Filecoin出块优化方案丨星际数据

在Filecoin挖矿过程中，出块数量是直接决定矿工收益的一个重要指标，那出块的原理是什么，如何才能提高出块率？这篇文章就来给大家科普一下Filecoin的出块原理，以及对于出块是我们是如何优化的。

在预期共识中，矿工赢得选举的可能性跟矿工当前的存储能力成正比，而存储能力则由复制证明和时空证明衡量。

基于这个共识机制，Filecoin出块大致包含三个流程:

第一步：数据密封，矿工会首先获取存储订单，把数据切成256kb的小块，用特定算法密封生成副本；

第二步：扇区证明（proving+window），矿工会将客户提供的数据存放于网络中，这个区域称为扇区Sector。每个扇区会包含存储文件内容及承诺存储时长，确保客户在约定存储时长中，可以自由运用自身存储的数据,定时提交扇区证明才能持续保有算力。V丨hugoschan

第三步：出块计算（winning），生成副本之后，需要用特定算法对存储数据生成一个零知识证明，以验证密封的数据来源于客户的源数据，需要在指定时间内完成。同时广播到全网，让别人确认该出块的有效，然后上链，这个过程要用到GPU加速，如果30秒完不成，将得不到块奖励。

在此基础上，我们可以对Filecoin的出块做出一些优化，目前大致做了四个方面优化：

1、提升网络

因为复杂的网络环境，在出块的过程中如果出现同步延时和接收区块延迟，就可能导致计算超时或计算结果得不到承认，就会失去一次打包区块的权利，同时损失一次区块奖励。V丨hugoschan

那么如何通过提升网络来确保成功打包呢？我们主要从两方面来解决：第一个是使用独立IP，保证在分布式网络中其他节点不会因为IP重复问题将你归结为恶意节点，同时也可以开放给其他节点连接。第二个是连接网络公共节点，只有连接足够多的优质节点才能迅速同步区块和消息并把自己产生的区块尽快传播出去。

2、全球节点预测

在官方实现中，当矿工开始打包后，如果收到一个延时的块消息，那么上次的计算可能会得不到网络的承认。但是反过来，即使再次计算新的区块，也可能同样得不到承认。星际数据通过对遍布全球的数十个节点进行综合网络同步分析，精准预测，构建含有最佳权重值的parent区块，保证每一次出块权都不被浪费。

3、读取加速（I/O优化）

星际数据通过对存储系统的深入研究，精准加速winningpost所需的随机扇区数据，使整个读取在2s内完成，配合高速proof加速算法的优化，构建一个完整区块只需2.5 - 3s。最快速度完成链上挑战，赢取奖励。V丨hugoschan

4、分布式计算集群

windowpost负责维持算力，winningpost负责赢取奖励。两者都非常重要，但两者都需要GPU加速计算。当他们同时计算时，就会被对方的资源抢占影响速度。星际数据推出了分布式零知识证明集群，不仅可以加速C2阶段的计算封装速度，也可以加速winning和window的计算，避免miner单机计算的资源抢占问题。

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编译者/作者：星际数据

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