Filecoin挖矿必备知识丨星际数据

对于很多想深入了解Filecoin挖矿的朋友来说，可以先学习一些Filecoin的基本知识，再进一步了解Filecoin的挖矿原理。从Filecoin主网上线后，关于GAS费用的讨论就从未停止，每一次GAS费用的暴涨都会引起广泛讨论，包括Filecoin的质押机制是什么，复制证明和时空证明又起到什么作用等，弄清Filecoin的基本认知才能更好的理解Fielcoin挖矿模式。

什么是Filecoin GAS机制

Gas这个概念最初是在以太坊出现，用于衡量消息消耗的计算和存储资源。在区块链记账过程中，网络交易是由矿工发起和完成的，而gas费就是支付给矿工们的记账酬劳。有人形象的比喻：在区块链网络中，gas就好比汽车燃料一样，在开始一段公路行程之前，需要先支付足够的汽车燃料费确保能顺畅的跑完全程，否则半路就会因为燃料不足而被淘汰。

Filecoin作为目前最热门的区块链项目，众多矿工在Filecoin在Filecoin网络中进行海量交易，大量的交易数据同时被提交导致网络堵塞，再加上Filecoin网络设定机制，TPS无法同时满足海量的消息处理，严重时甚至会导致网络瘫痪。此时，Filecoin gas费用发挥作用。消息发送者需要先支付一定的gas费用才能优先获得服务。通过这样的机制，不仅筛掉一部分无用消息传输，减轻网络空间运行，更激励了优质矿工们的服务热情，优化了Filecoin生态的发展。

因此，每当Filecoin的全网算力徒增时，过大的信息量就会导致网络拥堵，此时，Gas 费用就会暴涨，有条件的优质信息就如充了VIP一样优先上路获得出块权。不过大家不用担心gas费用暴涨带来的因资金实力而出块垄断，因为无论是Filecoin官方还是广大的参与者，都在努力减少不同链上消息的资源消耗，以减少Gas使用量并改善网络性能以增加容量。

因为，Filecoin的本质是希望提供一个公平、自由、共享的分布式存储网络生态来服务未来产业发展。

Filecoin的质押机制

Filecoin与传统的区块链项目如BTC、ETH不同的是，开创性的发明了质押机制。质押是Filecoin奖惩机制设计中的一个重要基石，可分为：

●初始质押

初始质押又被称为扇区质押，是矿工必须为每个扇区提供Filecoin作为初始承诺。初始质押是区块奖励作为质押以及存储交易提供者质押。初始质押由两个部分组成：存储质押和共识质押。存储质押为用户保障网络的服务质量，并在出现惩罚时为扇区提供启动担保。存储质押必须小到可以让矿工加入网络，同时足够大到质押可以应对早期故障、罚款和费用。将区块奖励锁仓和把未解锁的奖励作为额外的抵押品，可以降低初始存储质押又不会破坏网络激励的一致性。

●区块奖励质押

区块奖励质押是通过区块奖励锁仓，来减少初始代币质押的要求。其实就是为了减少矿工需要提供的初始质押，未解锁区块奖励也会被用作质押。区块奖励解锁方案是一个短期延迟加一个固定期限的线性释放，来实现必要的亚线性释放。初始参数建议将解锁延迟期定为20天，线性释放期定为延迟期后180天。总的来说，惩罚费用先从最早解锁的锁仓区块奖励中开始扣除，然后才到矿工账户余额。当矿工账户余额低于最低要求时，矿工参与挖矿，赢得区块奖励和增加存储算力的能力会受到限制，直到矿工充值账户余额并满足最低要求。但如果一个扇区在到期之前终止，则该扇区所获得的区块奖励将被惩罚。

●存储订单费质押

在矿工和客户之间建立激励机制，使矿工在市场上脱颖而出，即存储市场订单费用的质押，然后线性释放。矿工可以提供更高的订单费用质押，这意味着向潜在用户提供更高水平，更加可靠的服务。但是在更高质押的前提下，用户可能会将超出最低值的额外交易质押和数据存储的可靠性进行正向联系。这一质押在扇区里的交易订单成功完成后会返还给存储提供者。这种质押协议会要求一个最低质押以提供最低存储保障，如果交易订单提前终止，这部分质押将被惩罚。

良好的质押机制能够有效保证矿工为客户提供长期稳定优质的数据存储服务，为Filecoin生态提供坚实的基础设施。

Filecoin的复制证明和时空证明

复制证明和时空证明是FIlecoin的两个关键共识机制。为了获取更多的出块权，确保数据的稳定和安全性及Filecoin存储市场的有序运行，我们就需要复制证明和时空证明来检查存储数据的完整性。

比如当用户向Filecoin系统提出一个请求要下载某个文件时，系统要完成客户的请求必须办到两件事：一是要保证系统确实存储了用户需要的文件，二是要保证客户要求的文件一直存储在系统中。而复制证明则刚好证明矿工存储了客户的原始数据；而时空证明则证明了客户的数据在特定的时间内被连续存储。

●复制证明

复制证明(Proof-of-Replication, 简称PoRep)，矿工的自证。存储矿工需要向验证人证明自己把相应的数据存储在一个特定的设备上面，且在不同节点拥有多个备份。其实复制证明就是一个存储证明系统，是用于验证存储矿工是否确实拥有他们正在存储的内容并且没有作弊，是存储矿工向系统证明他们已经存储了客户数据。当存储矿工分配数据时，必须重复生成复制证明以保证他们正在存储数据，并发布在区块链中，由网络来验证。

有些节点为了骗取奖励，就会采用不正当的手段来攻击系统判断，大致可分为：女巫攻击和外源攻击。比如在Filecoin中，一个文件要在多个节点保存多份备份。但有些矿工为了骗取奖励（因为存储文件的数量与得到的奖励是成正比的），就会利用一个坏节点假冒成多个节点在系统中运作，但实际上只存储了一次，这就是女巫攻击。而复制证明会强制要求女巫攻击中假冒的节点也必须提供自己的证明，否则它无法获取奖励。而所谓的外源攻击就是当用户发起下载文件的请求时，系统中某些节点根本就没有存储相关的数据或者存储数据时间不够长等，通过向某些外部资源发出请求给出一份所谓的证明来骗取系统的奖励。

Filecoin的复制证明严格要求每一个节点必须提供证明，证明自己单独存储了用户所需要的数据，用真实的证明来阻止女巫攻击和外源攻击。

满存算力

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●时空证明

时空证明(Proofs-of-Spacetime，简称PoST)，矿工被验证。时空证明就是允许用户可以请求检查存储矿工是不是在特定的时间内存储了用户的数据。因为复制证明只能证明节点当时接到任务时确实存储了用户的文件，但是节点可能一转身就把数据转移到其他地方了。而时空证明就是以更严格的时间段来衡量，不仅要求节点拿出空间存储数据，还要保证在一定时间内一直都存储了这个数据。就是防止有些不良节点即便临时拿到外源提供的证明，也无法保证在一段时间内这个证明都存储了用户的数据。因此Filecoin系统采用了时空证明来证明数据在一定的时间内被存储矿工给存储，其实就是证明随意时间段内一直都在进行存储任务以此获得奖励。

通过复制证明和时空证明，一方面是保障客户即文件提供者的数据完整且安全地处在分布式的加密存储系统中，他们随时验证自己的文件是否一直被完好的存在某地，保障自己利益。另一方面，两个证明也敦促矿工们在存储文件时时刻保持稳定有序的状态，同时保存更多文件也就意味着获得更多的奖励，从而维持系统的可靠性与公平性。

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编译者/作者：星际数据

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