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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。
Filecoin推出用户端检索工具Lassie，允许用户无需运行IPFS节点检索数据:5月19日消息，Filecoin 推出用户端检索工具 Lassie，允许用户无需运行 IPFS 或 Filecoin 节点检索数据。此外，应用程序开发人员还可以利用 Lassie 作为库，直接通过应用程序内部从 Filecoin 和 IPFS 中获取内容。据悉，由于 IPFS 生态系统中数据传输协议的多样性，Lassie 目前能够同时使用 Graphsync 或 Bitswap 协议，未来将支持更多的数据传输协议。[2023/5/19 15:14:10]
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
IBM Cloud佘一夫：IBM可在合规、性能等方面赋能IPFS:金色财经现场报道，4月23日，数御未来——2021数据与存储产业峰会在成都举办。在会议现场，IBM Cloud产品经理佘一夫表示，构建高效、高性能、高性价比的IPFS系统需要全球布局安全合规、高速网络低成本带宽、卓越计算、海量存储高速数据传输。
佘一夫介绍，IBM可在以下几方面赋能IPFS。除了在中国部署IPFS节点外，也可以适当将节点部署在海外，IBM全球云数据中心可确保业务的安全合规，规避不可预测的风险。IBM拥有遍布全球的内网骨干网络，传输免费且不限速。IBM服务器自带免费流量包，极大的降低带宽成本。IBM提供裸金属服务器，安全稳定高性能，且客户可以直接控制硬件，更加安全。IBM提供多样的AMD+GPU机器，AMD可插GPU卡。IBM提供丰富的存储服务。[2021/4/23 20:51:35]
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。
翁梓耀：从矿工、社区、宏观战略层面分析Filecoin/IPFS价值:IPFS100.com现场报道，2020年8月11日14:00，由DAP总冠名、大德资本、金色财经、PBank主办的2020第一届新经济资产数字化高峰论坛在深圳福田香格里拉大酒店拉开帷幕。在以《炒作还是实力——IPFS价值几何》为题的圆桌中，逆熵科技联合创始人&COO翁梓耀指出：Filecoin/IPFS生态是被市场所需要的。从矿工的角度来看，矿工们需要想象空间去继续矿业这个生态领域，因此矿工们需要Filecoin；从社区的角度来看，社区需要热度；从宏观战略层面来看，在每年750亿美元以上增速的分布式存储赛道上，数据将因为Filecoin而更加安全。综上，Filecoin是值得被关注的。[2020/8/11]
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？
支点国际站上线IPFS金色算力云认购:据支点官方消息，支点与金色算力云联合推出IPFS云算力租赁服务，于今日11时正式上线IPFS云算力抢购，价格195usdt/1T/年。申购门槛低至19. 5USDT, 可以满足不同用户的投资需求。
支点成立于2019年3月，有现货、合约以及ETF交易，现货交易手续费低至千分之一。
金色算力云是ChainUP与金色财经联合推出的云算力平台，旨在以自建+合作模式，把云算力平台做大做强，让用户能充分享受到IPFS挖矿的红利。[2020/7/3]
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
声音 | 京东金融区块链专家： IPFS分布式存储网络能解决中心化的云存储高成本问题:京东金融区块链实验室技术专家李冠男近日发表《基于Fabric的存储扩展实践》现有的主流区块链上存数据是非常昂贵的，例如以太坊上面，按照Gas数据是5Gwei计算，存储1MB数据需要花费3.76ETH。这是因为现在各个币种采取的都是中心化的云存储，典型的问题就是数据中心都是大型服务器，它需要温控，并且严格维护，成本高昂，而且会有延迟。而 IPFS是分布式存储网络将会是解决这个问题的主要方法，这是一种基于Fabric的存储扩展实践。[2018/8/31]
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。
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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。
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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