Filecoin挖矿之复杂美学

作者丨阿荣来源丨荣来科技
自2017年Filecoin白皮书公示进行1CO，成为区块链史上最大一笔融资后，整个区块链行业便为Filecoin主网上线做准备。
尽管，Filecoin实现很长时间还停留在“paper”上，但整个行业却不断将资金砸入Fielcoin的挖矿市场，期望将不确定性转化为更大的收益空间。 Filecoin挖矿市场刺激了一个个社区的兴起，特别是中国社区，被公认为是未来Filecoin网络乃至IPFS整个生态的主导力量。
目前，整个FIlecoin挖矿类型，大致可以分为两类——单体矿机挖矿和集群挖矿。
其中单体矿机挖矿有相当大的风险性，因为主网暂时未上线，适合网络的硬件参数还未确定，现存矿机可能直接不能适应而报废，最关键的是高风险却没有相对的高收益。
而集群挖矿本身最低配置也比单体矿机的配置高几个数量级，只会比官方要求的配置高不会低，但是弊端是前期需要投入巨额的成本。
比如在公测网正式上线前，官方公布了测试网挖矿的硬件参数： Lotus莲花网硬件参与配置：（示例）以Lotus上32个G扇区为例3TB 硬盘空间8至12核心CPU256GB的RAM基准GPUGeForceRTX 2080 TiGeForceRTX 2080超级GeForceRTX 2080GeForceGTX 1080 TiGeForceGTX 1080GeForceGTX 1060 那么对于大量单体没有GPU扩展槽的家庭矿机来说，Filecoin主网上线之后很可能参与到网络不能获得出块奖励，当然可能部分矿机制造商会留扩展槽，但加个GPU的成本甚至超过了整台矿机成本，成本成倍数扩大，但是面对集群挖矿还是缺乏稳定性和竞争力。
集群挖矿的优势在于，基础硬件配置下限高于官方公示挖矿配置上限，还有专业的存储服务器、计算服务器、加速服务器、交换机等。同时，机房、带宽、电力、驻场运维因规模化效应具备较大的溢价能力。

整体而言，在市场表现良好的情况下，集群挖矿和单体矿机同一单位成本，前者收益会远远大于后者，竞争占据绝对优势，收益稳定同时降低了不确定性，唯一的不足就是前期准备需要高额的成本。事实上，无论是硬件上和基础服务设施的配备是没有太大门槛技术的附加值不高，主要就是资金的限制，但是可以肯定的是集群挖矿和单体矿机的竞争是不在同一个维度上展开的。
集群挖矿要想真正的在同一维度拉开差距，形成自己的核心竞争力就需要在软件上下功夫，因为Filecoin挖矿是一套非常复杂的系统，对系统的复杂性没有足够的认知会产生很大风险。 到底有多复杂呢？ Filecoin挖矿的分类分为两种，存储挖矿和检索挖矿，主网上线之后可能会添加修复挖矿等，因为前期Filecoin区块链网络的发展还处于成长期，其挖矿的收益主要是来自于通过存储挖矿获得的出块奖励，我们详细了解下怎么获得出块奖励。
整个流程是这样的：
1，矿工抵押FIL通证成为挖矿节点；
2，用户发起订单，矿工抢夺订单，矿工抢夺订单时要有价格匹配的一套抢单算法，能够迅速反应和其它矿工竞争；
3，矿工获得订单，并做复制证明（Proof-of-Replication，PoRep），证明自己已经存储了数据；
4，矿工存储数据后为提供有效的检索服务需要在两个区块时间间隔内提交一次时空证明（Proof-of-Spacetime，PoSt)，这时可能需要用到GPU加速，获得确认，矿工的存储才能算上有效存储，之后周期内需要不断地证明存储数据依然存在，否则就要受到惩罚；
5，矿工获得有效存储数据之后，个人有效存储数据和全网有效存储数据比值，来确定理论出块的概率；
6，Filecoin网络利用矿工理论出块的概率采用创新的预期共识（EC）机制来实现高效的选举，选出一个或多个出块的矿工，如果没有选出则出现空块；
7，成功出块的矿工在获得全网51%的认可之后，系统自动将出块奖励分发给出块的节点。从以上的流程来看，这个挖矿是极其复杂的，大家如果没有概念可以对比下比特币挖矿，比特币挖矿只需要进行POW（工作量证明）计算竞争，胜利者即可获得出块权获得奖励。
而Filecoin在区块链间隔的时间内（目前是30秒）需要走完以上所有流程才能有机会获得出块权，并且就算获得了出块权也不能停止对提交存储的凭证以供用户检索文件，而这一切肯定是需要复杂的软件来发起指令来执行的。
总体来看，影响Filecoin挖矿能力的因素最基础的是硬件，比硬件重要的是软件，更重要则是核心算法，最高层面则是对Filecoin网络的理解深度。
硬件实行专业分工，软件系统可以分网络层、服务层、桥接、加速、存储、检索、抢单、计算及超级容错等，拥有自己的接入软件、抢单软件等，而充分发挥硬件的和软件的优势，就要不断优化核心算法，这需要对整个Filecoin挖矿网络进行深度理解。总结：Filecoin网络作为IPFS激励层，肩负着助推IPFS取代HTTP的重任，挖矿的复杂度正是保证了系统内在激励公平分发，这是实现宏大愿景的基础，这可能就是Filecoin挖矿复杂工艺的美学！
答应我，给个在看再走好吗？