ECO:IPFS/Filecoin挖矿专业技术解析，深入理解Filecoin挖矿！

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随着协议实验室Filecoin信息的不断的发布，许多Filecoin挖矿信息浮出水面，Filecoin挖矿非常具有研究意义，为了帮助广大投资者深入理解Filecoin挖矿的知识。

明哥将从知识普及的角度，分析一些挖矿的要素和知识点，为矿工收益最大化提供参考。

一、复制证明的原理

复制证明是一种新型的存储证明方案，它能够让存储矿工说服用户和其他矿工，数据已经被复制到了它的矿机上。这种方案能有效的阻止女巫攻击、外包攻击和生成攻击的存储作弊问题，以下是复制证明的简化步骤：

1.矿工创建特定的副本R

当矿工存满一个扇区后，对该扇区的数据加上矿工的秘钥对，进行一种缓慢的顺序编码，形成该矿工的特定的存储副本，使每一个数据副本都不一样。密封的结果是形成一种Merkle树结构的数据副本，如下图所示。

IPFS发布go-ipfs0.9.0版本:IPFS发布go-ipfs0.9.0版本，该版本的更新包括支持通过网关下载IPLD图、可自定义DNS解析器（支持非ICANNDNSLink，例如以太坊的.eth等）、推出实验性分布式哈希表（DHT）系统、文件迁移简化及提高其可配置性等。此外，该版本更新了UI，且删除了部分易造成冗余和限制数据格式的功能。[2021/6/23 23:59:33]

Merkle树结构的数据副本图

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2.矿工生成存储数据副本的证明Πpos

矿工存储数据并完成密封后，那矿工如何向一个没有中心化服务器的Filecoin网络，证明矿工确实存储了这个副本呢？星际大陆明哥觉得很难，但是协议实验室做到了。

IPFS100.com CEO佟扬：Filecoin应用可能会在国外首先落地:IPFS100.com现场报道，8月3日，由IPFS100.com主办，CapitalN节点咨询承办，金色算力云联合主办，深圳市先河系统技术有限公司金牌赞助，逆熵科技银牌赞助，金色财经作为联合主办媒体的星际漫游指南·逐鹿中原·IPFS技术与应用研讨论坛在郑州举行。

在以《IPFS国内市场VS国外市场》为主题的高峰对话中，金色财经合伙人、IPFS100.com CEO佟扬表示，Filecoin应用到的技术比较复杂，其愿景也非常大，但短期内Filecoin可能很难大规模的应用落地。我们看到区块链发展到现在，也没有像支付宝一样的企业级应用落地。不过如果仅仅是应用在数据存储领域，Filecoin可能会在海外有更好的应用场景，因为在隐私类数据上，国内的存储和传输都会受到很多限制。国内更适合建设一些与分布式存储技术相关的基础设施，比如IDC机房。[2020/8/4]

生成证明过程中使用了零知识证明的思路，即验证者在不需要拥有任何数据的情况下相信矿工确实存储了数据副本，怎么做到的呢？

蝶链科技创始人彭勇：IPFS应用与不同的大数据场景:在7月22日举办的《家里有矿 | 大数据时代下 IPFS的机遇在哪里》的直播节目中，蝶链科技创始人彭勇表示，IPFS应用与不同的大数据场景，视频分发场景是其中的一个重要场景。当全网的视频数据越来越多，视频的分发就会成为一个大的问题。随着观看视频的用户越来越多，承载视频的服务器的压力就会越来越大，互联网的带宽也会越来越大。[2020/7/22]

如下图中的红色线条所示，矿工根据网络中其他验证节点提出的随机挑战C，例如是要挑战位置8，那么矿工就需要计算从叶子节点D8跟根节点Root的路径，输出一个证明Πpos，返回给发起挑战的验证节点。

矿工生成存储数据副本的证明Πpos图

3.验证节点验证存储矿工的证明

验证节点获得存储矿工的证明后，可以通过给定的信息进行验证，当验证结果等于1时，说明该矿工确实存储了特定的副本，验证过程非常快。具体验证的算法需要等官方代码公布后再进行详细解答，现有的白皮书还没有给出足够详细的描述。

BBKX平台IPFS云算力第三场认购已售罄:据BBKX官方消息，BBKX平台联合金色算力云IPFS云算力第三场抢购100T已售罄，为了满足更多用户参与IPFS挖矿的需求，BBKX平台将于今晚22：00增设一场IPFS云算力抢购活动，额度仍为100T。

BBKX平台IPFS云算力为与金色算力云联合推出，起购门槛为20USDT，可以满足不同用户的投资需求。

BBKX成立于2019年6月，已获得节点资本与链上基金联合投资，现货交易手续费低至0.05%。[2020/7/3]

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二、扇区的解释

扇区是指存储矿工特定的存储空间，用来衡量有效存储以及提交存储证明的单位空间。当存储矿工存满一个扇区的数据后，才运行扇区密封，密封后提交复制证明，这样才会形成有效存储。

以太坊域名系统ENS推出新工具，可一键上传文件至IPFS:以太坊域名系统ENS团队宣布推出一个新工具，允许用户上传文件到IPFS，并直接将IPFS哈希保存到用户的ENS记录。在该工具推出以前，用户必须在一个地方将文件上传到IPFS，然后在另一个地方更新他们的ENS记录。该工具可以很大程度简化过程，使人们更容易启动去中心化的网站。如果用户需要使用该工具，需要先下载一个Web3浏览器，准备用于支付以太坊网络交易费用的小额ETH，以及一个.ETH名称（如没有可提前注册一个）。[2020/4/20]

目前协议实验室对扇区可能有二种方案，一种是固定大小，例如1G；第二种是矿工指定大小，例如1G或者10G。

那么单位扇区的大小有什么用呢？根据白皮书中关于Filecoin区块链数据结构的描述，扇区ID会存储在区块链的分配表中，一个扇区大约需要消耗300字节的链上存储空间。因此可以计算，假设扇区大小为1GB，经过一段时间后，全网的有效存储达到10EB，那么扇区在区块链上需要占用的存储空间大约为3TB左右。这还不包括订单和交易占用的区块链空间，即维护一个Filecoin全节点需要占用3TB以上的存储空间。

因此，扇区太小，会占用大量的区块空间。但是如果扇区太大，不容易密封，这会导致部分有效存储的浪费，相信协议实验室会在如何平衡扇区大小和区块链空间上做出一个非常好的决策。

三、时空证明

时空证明可以理解为持续的复制证明，即矿工必须不断的生成证明并在一个提交周期内提交存储证明，如果没有在提交周期内连续及时提交证明，会被系统扣除部分代币。

生成证明的过程跟复制证明非常相似，只是时空证明的输入是以上一生成的证明做为输入参数，这样能保证证明生成的连续性，详见白皮书。

四、时空证明与共识机制

区块链的共识机制是区块链项目的核心要素之一，Filecoin的共识机制依据时空证明来达成共识。这个共识机制跟POW一样简单明了：

(1)假设全网有两个矿工：A和B，A矿工在某时刻密封了存储满数据的2个扇区，并一直提交时空证明；B矿工在这个时刻密封了存储满数据的4个扇区，并一直提交时空证明。

(2)此时全网的有效存储为6个扇区

(3)A矿工当选领导节点的概率为2/6

(4)B矿工当选领导节点的概率为4/6

(5)即某矿工在某一时刻当选领导节点的概率=已密封扇区容量/全网总密封扇区容量

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五、矿工、矿工演员和矿机

根据Filecoin团队发布的demo显示，Filecoin挖矿细节跟BTC和ETH等数字货币有较大的区别，有矿工和矿工演员之分，那么矿工、矿工演员和矿机之间的关系是啥？星际大陆明哥的理解如下，供各位矿工参考：

1.矿工

矿工：可以理解为一个类似BTC和ETH一样的地址和秘钥对，在发布订单和成交订单时需要用到，挖矿收益也是归属矿工的地址。

2.矿工演员

矿工演员：每个矿工可以有多个矿工演员，发布订单时是以矿工演员为单位，每个矿工演员也有一个地址，矿工的多个矿工演员存储可累加。

3.矿机

每个矿工演员对应一台物理矿机。

六、关于filecoin矿池

根据理解，Filecoin可能无法实现像BTC和ETH那种传统意义上的虚拟矿池，原因有以下几点：

(1)矿工在发布订单和生成证明时都需要使用秘钥对，如果矿池服务商将秘钥告诉矿工是非常危险的做法，当然这一点也许可以通过加密的方法来实现，具体可能性目前还无法判断。

(2)矿工需要不断的提交存储证明，如果矿池中某些矿工无法及时提交证明，扣除的抵押由所有矿工分担，这对优质矿工非常不公平。

(3)矿池服务商需要提供非常大的代币抵押，因为每个矿工的存储都是不断变化的，不太可能直接让矿工直接支付所有抵押费，这也是不公平的。

综上，Filecoin虚拟矿池可行性是存疑的，但是不代表不会有创新的方法，比如组建实体矿池，由矿场或矿池服务商统一管理矿机的方法，对于矿工来说，同样可以达到加入矿池的效果。

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