时空证明机制产生的设计约束，以及在可访问性、计算可行性和密码安全性之间保持平衡的需要。

Filecoin 存储挖矿？不是？工作证明 - 封装存储是在网络上获得计算能力的唯一方法，但需要快速高效的硬件在有限的时间内计算必要的证明。Protocol Labs 目前正在研究放宽这些要求的方法（例如通过将有效性引入证明机制本身或通过外部 SNARK 计算减少对昂贵 GPU 的需求）。但与此同时，矿工在对硬件进行大量投资之前，应仔细考虑并尝试其他系统配置，以确保硬件具有所需的性能。

矿工示例和基准数据

最佳系统配置很大程度上取决于存储矿工的运营模式，包括资本支出和运营成本；因此，Protocol Labs 无法提供任何具体的配置建议。但是，我们已经发布了一些配置用于我们自己的测试，包括当前适合测试和小规模挖矿的机器配置的概述。

我们希望存储矿工能够根据自己的需要调整配置；在测试网上可以使用其他替代配置进行挖矿，我们希望这些配置比我们自己的配置更高效。我们鼓励您进行实验，并希望感兴趣的社区成员在 GitHub 上分享他们的基准分数。

一般硬件注意事项

我们无法提供具体建议，但可以提供一些一般性指导。

中央处理器。根据经验，更高频率的多核 CPU 会提高打包速度，允许存储矿工向网络提交存储。Protocol Labs 自己的测试表明，具有 SHA 扩展的现代 AMD 处理器与其他处理器相比具有显着优势。

显卡。需要强大的 GPU 在规定的时限内完成 SNARK 计算。Lotus 目前的设计支持 NVIDIA 芯片。我们希望将来支持其他制造商的显卡。我们成功试验的配置在我们的基准测试中提供。

内存。当前 Filecoin 网络仅支持封装 32GiB 和 64GiB 扇区。在这些更大的扇区上执行计算需要相应的更多内存。建议挖矿系统至少配置128GiB。

贮存。在选择合适的存储解决方案设计时需要考虑很多因素，而挖矿业务的收益模式可能是最重要的因素。存储矿工目前需要将原始存储保持在 1TiB（或质量调整后的等值；主网将增加到 100TiB）才能出块，但矿工可能会发现更多需要考虑的因素。

互联网。如果您使用分布式Lotus封装（请参考下面的高级挖矿配置），建议使用高性能网络（建议使用10GbE+网卡和交换机）。使用网络附加存储时，还建议使用高性能网络。

专业采矿注意事项

如前所述，Filecoin 存储挖矿主要涉及复制证明和时空证明机制的考虑。复制证明本身由多个阶段组成，Filecoin 的 Lotus 实现使用包装器将这些阶段分配给不同的矿工以实现最大效率。Protocol Labs 开发了一个架构示例，旨在利用这些功能进行大规模挖掘。在这里，我们逐步解释了在设计类似系统时要考虑的不同痛点。

包裹预交付第一阶段。在这个阶段，将执行复制证明 SDR 编码。这个阶段是 CPU 密集型和单线程的（根据设计btcs手机挖矿原理，它不适合并行性）。这个阶段预计需要几个小时，具体时间取决于要封装的扇区的大小，当然还有进行封装的矿工的规格。如前所述，Protocol Labs（和其他）发现使用 SHA 扩展的 AMD 处理器可以大大提高封装速度，以及更高时钟频率的 CPU 以提高性能。

包预交付阶段 2。在此阶段，将使用 Poseidon 哈希算法生成 Merkle 树。这个过程是 GPU 密集型的，也可以用 CPU 代替，但速度会慢得多。使用 GPU 时，此阶段预计需要 45 分钟到 1 小时。

包裹递送的第一阶段。这是执行生成证明所需的准备工作的中间阶段。它是 CPU 密集型的，通常在 10 秒内完成。

包裹递送的第二阶段。最后，封装阶段设计为创建一个 SNARK，用于在将证明提交到链之前对其进行压缩。这是一个 GPU 密集型过程，预计需要 20 到 30 分钟才能完成。

Protocol Labs 发现将包裹预投递阶段 2、包裹投递阶段 1 和阶段 2 放在同一台计算机上，并让高密度计算机来打包预投递阶段 1 非常有效。交付前的第一阶段和第二阶段之间的文件传输，否则可能会在网络访问速度较慢或使用硬盘而不是 SSD 时获得性能。在这种情况下，在同一台机器上完成所有阶段可能会更有效。

时空证明主要是 GPU 密集型的，但可以利用多核 CPU 进行加速。例如，WindowPoSt 目前必须在 30 分钟的窗口内完成；24 核 CPU 和 8 核 CPU 之间的差异可能是在充足时间或紧迫时间解析窗口之间的差异。WinningPoSt 是一种强度较低的计算，必须在 Filecoin 时期（当前为 25 秒）窗口内完成。

加入测试网第 2 阶段

测试网？是 Filecoin 网络正式上线前的初步阶段——我们目前处于测试网的第二阶段，预计会运行到 2020 年第三季度（主网启动）。

在测试网期间，存储矿工可以从我们的水龙头中赚取 filecoin 代币作为承诺存储的抵押品。

请注意，testnet filecoin 代币没有价值 - 官方 filecoin 代币仅在主网启动后可用。

加快生态建设

随着主网的上线，社区成员选择参与 Filecoin 的机会越来越多。

太空竞赛

为了准备主网，Protocol Labs 最近宣布了一项激励计划，即太空竞赛，以对测试网进行压力测试。参与者将有机会通过尽可能多的存款来竞争为主网获取 filecoin 代币。

HackFS

HackFS 是一个为期 30 天的在线黑客马拉松，旨在构建分布式网络的基础。开发人员将创建应用程序、游戏、开发人员工具、DeFi 集成以及其他利用分布式存储的功能。HackFS 由 ETHGlobal 和 Protocol Labs 共同主办，内容丰富：研讨会、指导、精彩演讲、AMA 和各种奖项！

Filecoin 发现

Filecoin Discover 是最近宣布的一项举措，旨在为 Filecoin 带来人类社会最有价值的文化和科学数据。购买 Discover 的个人将获得为期 1 年的质量调整存储协议，并且 Discover 作为已验证用户存在。

Filecoin 开发者资助

我们将通过 Filecoin 开发者资金资助贡献者，继续推动 Filecoin 生态系统的发展。第四批优先考虑的申请截止日期为 7 月 1 日，但如果数量允许，我们将继续评估截止日期之后提交的提案申请。第五批申请截止日期为10月1日。

总结

区块链是包含许多部分的复杂软件，从头开始创建成功的链是一项艰巨的任务。没有世界各地社区成员的支持，Filecoin 不会有今天的成就。我们非常感谢所有帮助 Filecoin 的人，并再次感谢您在我们主网上线之前的最后阶段的耐心、参与和支持。我们欢迎新的社区成员（无论是矿工、开发者还是用户）加入我们，希望这篇文章可以作为大家加入我们的起点，让我们携手开启一段奇妙的旅程！