COI:深度解析：關于新的Filecoin挖礦方案，你需要知道這些_FIL

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。

羅湖發布《深港深度融合發展白皮書》：拓展數字人民幣深港消費先行示范應用場景:金色財經報道，深圳羅湖于12月30日發布《深港深度融合發展白皮書》，在規則要素銜接方面，羅湖將積極推進金融市場互聯互通，拓展數字人民幣深港消費先行示范應用場景。[2022/12/31 22:18:48]

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。

橫琴粵澳深度合作區：利用好澳門平臺打造元宇宙NFT確權出海交易中心:金色財經報道，橫琴粵澳深度合作區執行委員會副主任聶新平在接受媒體專訪時表示，橫琴合作區發展元宇宙有四個獨特優勢：一是政策的優勢，二是開放的優勢，三是場景的優勢，四是技術的優勢。利用高效便利的創作者工具來推動元宇宙創作者經濟的發展，推動 IP的二次加工和交易,在這個基礎之上，利用好澳門這個平臺，打造元宇宙的一個NFT確權出海交易中心。（人民日報客戶端）[2022/9/27 22:32:35]

2Filecoin?的架構及運行流程

ZG.COM Club與加密資本達成深度戰略合作伙伴關系:5月28日，由ZG.COM Club和加密資本主辦，ZG.COM冠名的“城市之光”———2020 ZG.COM Club 全球合作伙伴大會在深圳舉行。會上，ZG.COM Club與加密資本達成深度戰略合作伙伴關系，ZG.COM 華南中心執行總裁葉孝力、ZG.COM 華南中心COO劉敏、加密資本創始人謝偉豐、加密資本CMO聶時銳參與簽約儀式。雙方將圍繞區塊鏈項目孵化、虛擬貨幣現貨交易、虛擬貨幣合約交易、全球市場宣發、資源對接、渠道商招募以及全方面業務拓展展開全方位合作。[2020/5/28]

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：

廈門市將建數字疾控聯合實驗室 借助區塊鏈等加快數字技術與疾病防控業務深度融合:4月15日消息，近日，廈門市疾病預防控制中心與中國科學院計算技術研究所廈門數據智能研究院簽署戰略合作協議。雙方將共同建立“數字疾控聯合實驗室”，開展疾病預防控制和公共衛生領域的科學研究。據悉，“數字疾控聯合實驗室”將借助云計算、大數據、物聯網、人工智能、移動互聯、區塊鏈等新一代信息技術，加快數字技術與疾病防控業務的深度融合，推進疾控應用性科研高質量、快速發展，實現廈門市公共衛生服務安全保障體系以及防控模式的創新。（廈門日報）[2020/4/15]

3Filecoin?的共識機制

聲音 | 科學技術部黨組成員：各制造企業要加速區塊鏈等新一代信息技術與制造業的深度融合:據新浪財經報道，科學技術部黨組成員、科技日報社社長李平演講表示，各制造企業要主動擁抱信息革命的最新成果，加速人工智能、5G和區塊鏈等新一代信息技術與制造業的深度融合，加大科研和人才投入，重構制造業技術體系和價值鏈體系，提高智能化服務水平，努力掌握更多的核心技術和自主知識產權。[2019/12/29]

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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