划重点 |关于?Filecoin存储挖掘指南！

自从我们的上一套Filecoin testnet存储矿工指南（https://filecoin.io/blog/filecoin-测试网-mining/）发布以来，很多事情都发生了变化！当时，我们刚刚推出了testnet的第一个版本，我们当时的建议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（并将继续参与）testnet的人——感谢你们的支持，我们已经能够快速成熟我们的协议和实现。我们现在正处于第二个测试网阶段，并稳步地向主网的发布迈进。

在这篇文章中，我们提供了一个更新后的Filecoin存储挖矿指南，并讨论了最近宣布的一些奖励措施和为不断壮大的Filecoin社区成员提供的机会，以满足不断增长的Filecoin社区成员的需求。

请注意，Filecoin仍在改进中。从测试网提供的实验中获得的新见解正积极地并入最终规范中。因此，重要的网络参数仍然会在主板启动前发生变化。我们强烈鼓励矿工在投入大量资金之前小规模购买硬件进行测试、实验和基准测试。

一、参与Filecoin网络

目前，一个节点在Filecoin网络中可以扮演两个主要角色：存储和检索。我们预计，矿工将寻求专攻特定的角色。

仓储市场

在Filecoin网络中，节点拥有与客户签订协议的能力，提供在一段商定的时间内存储其数据的功能，以换取Filecoin。

为Filecoin网络提供存储的节点称为存储矿工。这些节点定期被授予使用它们自己创建的块扩展Filecoin区块链的能力。当它们创建一个新的块时，存储挖矿者会获得新生成的filecoin，以及向寻求在块中包含消息的其他节点征收的交易费。

检索市场

节点还可以参与检索合同，向客户提供指定的文件，以换取Filecoin。这可以激励那些拥有高吞吐量、高带宽连接的位置好的节点参与网络，促进文件的广泛和快速分发——尤其是那些需求量大的文件。

其他角色

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），但尚未在任何实现中最终确定或支持。但是，如果没有这些建议的改进，网络将完全正常运行。

二、存储挖矿解释

存储矿工的作用是代表Filecoin网络保存文件。存储矿工必须以密码方式证明他们遵守了存储这些文件的承诺——这是通过复制证明(PoRep)和时空证明(PoSt)机制实现的。向Filecoin网络承诺存储需要Filecoin;它们被用作抵押品，以确保矿商履行其合同义务。

存储数据

在Filecoin网络中，数据存储在固定大小的扇区中。通常，存储矿工用代表客户存储的数据填充这些部门，客户通过交易在特定时间段内与存储矿工服务签约。但是，存储矿工并没有被迫进行交易。如果存储矿工没有找到任何有吸引力的交易建议，他们可以选择做出容量承诺，用任意数据填充部门。这使他们可以证明他们正在代表网络保留空间。如果需要，以后可以“升级”为充当容量承诺而创建的部门，以便为将来的交易提供合同存储空间。

Proof-of-Replication（复制证明）

一旦该扇区已被填充，PoRep看到存储矿工密封扇区-密封是计算密集的过程的结果。在所述数据的唯一表示（原始表示随后可以通过重构开封）。一旦数据被密封，存储矿工：生成证明；对证明运行SNARK进行压缩；最后，将压缩结果提交给区块链，作为存储承诺的证明。通过此过程为网络保留的存储称为抵押存储。

WindowPoSt（时空证明）

在PoRep完成后，存储矿工必须不断证明他们仍在存储他们承诺存储的数据。这是通过PoSt来完成的，PoSt是一个向存储矿工发出密码挑战的程序，只有直接咨询密封扇区才能正确回答。存储矿工必须在严格的时间限制内回应这一挑战；密封的计算难度确保了存储矿工必须保持对密封扇区的随时访问和完整性。

在Filecoin中，PoSt面临两个不同的挑战：WindowPoSt 和WinningPoSt。

WindowPoSt

WindowPoSt是一种机制，通过它可以审计存储采矿者所做的承诺。它将每个24小时的时间段分成一系列的窗口。相应地，每个存储矿机的承诺扇区集合被划分为子集，每个子集对应一个窗口。在给定的窗口中，每个存储挖掘程序必须为其各自子集中的每个扇区提交一个PoSt。这需要随时访问每个有问题的扇区，并将导致以块中的消息形式发布到区块链。这样，在任何24小时内至少对认捐的每个储存区进行一次审计，并保持一份永久的、可核查的和公开的记录，以证明每个存储采矿者的持续承诺。

Filecoin网络期望存储的文件具有恒定的可用性。

没有提交一个扇区的窗口将导致一个故障，供应该扇区的存储采矿者将被大幅削减——也就是说，他们的部分抵押品将被没收，他们的存储能力(见下面的存储能力)将被降低。储存采矿者将有一段有限的时间从故障中恢复，然后将被认为完全放弃其储存承诺。如果出现这种需要，存储采矿者也将有能力预先宣布错误，这将导致减少处罚，但仍必须在合理的时间范围内处理。

WinningPoSt

WinningPoSt是指储藏矿工因其贡献而获得奖励的机制。在Filecoin网络中，时间被离散成一系列的epoch -区块链的高度对应于经过的epoch的数量。在每个纪元的开始，选择少量的存储挖掘器来挖掘新的块(Filecoin利用tipset，它允许在相同的高度挖掘多个块)。成功创建块的每个被选的矿机都被授予filecoin，以及向其他节点收取费用以在块中包含消息的机会。

存储采矿者被选中的概率与其存储能力相对应。在一个类似于底层WindowPoSt的过程中，存储挖掘器的任务是在epoch结束前提交一个特定扇区的压缩存储证明。在必要的窗口内未能完成win - post的存储矿工将失去开采一个区块的机会，但不会因此而受到惩罚。

储能

Filecoin存储矿工的权力，对应的是存储矿工被选为开采区块的可能性，大致与他们代表网络封存的存储量成正比。为了进一步激励存储 "有用 "的数据，而不是简单的容量承诺，存储矿工有额外的机会来竞争由经过验证的客户提供的特殊交易。这些客户在提供涉及有意义数据存储的交易的意图方面得到认证，存储矿工从这些交易中赚取的电量将通过一个乘数来增加。在计入这个乘数后，一个给定的存储矿工所拥有的总功率被称为质量调整功率。

三、Filecoin实现

该Filecoin分布式存储网络是一个开放的标准与众多的实现。

在撰写本文时，最成熟的实现（应该用于访问当前测试网的实现）是基于Go的Lotus。Lotus客户端能够在Linux和macOS上运行；可通过其文档获得有关安装和使用Lotus的详细说明。

当前至少有三个其他实现正在进行积极的开发。其中包括 go-filecoin （另一种基于Go的实现），forest（由ChainSafe开发的Rust实现）和fuhon（由Soramitsu开发的C++实现）。

四、硬件方面的考虑

Filecoin网络的参与者将需要确保他们的系统有足够的装备来履行他们打算担任的角色。

运行Lotus客户端而不进行挖掘

如果您不想挖矿，但仍然想运行Lotus客户端，以保留钱包或与网络连接，具有2-4个CPU内核，8GiB RAM和足够用于Filecoin的存储的系统区块链应该足够了（当前的testnet链每周增长约12GiB；正在进行减少该存储需求的改进）。

仓储开采

需要指出的是，在当前状态下，Filecoin存储挖掘需要功能强大的硬件来满足存储和证明要求。这些要求主要由PoRep和PoSt机制施加的设计约束以及可访问性，计算可行性和密码安全性之间的平衡所驱动。

Filecoin存储挖掘不是工作量证明挖掘-密封存储是在网络上获得能量的唯一方法-但是需要快速高效的硬件才能在可接受的时间范围内计算必要的证明。协议实验室目前正在研究放松这些要求的方法（例如，通过在证明机制本身中引入效率，或者通过外包SNARK计算以消除对昂贵GPU的需求）。但是，与此同时，在对硬件进行大量投资之前，潜在的存储矿工应仔细考虑并试验其系统组成，以确保他们具有所需的性能。

示例采矿机器和基准

最佳的系统组成在很大程度上取决于储藏商的经营模式，包括资本支出和经营成本;因此，协议实验室无法给出任何具体的建议。但是，我们已经公布了一些我们自己的设计，包括目前适合测试和小规模采矿的机器的概要。

我们希望存储矿工根据自己的需要调整配置;在testnet上使用替代配置进行挖掘是可能的，我们希望这些配置中的许多将超过我们自己构建的效率。我们鼓励实验，并会邀请感兴趣的社区成员分享他们自己在GitHub上的基准分数。

一般硬件问题

虽然我们不能给出具体的建议，但我们可以提供一些一般性的指导。

CPU：作为一个经验法则，具有高时钟速率的多核CPU将加速封存过程，使存储矿工能够更快地将存储上传到网络。协议实验室自己的测试表明，具有SHA扩展的现代AMD处理器比其他处理器具有可观的优势。

GPU：要在规定的时间内完成SNARK计算，必须有强大的GPU。Lotus目前的设计是为了支持NVIDIA制造的芯片；我们预计将来会支持其他厂商的卡。我们的基准提供了对我们已经成功使用的芯片的深入了解。

内存：目前的Filecoin网络只支持32GiB和64GiB扇区的封存。在这些较大的扇区上进行必要的计算需要相应的更多的RAM；建议采矿系统至少配备128GiB。

存储器：在选择合适的存储解决方案时，有许多考虑因素，其中最重要的可能是采矿作业所假设的具体收入模式。存储矿工目前需要承诺1TiB的原始存储（或其质量调整后的等价物；对于主网来说，这一数字将增加到100TiB），以便开采区块，但除了这一要求外，还有许多其他因素，他们可能会发现需要考虑。

首先，存储矿工应该牢记数据丢失的严厉处罚；即使翻转一位也可能导致严厉的处罚。结果，存储矿工可能希望考虑开销以实现数据冗余。

对于试图加入检索市场的存储矿工来说，考虑合并其他存储以准备提供密封数据的“热”副本也可能是明智的。尽管当然可以打开一个扇区以恢复原始数据，但是支持此用例的Filecoin实现将消除这种计算负担（这是Lotus当前正在开发的功能）。

要考虑的另一个考虑因素是Filecoin网络对高可用性的期望。虽然理论上存储矿工应该能够与大多数商品的硬盘，固态硬盘，或其他合适的，非冷存储解决方案，不是所有的存储解决方案可依靠操作时执行最佳参加24/7。

当前，存储矿工还需要足够的空间来存储区块链本身。减少磁盘上区块链的占用空间是Lotus积极开发的一项功能。Filecoin的实现可能还需要额外的磁盘存储，以用于簿记，相当于已抵押存储的一小部分。

最后，协议实验室在测试中发现，将NVMe存储用作交换空间可以在具有较少RAM（128GiB）数量的系统中用作补充。否则，存储矿工在某些操作期间可能会遇到内存不足的问题（尤其是密封需要大量工作内存）。

网络：如果使用分布式的Lotus印章工（见下文高级挖矿注意事项），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，也建议使用高性能网络。

先进的挖矿方面的考虑

如前所述，Filecoin存储挖掘主要由与PoRep和PoSt机制相关的担忧所主导。PoRep本身是由几个阶段和Lotus实施Filecoin的便于这些阶段不同的机器代表团使用效率最大化密封工人。Protocol Labs开发了一个示例架构，旨在利用这些功能进行大规模挖掘。在这里，我们分解了设计类似系统时要考虑的不同瓶颈。

密封预交付阶段1

在此阶段，进行PoRep SDR编码。此阶段受CPU限制，并且是单线程的（根据设计，它不适合并行化）。该阶段预计需要几个小时的时间，确切的时间取决于要密封的扇形的大小，当然还取决于进行密封的机器的规格。如前所述，Protocol Labs（及其他）发现，具有SHA扩展的AMD处理器在很大程度上加快了此过程。使用时钟频率更高的CPU也会提高性能。

密封预交付阶段2

在此阶段，使用波塞冬(Poseidon)哈希算法执行Merkle树生成。此过程主要是受GPU限制的-可以将CPU用作替代方案，但应该会慢得多。使用GPU时，此阶段预计需要45分钟到一个小时。

密封提交阶段1

这是执行生成证明所必需的准备工作的中间阶段。它受CPU限制，通常在数十秒内完成。

密封提交阶段2

最后，该密封阶段涉及创建SNARK，该SNARK用于在将必需的证明广播到区块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。

协议实验室发现将preCommit阶段2，提交阶段1和提交阶段2并置在同一台计算机上是有效的，利用高密度计算机进行preCommit阶段1。但是，preCommit阶段1之间存在大量文件传输以及交付前阶段2；在网络访问速度较慢或使用硬盘而不是固态驱动器的计算机上，这可能会超过其他方面的性能提升。在这种情况下，让所有阶段都出现在同一台机器上可能会更有效率。

PoSt主要受GPU约束，但可以利用具有许多内核的CPU来加速过程。例如，WindowPoSt当前必须在30分钟的窗口内进行；24核CPU和8核CPU之间的差异可能是在以适当的余量清除该窗口与在狭窄的时间范围内进行清除之间的差异。WinningPoSt是一种强度较低的计算，必须在Filecoin时期的较小窗口（当前为25秒）内完成。

五、加入测试网第二阶段

我们的测试网是Filecoin网络正式启动的初级阶段——我们目前处于测试网第二阶段，预计将持续到2020年第三季度主网启动。

在测试网阶段，存储矿工可以从我们的龙头（https://faucet.测试网.filecoin.io/）中取回Filecoin，作为质押存储所需的抵押品。

请注意，测试网Filecoin没有任何价值——官方Filecoin只有在主网启动后才会出现。

六、加速了Filecoin生态系统

随着主网的启动，社区成员可以使用越来越多的机会参与Filecoin。

太空竞赛

为了准备主网，Protocol Labs最近宣布了一项激励计划 SpaceRace，以对测试网进行压力测试。参加者将有机会通过尽可能多地使用存储来争夺主网文件币。

黑客文件

HackFS 是一个为期30天的虚拟黑客马拉松，旨在为分散式网络奠定基础。开发人员将构建dapp，游戏，开发工具，DeFi集成以及其他利用分散存储的技巧。HackFS将由ETHGlobal和Protocol Labs托管，并将拥有所有黑客马拉松的主要内容：研讨会，指导，鼓舞人心的演讲，AMA和奖品！

FilecoinDiscover

Filecoin Discover是一项最近宣布的计划，旨在为Filecoin注入人类最有价值的文化和科学数据。购买Discover计划的个人将获得为期一年的质量调整后的存储交易，Discover充当经过验证的客户。

Filecoin开发资助

我们通过Filecoin开发赠款赞助捐助者，继续促进Filecoin生态系统的发展。第4轮赠款提案的截止日期为7月1日，以进行优先考虑，但我们会在容量允许的情况下继续评估截止日期之后提交的提案。第5轮提案将于10月1日到期。

七、总结

区块链是一种复杂的软件，有许多可移动的区块，从零开始构建一个成功的区块链是一项艰巨的任务。如果没有来自世界各地社区成员的支持，Filecoin就不会有今天的成就，我们对帮助Filecoin走到这一步的每一个人都深表感谢!再一次，感谢您的持续支持，参与和耐心，我们进入最后的日子，在主网络上线之前。我们非常兴奋地欢迎新的社区成员加入我们的行列——矿工、开发人员和用户并希望这个指南可以作为任何希望加入我们的新起点，让我们开始这段令人敬畏的旅程的下一个步骤!

小科普：

IPFS (InterPlanetary File System，缩写IPFS)中文译为星际文件系统，是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。IPFS中的容错机制会保证你的数据被复制了足够多数量并存放在不同的地区，即使某一个地区的数据因自然灾害完全被毁，通过其他地区的备份也可以完整恢复你的数据，这就极大的保证了存储在IPFS上的数据安全性。

全网分布式的数据存储，降低了因为战争、自然灾害、人为等原因造成的数据遗失损坏，利于让有价值的数据被永久保存。数据文件被拆分成块，分布到不同的存储节点，数据的安全性更高，很难被窥探或被复制。IPFS网络几乎不会受到DDOS攻击的影响，这是由于IPFS网络是去中心化的，不存在中心化服务器，所以大量集中访问进入网络时就会被分散到不同的节点，不可能造成网络拥堵甚至崩溃的问题。IPFS网络能充分保护隐私，只要在存入IPFS前对文件进行加密，哪怕别人知道这份文件的哈希值，在没有私钥的情况下也无法查看文件的内容。

Filecoin是IPFS之上的一个激励层。Filecoin是一个加密货币驱动的存储网络。矿工通过网络共享自己的硬盘空间，赚取Filecoin；用户则花费Filecoin，将文件加密存储于去中心化网络中。

简要概括就是：IPFS是一个互联网协议，对标现在的http。大家关注的是建立在IPFS上的Filecoin项目，代币名FIL。Filecoin是一个分布式存储项目，跟中心化存储做竞争。

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本文来源：IPFS星脉矿机
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编译者/作者：IPFS星脉矿机

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