Filecoin构建块

2020-01-15 FilCloud 来源：区块链网络

Protocol Labs 旨在打破常规。我们启动了 IPFS，以使 Web 更快，更安全，更开放。现在，借助 Filecoin，我们正在建立一个在区块链上建立的去中心化存储市场，用户可以在其中租用额外的存储空间。

区块链建立在块上，这些块由唯一的密码哈希表示，并永久记录在区块链上。这些信息块串在一起，构成了区块链，并携带了一组对状态进行编码的给定系统的更新。区块链使用共识协议来确定如何扩展其账本。这包括可以更新/扩展区块链的各方，以及如何选择。

世界上存在着与区块链一样多的共识协议，无论是 BFT 还是 Nakamoto 风格，最长链或最重，工作量证明或时空证明或某种全新的系统。每个人的工作方式略有不同。但是，许多共识协议的总体目标是建立一个可扩展且安全的分布式网络，通过矿工的竞争和参与来推动自身的增长。

比特币建立在一个简单的线性区块链上。每个块均加权，并且仅计数一次。将比特币区块链想像成君主制，即根据与创世块的直接关系来传递和扩展权力。鼓励矿工在最长的链上进行开采：区块最多的那个。

在撰写本文时，比特币区块链的长度超过 600,000 个区块（自创世以来，每 10 分钟大约一个）。有时，两个区块的开采距离相对较近（暂时）。比特币的最长链规则和 10 分钟的阻止时间允许大多数网络隐式地“投票”他们想以相对较短的顺序在哪个块上使用。这种选择可能取决于多种因素，例如矿工最先听说哪个区块以及区块中包含的交易。取决于矿工来决定，重要的是，大多数网络最终会同意开采哪个区块和放弃哪个区块。废弃的块称为孤立块。下表中的紫色表示孤立的块。

以上为紫色的孤块。（最初来自https://docs.blockcollider.org/docs/forks-and-reorgs）

孤块是有效的块，不会影响链的总长度和稳定性。以太坊等其他区块链则奖励制作这些区块的矿工，这些区块被称为“叔块”。矿工在开采矿块时会获得奖励，即使他们最终并未被包括在链中。这有助于弥补矿工因网络延迟而面临的潜在不利因素，并消除网络集中化的麻烦：单个或连接不佳的矿工也将获得补偿。

叔块。与使用最长链的比特币不同，Filecoin的共识力图尽可能多地利用最重链的算法。（最初来自https://vas3k.com/blog/ethereum/#scroll240）

随着 2015 年“比特币中的安全高速交易处理”的发布（Sompolinsky，Zohar），将区块链的思想不再是链本身，而是有向无环图（DAG）。这样一来，我们可以查看的不是块最长的链，而是可以查看最重的 DAG（或 GHOST-Greedy 最重观测的子树）。Filecoin 就是这样一种协议，它使用块的总数以及它们在链选择规则中编码的存储能力。

GHOSTy 协议使矿工可以参考过去观察到的所有区块，以增加其链的重量。Filecoin 的共识机制建立在这种称为技巧集的变体上。如果比特币像生产最长和最有效链条的竞赛一样运作，则 Filecoin 的“预期共识”是基于选举的，并且可以在给定回合中选举多个矿工作为领导者。这又意味着可以在每个回合中创建多个有效的同级块。随着每个时代的到来，新一代的家族树将会成长，这被称为技巧集，这是我们网络独有的系统。

Filecoin 中的块按纪元排序。每个新块都指代前一个时期中产生的至少一个块（父）。提示集由具有相同父代且在相同时期内开采的有效块组成。

下图简化为不考虑底层存储能力，以不同的颜色显示了来自同一祖父母块的 3 个技巧集。让我们计算这些技巧的权重。