FIL:挖礦指南：Filecoin網絡搭建邏輯與創新者的窘境

本文由IPFS原力區原作

他強由他強，清風拂山崗；

他橫由他橫，明月照大江；

他自狠來他自惡，我自一口真氣足。

--金庸《倚天屠龍記》

塔勒布在《反脆弱》一書中所定義的“反脆弱性”，是那些不僅能從混亂和波動中受益，而且需要這種混亂和波動才能維持生存和實現繁榮的事物的特性。然而經過這幾天太空競賽的表現，我們可以看到小礦工處于水深火熱當中，主要源自：算力增長慢，存儲成功率低，該如何“反脆弱”生長成為了其當下亟需解決的問題。

雖然Filecoin官方最新發布《締造Filecoin經濟》白皮書中提到一個簡單鑄造，里面涉及一個概念——抗脆弱性，就是為了讓礦工可以在早期實現。因為技術、資金的緣由很有可能難以實現，所以原力區再次升級全球合作伙伴計劃，助力暫時技術實力落后的礦工，賦能全網絡在符合基準線要求的“200%”增長，共塑分布式存儲的規模落地。

本文會通過介紹挖礦的流程，以及目前太空競賽部分礦工存在的窘境，講述我們該如何應對？

文前簡述：通過這一輪的太空競賽表現，目前很多礦工除了算力規模不夠大外，還有可能是因為高度跟不上、Worker的P1和P2頻頻失敗、沒有礦工協助winning打包、沒有存儲需求方提供訂單、出塊難等等原因，導致部分礦工早期算力難以增加，爆塊成功率低等。從微觀方面而言是該礦工有可能獲取不了太空競賽獎勵，宏觀方面而言就是網絡難以進一步壯大。

一、Filecoin全覽圖：挖礦、存儲與檢索

熱浪來潮，全球新數字時代、中國新基建的興起，很多人朋友會問，IPFS的時代意義是什么？Filecoin的焦點又在何處？Filecoin挖礦實際參與的是什么賦能行為？

Chia全網有效算力34.59EiB 挖礦產出1,527,194枚:金色財經報道，據chiaexplorer數據顯示，2021年8月25日，Chia當前全網有效算力為34.88EiB，目前XCH總量22,527,194枚，挖礦產出1,527,194枚。當前每天每TiB算力可產出0.0003個XCH，1TiB算力挖出1枚XCH需要花費約10年285天。行情顯示，當前XCH報價為255.1美元，日內跌幅1.57%。[2021/8/25 22:36:05]

IPFS相當于BT協議的升級版，但其不僅限于內容存儲的交流，還涉及到全領域的應用，可以理解為一個國際化、無中心、高安全、高隱秘性的新互聯網絡。其賦予的時代意義不僅限網絡基建服務全面升級，更是賦予人性對隱私自由的追求。

而Filecoin是維護IPFS網絡公平有序進行的一種價值媒介，相當于自由經濟“法律”的制定和監督者，以經濟手段合理監管和制裁每個理性經濟人。總之，IPFS是Filecoin映射的價值體現，IPFS宏觀意義會更大，Filecoin屬于該網絡的價值體現。

BTC的挖礦意義是維護和監督去中心化賬本，是建立共識的基礎，其采取的是PoW共識機制，通過工作量證明來形成共識，整體體現BTC的價值是共識，從而形成加密貨幣中最大的支付代幣。

Filecoin挖礦的本質除了維護賬本之外，還可以提供存儲、檢索基礎數據服務，所以Filecoin挖礦會給網絡上賦予更多的實際價值，為服務提供網絡架構。

Filecoin挖礦全覽圖，來源：IPFS原力區，2020-08-28

由上圖可以看出，我們礦工在參與Filecoin網絡中會涉及三個活動：區塊打包、數據存儲和數據檢索，介紹如下：

區塊打包

時空云礦哥：安全和穩定的運維是Filecoin挖礦的重中之重:IPFS100.com現場報道，2020年8月29日，由IPFS100.com、科技寺主辦的星際漫游沙龍活動在三里屯科技寺拉開帷幕。時空云科技COO&IPFS.CN主編礦哥帶來主題演講《Filecoin的機遇與挑戰》，他指出：目前巨頭們紛紛利用IPFS技術布局分布式存儲領域，由于IPFS的開源性，因此也吸引了礦工、投資人等參與其中。雖然此前有很多虛假礦機攪亂市場秩序，但Filecoin項目本身是沒有問題的，因為Filecoin曾通過了美國證監會的審批，具有強合規性，且有紅杉資本等眾多頂級風投機構參與投資。硬件、軟件、托管、運維等將共同影響Filecoin挖礦，Filecoin挖礦的核心是存儲，如果在存儲方面沒有長時間的積淀，那么會很少有成績，安全和穩定的運維是Filecoin挖礦的重中之重。[2020/8/29]

礦工通過搭建節點、創建錢包、申請水龍頭等來生產礦工標識，然后通過一些硬件設備來支持整個網絡，完成數據封裝和時空證明，從而獲取打包權限，獲取爆塊獎勵。

數據存儲

客戶與存儲礦工確定訂單后，礦工通過復制證明和時空證明來確保數據服務，從而獲取對應的存儲服務收費。

數據檢索

客戶發出檢索請求后，檢索礦工活動訂單后提供檢索服務，從而支付對應的檢索服務給礦工。

那么我們如何成為一名礦工？

二、如何成為一名礦工

很多用戶都不是很了解如何成為一名礦工，其實從操作而言，我們也可以根據官方及網絡信息成為一名合格的礦工，但是可能收益會存在一定的差異化，所以這塊就需要借助專業運維的力量，讓我們更好獲得更高收益。話不多說，礦工操作指南如下：

BTFS存儲空間挖礦大賽7月28日top10獲獎名單已公布:據BTFS官方團隊統計，調整挖礦獎勵分配公平性規則后7月 28 日共有 459 個超過 100MiB 的存儲用戶節點，按照存儲比例瓜分 25,000,000 BTT的空投獎勵，共有 6662個超過 5.5 分（滿分10 分）的在線高質量節點平分 5,000,000 BTT空投獎勵。[2020/7/30]

搭建Filecoin測試節點

錢包創建及代幣水龍頭獲取

存儲提供方的配置操作

存儲需求方的配置操作

檢索市場及檢索礦工

如何單機部署多節點集群及礦池設計思路

交易證明、復制證明和時空證明

1）搭建Filecoin測試節點

首先我們可以嘗試在macOS和Linux服務器上搭建Filecoin測試節點，搭建測試節點主要步驟分為以下：安裝Filecoin安裝包、運行與檢查Filecoin軟件、節點命名、激活節點，加入網絡統計。

安裝Filecoin

其中有兩種release安裝包的獲得方式，一種是通過源碼進行自編譯，另一種是下載官方發布的release安裝包，兩種方式各有利弊。

自編譯release安裝包的好處：可自定義的源碼編譯環節，能夠清晰的看到整個Filecoin從同步數據、挖礦、創建礦工、發布訂單到接單的整個流程；其壞處：編譯準備環節比較復雜，需要較強的Debug和運維能力，同時編譯耗時長，對機器CPU性能要求更高。

自編譯release安裝包需要經歷構建、安裝、測試自編譯包過程，從而為了更好地迎合開發，但是早期會隨著官方版本調整需要重新構建和調整，該種方式比較適合運維能力強的團隊。

動態 | BTC挖礦難度將創下歷史第二大跌幅:BTC.com數據顯示，截至目前BTC挖礦難度預計將下跌15.16%至5.64T，刷新今年8月以來低位，創下歷史第二大跌幅。[2018/12/3]

獲取官方release安裝包。對于運維能力不是很強的團隊可以使用官方開發的版本，但是官方公布的版本比較適合個人投資者；其好處是繞過了復雜和漫長的源碼編譯過程，可以直接使用；其壞處是由最新的代碼包難以及時跟上最新的官網調整情況，實時性滯后。

可以通過https://github.com/filecoin-project/go-filecoin/releases下載最新版本的官方release安裝包。

官方release安裝包，來自:官網，2020-08-28

安裝完之后就可以檢查Go-filecoin測試網安裝情況，初始化并運行filecoin節點，配置節點名字，最后可以檢查到節點與網絡的可視化監控，就就可以看到自己的節點在全球網絡上了。

2）錢包創建與代幣水龍頭獲取

礦工是推動Filecoin網絡共識處理流程的積極參與者，也是期望共識的區塊提議者。其既可以是礦工也可以是存儲需求方。礦工需要隨時在線，等待接受客戶的存儲訂單，并提供存儲服務，并密封扇區數據，賺取FIL。不僅如此，其在該過程中還需要不斷地執行時空證明，以證明能否參與出塊競選。

來源：官網，2020

3）錢包搭建及獲取水龍頭

錢包搭建

Filecoin錢包和很多區塊鏈錢包一樣，作為一個加密資產的承載體，是專屬于區塊鏈系統的一環，一般是非對稱加密的公私鑰。這里錢包地址是由節點自動初始化生成，地址信息十分重要，查詢余額，導出和導入都需要。

金融科技公司中新控股主營業務中包含比特幣挖礦:據騰訊科技報道，金融科技公司中新控股CEO彭耀杰在業績會上表示，該公司今年在金融科技領域投資將不少于1億美元，重點拓展亞洲市場，目前正與4個國家的代表探討合作事宜。中新控股旗下主營業務涉及第三方支付、在線投資及科技驅動借貸、傳統借貸及融資以及社交與手游、比特幣挖礦等業務。[2018/3/22]

水龍頭

FILFaucet是一個代幣水龍頭，可以讓一些早期參與的Filecoin節點用戶提前獲取一定數量的FIL代幣參與早期市場活動，僅供測試階段使用，不具備轉賬和權益價值。獲取該測試FIL代幣通過GitHub賬號來分發，太空競賽階段每個賬號100個FIL，主要是抵押挖礦。

在建立錢包之后，我們還要區分節點ID、賬戶、錢包地址、礦工ID、內容ID。

來源：IPFS原力區，2019

節點ID可以是存儲客戶或者礦工，ID是節點的唯一標識，就像Facebook的名稱一樣，永不重復；

賬戶ID與節點ID一一對應，賬戶可以存多個錢包地址，主要是與FIL直接掛鉤，節點ID偏向識別屬性，賬戶ID偏向資產屬性，節點自動初始化生成；

礦工ID主要是與礦工收益有關，所以在布置好Filecoin節點后，需要礦工手動創建命令通過節點ID生產礦工ID；

內容ID與網絡存儲的文件掛鉤，每份文件會生產唯一的ID，主要是為了方便快速索引數據。

4）存儲提供方的配置操作

成為存儲礦工同時需要接受Filecoin存儲市場的制定規則和EC共識，方可進行挖礦行為，因為在區塊鏈世界里，代碼即是法律。

存儲提供方主要是承諾提供存儲服務，通過訂單協商溝通及確定后，復制和時空證明來證明服務，整體周期可以步驟為：

存儲交易證明。建立身份，提交抵押和存儲容量，成為一個存儲礦工；

生產訂單。創建區塊，創建Ask訂單，與用戶節點交易；

停止挖礦。密封數據并提交復制證明，更新訂單狀態完成交易，時空證明數據持續存儲；

提高爆塊能力證明。存儲礦工持續手機證明，創建post，提高存儲算力和可證明算力，以提高爆塊機率。

創建礦工ID

創建礦工身份并獲取ID后，同時需要承諾能夠提供存儲服務證明，不過針對不同群體測試網絡不同：針對普通用戶，扇區為256MB，針對開發者用戶，扇區為1KB，主要群體不同標準不同，后者更為節約封閉扇區耗時，但是都不強制規定，都是根據各自的硬件配置和運維水平調整。

設置并發送Ask訂單配置

存儲提供方初始一個Ask訂單設置，一來啟動挖礦獎勵，二來可以進行存儲訂單收益，后者的話網絡可以根據訂單來進行自由調節價格來撮合市場。

Ask訂單配置問題：礦工worker地址，主要是完成所有外在的事物，包含參與Ask訂單提交證明、封存數據等，worker常遷移和更變，安全級別較低；礦工owner地址，適合冷存私鑰，安全級別更高；FIL/byte/block為單價；生成一個區塊時間；Gas單次燃燒所需要的FIL費用值；Gaslimit總數。

在早期，礦工需要給自己灌數據，該過程主要是要滿足礦工在早期階段需要達到某個數據體量，有三種方式：

接受訂單，目前該階段是自動接受訂單；

密封過程，數據封裝；

時空證明，時空證明后就可以持續證明該數據穩定保存。

存儲訂單的交易成功后，將由存儲算力和可證明存儲能力兩個重要參數作為與出塊的概率直接掛鉤。

目前很多小規模的礦工卡在該步驟，主要有四點：高度難以同步、難以撮合訂單和礦工難以打包。

高度難以同步。因為技術的原因，很多礦工在做Sector過程中，P1和P2階段不穩定，以及失敗率過高，導致難以實現數據封存而失敗。

全網節點Sector檢查統計情況，來源：IPFS原力區，2020-08-27

撮合訂單難。主要是目前太空競賽階段與測試網階段不同，測試網結算是自動接單，太空競賽是可選擇階段，導致小礦工可能生產不了訂單，完成不了后面的存儲礦工步驟，獲取不了存儲訂單的收益，以及提高不了爆塊的機率。

打包難。針對小規模的礦工，在完成windows和winning時空證明之后，沒有礦工協助打包并廣播網絡，導致出塊失敗；反而對于多集群的礦工就可以互相協助。

出塊難。隨著算力的增長，存儲規模的增大，特別是對于是1PB以上的礦工，出塊需要隨機訪問整個存儲中的部分扇區，這對響應時間是一個很大的挑戰。在30秒內無法完成數據讀取的礦工將會浪費一次出塊機會，相應的收益就會減少。

原力區winning時空證明時間，IPFS原力區，2020-08-27

反過頭來想，對于存儲提供方來說，我們其實還需要數據需求方才能完成整個撮合服務，那么他們是怎么操作的？

5）存儲需求方的配置操作

需求方和提供方兩者可以為同一體，就是節點既可以為礦工也可以為存儲需求方，那么需求方是如何完成的？主要步驟可以分為：導入數據資源并獲取CID、查看Ask訂單池、選擇匹配的存儲服務。

導入數據資源并獲取CID

需求方需要在Filecoin客戶端中導入其想要存儲的數據，并按照IPFS網絡的數據加密形式來把數據進行切分、加密處理等后，生成內容ID。同時該步驟可能需要反向驗證是否到處成功，用CID來檢驗。

查看Ask訂單池

在對全網的Ask訂單池進行查詢，并根據存儲端報價選擇交易對象。該網絡階段在測試網階段是自動匹配的，然而在太空競賽開始時是自由撮合的。

選擇匹配的存儲服務

在選擇適合的訂單和礦工ID后，就可以選擇匹配的服務內容，通過內容ID我們可以查到礦池所經歷區塊的個數。同時我們要準備充足的余額來匹配特定的服務；礦工階段存儲狀態，是否存在不穩定的情況；節點網絡與集群的關系是否是相連的；單位數據單位服務礦工能否支持等。

三、原力區賦能：沒人需要被犧牲，小規模礦工會更加堅強

在我們了解了挖礦存儲流程之后，也更加清楚目前主要是因為小礦工規模小、技術薄弱，導致一段期間內難以實現Sector難以生成、沒有協助的訂單需求方、區塊打包方和出塊難等等，直接導致該階段小規模礦工難以獲得太空獎勵，間接導致全網算力增速過慢。

對此，我們可以選擇運維技術實力過硬的礦商進行節點合并或者運維技術支持來提高算力，強強聯手才是最后Filecoin最終要走向的大同局面，難道不是嘛？

寄言：希望原力區可以有一次協助您同航的機會。SpaceRace，Alltheminers，Allthebest！

最后申明，里面關于部分技術內容參考嘉樂MrMaple《Filecoin源碼倉庫全解析》，特此告知并感謝！

／End.

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