自從我們釋出有關Filecoin測試網儲存礦工的最新指南以來，發生了許多變化！當時，我們剛剛啟動了測試網的第一個迭代，我們的通知反映了新生網路的不確定性和實驗性質。非常感謝所有參加（並繼續參加）測試網的人，感謝你們的支援，我們已經能夠迅速使我們的協議和實現成熟。現在我們處於測試網的第二階段，並且正在穩步推進主網啟動。
在這篇文章中，我們提供了Filecoin儲存挖礦的最新指南，並討論了最近宣佈的一些針對不斷增長的Filecoin社羣成員的激勵措施和機會。
請注意，Filecoin仍在完善中。測試網提供的來自實驗的新見解正在積極地納入最終規範中。因此，在主網啟動之前，重要的網路引數仍然會發生變化。我們強烈鼓勵礦工在投入大量資金之前，購買小規模的硬體以進行測試、試驗和基準測試。
參加Filecoin網路
目前，節點可以在Filecoin網路中扮演兩個主要角色：儲存和檢索。我們預計，礦工將探索著去專門從事特定角色。
儲存市場
在Filecoin網路中，節點具有與客戶端簽約的能力，可以在約定的時間段記憶體儲其資料，以換取Filecoin。
為Filecoin網路提供儲存的節點稱為儲存礦工。這些節點會定期獲得使用自己建立的區塊擴充套件Filecoin區塊鏈的能力。當他們建立一個新區塊時，儲存礦工將獲得新鑄造的Filecoin獎勵，並可以透過交易費用向試圖在區塊中封裝訊息的其他節點徵收。
檢索市場
節點可以另外參加檢索，為客戶提供指定的檔案，以換取Filecoin。這激勵了具有高通量、高頻寬連線、位置合理的節點參與網路，從而促進了檔案廣泛且快速的分發，尤其是那些要求很高的檔案。
其他角色
目前正在開發許多其他角色（例如，促進網路自我修復的“修復”節點），但尚未在任何實現中獲得最終確定或支援。但是，沒有這些被建議的改進，網路也在完全正常執行。
儲存挖礦解釋
儲存礦工的作用是代表Filecoin網路儲存檔案。儲存礦工必須以加密方式證明他們兌現了儲存這些檔案的承諾–這是透過複製證明（PoRep）和時空證明（PoSt）機制實現的。將儲存抵押到Filecoin網路本身需要Filecoin來作為擔保，以確儲存儲礦工履行其合同義務。
儲存資料
在Filecoin網路中，資料儲存在固定大小的扇區中。通常，儲存礦工用代表客戶儲存的資料填充這些扇區，客戶在特定時間段內透過交易與儲存礦工服務簽約。但是，儲存礦工並沒有被迫進行交易，如果儲存礦工沒有找到任何有吸引力的交易提議，他們可以選擇做出容量承諾，用任意資料填充扇區。這使他們可以證明他們正在代表網路保留儲存空間。如果需要，以後可以“升級”這些為充當容量承諾而建立的扇區，以便為將來的交易提供合同儲存空間。
複製證明
一旦該扇區已被填充，複製證明（PoRep）察覺到儲存礦工密封扇區-密封是計算密集的過程併產生所述資料的唯一表示（原始表示隨後可以透過重構進行解封）。一旦資料被密封，儲存礦工：生成證明，對證明執行SNARK進行壓縮，最後，將壓縮結果提交給區塊鏈，作為儲存承諾的證明。透過此過程為網路保留的儲存被稱為抵押儲存。
時空證明
複製證明（PoRep）完成後，儲存礦工必須不斷證明他們仍在儲存他們承諾儲存的資料。這是透過時空證明（PoSt）完成的，PoSt是向儲存礦工發出加密挑戰的過程，只有直接查閱密封扇區才能正確迴應挑戰。儲存礦工必須在嚴格的時間限制內應對這一挑戰；密封的計算難度確保了儲存礦工必須保持對密封部門的隨時訪問和完整性。
在Filecoin中，PoSt面臨兩個不同的挑戰：WindowPoSt 和WinningPoSt。
WindowPoSt
WindowPoSt是一種機制，可用來稽覈儲存礦工的承諾。它將每個24小時週期分解為一系列視窗。相應地，每個儲存礦工的抵押扇區集都被劃分為多個子集，每個視窗一個子集。在給定的視窗內，每個儲存礦工必須為其各自子集中的每個扇區提交PoSt。這要求可以立即訪問每個面臨挑戰的扇區，並將導致壓縮SNARK的證據作為訊息以區塊形式釋出到區塊鏈。這樣，在每個24小時內至少對抵押儲存的每個扇區進行一次稽覈，並保留一個永久的、可驗證的公共記錄，以證明每個儲存礦工的持續承諾。
Filecoin網路期望儲存檔案擁有持續可用性。未按規定提交WindowPoSt的扇區將導致故障，儲存礦工提供的扇區將被削減 -也就是說，他們的質押金的一部分將被沒收，他們的儲存能力（見儲存能力，下同）將下降。在被認為完全放棄儲存承諾之前，儲存礦工將有有限的時間從故障中恢復。如果需要，儲存礦工也將具有搶先發布故障宣告的能力，這將減少處罰，但仍必須在合理的時間內解決故障。
WinningPoSt
WinningPoSt是一種機制，透過這種機制可以獎勵儲存礦工的貢獻。在Filecoin網路中，時間離散化為一系列時期-區塊鏈的高度對應離散的時期數。在每個時間點的開始處，少數儲存礦工被選來開採新區塊（Filecoin利用 tipsets來允許多個區塊在相同的高度被開採）。每個成功建立區塊的當選礦工都將獲得Filecoin，並有機會向其他節點收取費用以在區塊中儲存訊息。
儲存礦工的當選概率與其儲存能力相對應。在與基礎WindowPoSt相似的過程中，儲存礦工的任務是在時間節點結束之前提交指定扇區的壓縮儲存證明。未能在必要的視窗中完成WinningPoSt的儲存礦工將喪失開採區塊的機會，但不會因未能這樣做而受到處罰。
儲存能力
Filecoin儲存礦工的能力與選擇儲存礦工開採區塊的可能性相對應，與他們代表網路密封的儲存量大致成比例。為了透過簡單的容量承諾進一步激勵“有用”資料的儲存，儲存礦工有額外的機會競爭經過驗證的客戶提供的特殊交易。此類客戶在提供涉及儲存有意義資料的交易意圖方面獲得了認證，並且儲存礦工為這些交易賺取的能力將透過乘數得到增強。考慮到該乘數後，給定儲存礦工擁有的總能力稱為質量調整後的儲存能力。
Filecoin實現
Filecoin分散式儲存網路是一個有眾多實現的開放的技術規範。
在撰寫本文時，最成熟的實現（應該用於訪問當前測試網的實現）是基於Go的Lotus。Lotus客戶端能夠在Linux和macOS上執行，可透過其文件獲得有關安裝和使用Lotus的詳細說明。
當前至少有三個其他實現正在進行積極的開發。其中包括 go-filecoin （另一種基於Go的實現）， forest（由ChainSafe開發的Rust實現）和fuhon（由Soramitsu開發 的C ++實現）。
硬體注意事項
Filecoin網路的參與者將需要確保他們的系統有足夠的裝備來履行他們打算擔任的角色。
執行Lotus客戶端而不挖礦
如果你不想挖礦，但仍然想執行Lotus客戶端，以保留錢包或與網路連線，具有2-4個CPU核心，8GiB RAM和足夠用於Filecoin的儲存的系統區塊鏈應該足夠了（當前的testnet鏈每週增長約12GiB；正在進行減少該儲存需求的改進）。
儲存採礦
需要指出的是，在當前狀態下，Filecoin儲存挖掘需要功能強大的硬體來滿足儲存和證明要求。這些要求主要由PoRep和PoSt機制施加的設計約束以及可訪問性，計算可行性和密碼安全性之間的平衡所驅動。
Filecoin儲存挖掘不是工作量證明挖掘-密封儲存是在網路上獲得能量的唯一方法-但是需要快速高效的硬體才能在可接受的時間範圍內計算必要的證明。協議實驗室目前正在研究放寬這些要求的方法（例如，透過在證明機制本身中引入效率，或者透過外包SNARK計算以消除對昂貴GPU的需求）。但是，與此同時，在對硬體進行大量投資之前，潛在的儲存礦工應仔細考慮並試驗其系統組成，以確保他們具有所需的效能。
礦機和基準示例
最佳的系統組成將在很大程度上取決於儲存礦工的運營模式，包括資本支出和運營成本；因此，Protocol Labs無法提供任何具體建議。但是，我們已經發布了一些自己的設計，包括目前適用於測試和小規模挖礦的機器的輪廓。
我們希望儲存礦工能夠根據自己的需求調整其配置；可以使用替代配置在testnet上進行挖掘，並且我們希望這些配置中的許多配置都將超過我們自己構建的效率。我們鼓勵進行實驗，並要求感興趣的社羣成員在GitHub上分享自己的基準評分。
一般硬體問題
雖然我們無法提供具體建議，但可以提供一些一般性指導。
CPU：根據經驗，具有高時脈頻率的多核CPU將加速密封過程，使儲存礦工可以更快地將儲存到網路上。Protocol Labs自己的測試表明，具有SHA擴充套件功能的現代AMD處理器比其他處理器有更大的優勢。
GPU：必須有強大的GPU，才能在所需的時間限制內完成SNARK計算。Lotus當前被設計為支援NVIDIA製造的晶片。我們預計將來還會有其他製造商的支援卡。我們的 基準測試 可幫助您深入瞭解成功的晶片。
RAM：當前的Filecoin網路僅支援密封32GiB和64GiB扇區。在這些較大的扇區上執行必要的計算需要相應的更多RAM。建議挖礦系統至少配備128GiB。
儲存：選擇合適的儲存解決方案涉及很多考慮因素，也許最重要的是挖礦作業所採用的特定收益模型。儲存礦工目前需要保證原始儲存量為1TiB（或質量調整後的等同量；對於主網，它將增加到100TiB），以便挖取區塊，但是超出此要求的因素還有很多，他們可能會覺得有用並且考慮這些因素。
- 首先，儲存礦工應該牢記資料丟失的嚴厲處罰；即使翻轉一位也可能導致嚴厲的處罰。結果，儲存礦工可能希望考慮開銷以實現資料冗餘。
- 對於試圖加入檢索市場的儲存礦工來說，考慮合併其他儲存以準備提供密封資料的“熱”副本也可能是明智的。儘管當然可以開啟一個扇區以恢復原始資料，但是支援此用例的Filecoin實現將消除這種計算負擔（這是Lotus當前正在開發的功能）。
- 要考慮的另一個考慮因素是Filecoin網路對高可用性的期望。雖然理論上儲存礦工應該能夠與大多數商品的硬碟，固態硬碟，或其他合適的，非冷儲存解決方案，不是所有的儲存解決方案可依靠操作時執行最佳參加24 / 7。
- 當前，儲存礦工還需要足夠的空間來儲存區塊鏈本身。減少磁碟上區塊鏈的佔用空間是Lotus積極開發的一項功能。Filecoin的實現可能還需要額外的磁碟儲存，以用於簿記，相當於已抵押儲存的一小部分。
- 最後，協議實驗室在測試中發現，將NVMe儲存用作交換空間 可以在具有較少RAM（128GiB）數量的系統中用作補充。否則，儲存礦工在某些操作期間可能會遇到記憶體不足的問題（尤其是密封需要大量工作記憶體）。
網路：如果使用分散式Lotus Seal工作人員（請參閱 下面的“ 高階挖掘注意事項”），則建議使用高效能網路（建議使用10GbE +網絡卡和交換機）。使用網路附加儲存時，還建議使用高效能網路。
高階挖礦注意事項
如前所述，Filecoin儲存挖掘主要由與PoRep（複製證明）和PoSt（時空證明）相關機制所主導。PoRep本身是由幾個階段組成，而lotus實現的filecoin有助於將這些階段委託給不同的機器使用密封工人來達到效率最大化。Protocol Labs開發了一個示例架構，旨在利用這些功能進行大規模挖掘。在這裡，我們分解了設計類似系統時要考慮的不同瓶頸。
密封預交付階段1：在此階段，進行PoRep SDR編碼。此階段受CPU限制，並且是單執行緒的（根據設計，它不適合並行化）。該階段預計需要幾個小時的時間，確切的時間取決於要密封的扇形的大小，當然還取決於進行密封的機器的規格。如前所述，Protocol Labs（及其他）發現，具有SHA擴充套件的AMD處理器在很大程度上加快了此過程。使用時脈頻率更高的CPU也會提高效能。
密封預交付階段2：在此階段，使用波塞冬（Poseidon)雜湊演算法執行Merkle樹生成。此過程主要是受GPU限制的-可以將CPU用作替代方案，但應該會慢得多。使用GPU時，此階段預計需要45分鐘到一個小時。
密封提交階段1：這是執行生成證明所必需的準備工作的中間階段。它受CPU限制，通常在數十秒內完成。
密封提交階段2：最後，該密封階段涉及建立SNARK，該SNARK用於在將必需的證明廣播到區塊鏈之前對其進行壓縮。這是一個GPU密集型過程，預計需要20到30分鐘才能完成。
協議實驗室發現將preCommit階段2，提交階段1和提交階段2並置在同一臺裝置上是有效的，利用高密度計算機進行preCommit階段1。但是，preCommit階段1之間存在大量檔案傳輸以及交付前階段2；在網路訪問速度較慢或使用硬碟而不是固態驅動器的計算機上，這可能會超過其他方面的效能提升。在這種情況下，讓所有階段都出現在同一臺機器上可能會更有效率。
PoSt主要受GPU約束，但可以利用具有許多核心的CPU來加速過程。例如，WindowPoSt當前必須在30分鐘的視窗內進行；24核CPU和8核CPU之間的差異可能是清除該視窗時的餘地與勉強透過的時間之差。WinningPoSt是一種強度較低的計算，必須在Filecoin時期的較小視窗（當前為25秒）內完成。
加入Testnet第二階段
我們的測試網是Filecoin網路正式啟動的初步階段-我們目前處於測試網第二階段，預計執行到2020年第三季度主網啟動為止。
在測試網階段，儲存礦工可以從我們的水龍頭中檢索filecoin，作為抵押儲存的必要抵押。
請注意，測試網期間的filecoin沒有任何價值-官方filecoin僅在主網啟動後才可用。
加速Filecoin生態系統
隨著主網的啟動，社羣成員可以享有越來越多的機會參與Filecoin。
SpaceRace
為了準備主網，Protocol Labs最近宣佈了一項激勵計劃 SpaceRace，以對測試網進行壓力測試。參加者將有機會透過儘可能多地使用儲存來爭奪主網檔案幣。
Hack FS
HackFS是一個為期30天的虛擬駭客馬拉松，旨在為分散式網路奠定基礎。開發人員將構建dapp，遊戲，開發工具，DeFi整合以及其它利用分散儲存的技巧。HackFS將由ETHGlobal和Protocol Labs託管 ，並將擁有所有駭客馬拉松的主要內容：研討會，指導，鼓舞人心的演講，AMA和獎品！
Filecoin Discover
Filecoin Discover是一項最近宣佈的 計劃，旨在為Filecoin注入人類最有價值的文化和科學資料。購買Discover計劃的個人將獲得為期一年的質量調整後的儲存交易，Discover充當經過驗證的客戶。
Filecoin開發激勵計劃
我們透過Filecoin開發激勵計劃贊助貢獻者，繼續促進Filecoin生態系統的發展 。第4輪提案的截止日期為7月1日，可以進行優先考慮，但我們會在允許的情況下繼續評估截止日期之後提交的提案。
第5輪提案將於10月1日到期。
總結
區塊鏈是一種複雜的軟體，具有很多移動部件，從頭開始構建一個成功的區塊鏈是一項艱鉅的任務。沒有世界各地社羣成員的支援，Filecoin不會是今天的現狀，我們不能充分強調我們對所有幫助Filecoin達到這一點的人的感謝！再次感謝你在主網上線之前進入最後幾天時所給予的持續支援，參與和耐心。我們非常高興地歡迎新的社羣成員——礦工，開發人員和使用者加入，並希望本指南可以作為任何希望加入我們的人的起點，因為我們已經著手進行這個美妙旅程的下一步！
原文連結：https://filecoin.io/blog/filecoin-guide-to-storage-mining/
