探索星際 礦工必讀 |【第8期】Filecoin挖礦的機制原理

在上篇文章中，我們講到了雖然Filecoin挖礦要求很高，然而由於其不可限量的前景，大家還是對它趨之若鶩。那麼Filecoin挖礦的機制原理是什麼呢？今天我們就來了解一下。

Filecoin共識機制Filecoin共識機制是使用複製證明（Porep）作為核心工作函式，並在時空證明（Post）中進行彙總，並用具有秘密領導人（Sle）選舉結構。

複製證明（Porep），是這樣一份協議：（1）證明者正在提供相互獨立的物理資源儲存資料的每一份複製，即使這些證明者能夠生成這些資料；（2）證明者P可以向驗證者證明，P自身儲存了資料D的一個特定副本，並且副本不會被重複地儲存到同一個物理儲存器中；（3）時空證明（Post），是這樣一份證明協議。非互動式證明，自證，互動式的生成可審查的證明鏈；允許證明方P隨著時間的推移，將空間證明（或儲存證明）集中到可審查的記錄中，這證明P確實消耗了空間S（或儲存資料D），並且維持了一段明確的時間；秘密領導人選舉SLE——公平選舉、可驗證、避免賄賂/合謀/腐敗。Filecoin挖礦機制Filecoin透過挖礦的方式可以獲得代幣FIL（即Filecoin），它是一個去中心化的儲存網路。Filecoin擁有兩個市場——儲存市場&檢索市場。

1.儲存市場使用者將自己的閒置硬碟空間貢獻出來，成為儲存礦工，獲取filecoin得到獎勵。儲存檔案的過程大約如下：a.使用者發出儲存需求訂單，系統撮合礦工和訂單，一旦撮合成功後，進入第二步。b.使用者傳送檔案給礦工，礦工收到檔案後放在資料庫裡，進行加密，驗證之後放到鏈上。c.礦工不斷以複製證明的方式來證明他們在工作，客戶端支付的金額是分期付款進行的，隨著出塊，線性向前推進給礦工進行支付。複製證明是一種新型的儲存證明，可以保證每份資料的儲存是獨立的，同時防止女巫攻擊、生成共計和外源攻擊。

2.檢索市場使用者請求檔案並支付filecoin到檢索市場之後，相應速度最快的礦工拿到這個檔案的分發權。簡單的說，礦工提供網路頻寬，幫助使用者提取需要的內容。從Filecoin的挖礦機制看，這種需要磁碟空間的挖礦形式和比特幣挖礦有很大的區別，btc挖礦是個減量市場，挖一個少一個，而Ipfs挖礦是個增量市場，隨著專案應用的增多，專案方會上傳大量的資料，資料市場的價格也會水漲船高IPFS將更加受益，礦工也更加受益。FIL挖礦並不需要比拼算力，Filecoin挖礦比拼的是儲存和頻寬資源。和儲存礦工不同的是，檢索礦工不需要提供抵押代幣，不需要提交儲存資料，不需要提供儲存證明。

Filecoin礦工有哪些種類？（1）儲存礦工：主要是為網路進行資料儲存工作，透過提供硬碟容量，確認使用者發出儲存的請求從而來參與Filecoin的執行。當然，想能夠成為網路礦工，使用者也是必須儲存容量成比例的抵押代幣來抵押。（2）檢索礦工：主要是為網路進行資料檢索工作，為使用者提供檢索請求相合適的資料從而參與到Filecoin的網路執行中，與儲存礦工工作不同的是，不需要抵押代幣，同時也不需要提交儲存容量。Filecoin儲存礦工是怎麼執行的？（1）由儲存礦工在Filecoin網路中儲存抵押代幣，這能保證提供穩定的儲存。儲存礦工將為儲存資料生成儲存量的證明，抵押代幣此時將會被退還。如果沒有能成功生成儲存量的工作證明，那麼就會失去抵押代幣。（2）只要抵押交易在區塊鏈中出現了，那麼礦工就能在該儲存市場中提供儲存的服務。礦工們將價格設定好，已響應市場訂單本上的使用者訂單需求。（3）只要訂單相互匹配，使用者就會把資料傳送給儲存礦工，接著資料被接收後，礦工與使用者將簽訂交易訂單，之後提交到區塊鏈上。（4）當資料分配給儲存礦工時，就要重複生成儲存量的工作證明，來表示他們正在進行儲存資料工作，然後釋出到區塊鏈上，經由網路來認證。（5）由網路認證成功後，儲存礦工就會得到相應的獎勵。Filecoin如何激勵儲存貢獻者（1）客戶端發起儲存資料PUT行為；（2）儲存貢獻者進行對訂單響應；（3）訂單匹配成功，記錄在區塊上；（4）貢獻者獲得收益。Filecoin是怎麼實現檢索過程的？（1）客戶端發起資料檢索請求GET；（2）內容貢獻者響應訂單；（3）訂單匹配成功，交易記錄存入區塊上；（4）內容貢獻者獲得收益。如何在Filecoin防止作惡礦工做出欺騙行為？在進行秘密領導者選舉過程中，本質其實是過程識別。過程識別包括：功率容錯PFT、時空證明、複製證明，在通證設計上主要採用的便是價值對等與抵押保證金這兩種模式。換而言之，即是“無價值、不對等”，這是非常利於網路建設的行為獎勵的，也是具有深度的，進行互動驗證或者是擔保模式最終都是為了能夠防止礦工進行作惡行為。（1）外包攻擊：基於能夠快速地從其他儲存提供商來獲取資料，作惡礦工可能承諾能儲存比他們實際物理容量更大的資料。（2）女巫攻擊：作惡礦工會透過建立多個女巫身份假裝進行物理儲存很多副本，以這種方式從中獲得獎勵，但事實上只是進行了一次。（3）代攻擊：作惡礦工可能釋出說要進行大量資料的儲存，與此同時他們使用小程式有效地生成請求。可以看出這個小程式所宣稱要儲存大批次的資料，就使得他們在Filecoin獲取區塊獎勵的可能性增加，這是和礦工當前使用量成正比。