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重要!Filecoin存储挖掘指南 | 点滴资讯

重要!Filecoin存储挖掘指南 | 点滴资讯

自从我们上一份Filecoin 测试网存储矿工指南https://filecoin.io/blog/filecoin-测试网-mining/发布以来,很多事情都发生了变化!当时,我们刚刚推出了第一套测试网,我们当时的建议反映了新生网络的不确定性和实验性。当时,我们刚刚启动了测试网的第一次迭代,我们当时的建议反映了新生网络的不确定性和实验性。我们非常感谢所有参与(以及继续参与)测试网的人——由于你们的支持,我们的协议和实现得以迅速成熟。我们现在正处于第二个测试网阶段,并且正在稳步推进主网的发布。

在这篇文章中,我们提供了一个最新的Filecoin存储挖矿指南,并讨论了最近宣布的一些激励措施和机会,以满足不断增长的Filecoin社区成员的需求。

 

请注意,Filecoin仍在完善中。从试验网提供的实验中获得的新见解正积极地被纳入最终的规范中。因此,重要的网络参数在主网启动前仍有可能发生变化。我们强烈鼓励矿工在投入大量资金之前小规模购买硬件进行测试、实验和基准测试。

 

一、参与Filecoin网络

 

目前,一个节点在Filecoin网络中可以扮演两个主要角色:存储和检索。我们预计,矿工将寻求在特定角色上的专业化。

 

存储市场

 

在Filecoin网络中,节点有能力与客户签订合同,提供在约定的时间内存储他们的数据,以换取Filecoin。

 

向Filecoin网络提供存储的节点被称为存储矿工。这些节点定期被授予用他们自己创建的区块扩展Filecoin区块链的能力。当他们创建一个新的区块时,存储矿工将获得新铸造的Filecoin的奖励,并通过他们可以向寻求将消息纳入区块的其他节点征收交易费。

 

检索市场

 

节点还可以参与检索合同,向客户提供指定的文件,以换取Filecoin。这可以激励那些拥有高吞吐量、高带宽连接的位置好的节点参与网络,促进文件的广泛和快速分发——尤其是那些需求量大的文件。

 

其他角色

 

其他一些作用(例如促进网络自我修复的“修复”节点)目前正在开发中,但尚未最后确定或在任何实施中得到支持。然而,如果没有这些拟议的改进,网络就能充分运作。

 

二、仓储开采的解释

 

存储矿工的作用是代表Filecoin网络保存文件。存储矿工必须以加密方式证明他们正在履行存储这些文件的承诺——这是通过复制证明(PoRep)和时空证明(PoSt)机制实现的。将存储质押给Filecoin网络本身就需要Filecoin;这些Filecoin被用作抵押品,以确保存储矿工坚持他们的合同义务。

 

存储数据

 

在Filecoin网络中,数据被存储在固定大小的扇区中。一般来说,存储矿工用代表客户存储的数据填充这些扇区,客户通过交易与存储矿工签订特定时间长度的服务合同。然而,存储矿工并不被迫进行交易;如果存储矿工发现任何可用的交易建议都不吸引人,他们可以做出容量承诺,用任意数据填充扇区。这使他们可以证明他们是在代表网络保留空间。如果需要的话,创建作为容量承诺的扇区可以在以后进行 “升级”,为未来的交易提供合同规定的存储空间。

 

复制证明

 

一旦一个扇区被填满,PoRep就会看到存储矿工对该扇区进行封印——封印是一个计算密集型的过程,其结果是数据的唯一表示(原始表示随后可以通过解封来重建)。一旦数据被封印,存储矿工:生成一个证明;对证明运行SNARK进行压缩;最后,将压缩结果提交给区块链,作为存储承诺的证明。通过这个过程为网络预留的存储被称为承诺存储。

 

时空证明

 

在PoRep完成后,存储矿工必须不断证明他们仍在存储他们承诺存储的数据。这是通过PoSt来完成的,PoSt是一个向存储矿工发出密码挑战的程序,只有直接咨询密封扇区才能正确回答。存储矿工必须在严格的时间限制内回应这一挑战;密封的计算难度确保了存储矿工必须保持对密封扇区的随时访问和完整性。

 

在Filecoin中,PoSt表现为两种不同的挑战。WindowPoSt和WinningPoSt。

 

窗口PoSt

 

WindowPoSt是对存储矿工做出的承诺进行审核的机制。它将每一个24小时的时间段分解成一系列的窗口。相应地,每个存储矿工的承诺扇区集被分割成若干子集,每个窗口一个子集。在一个特定的窗口内,每个存储矿工必须为各自子集中的每个扇区提交PoSt。这需要随时访问每个被挑战的扇区,并将导致SNARK压缩的证明作为区块中的消息发布到区块链上。通过这种方式,每个承诺存储的扇区在任何24小时内至少被审核一次,并保留一个永久的、可验证的、公开的记录,证明每个存储矿工的持续承诺。

 

Filecoin网络期望存储文件的持续可用性。未能为某个扇区提交WindowPoSt将导致故障,为该扇区提供服务的存储矿工将被削减——也就是说,他们的部分抵押品将被没收,他们的存储力量(见下文存储力量)将出现减少。存储矿工在被视为完全放弃存储承诺之前,将有一段有限的时间从故障中恢复。如果有必要,存储矿工还可以先发制人地宣布故障,这将导致惩罚减少,但仍必须在合理的时间范围内解决。

 

WinningPoSt

 

WinningPoSt是存储矿工因其贡献而获得奖励的机制。在Filecoin网络中,时间被分解成一系列的纪元——区块链的高度对应于经过的纪元数。在每个纪元开始时,少数存储矿工被选出来开采新的区块(Filecoin利用提示集,允许在同一高度开采多个区块)。每个成功创建区块的当选矿工都会被授予Filecoin,以及向其他节点收取费用的机会,以将消息包含在区块中。

 

一个存储矿工当选的概率与他们的存储能力相对应。在类似于WindowPoSt的基础过程中,存储矿工的任务是在纪元结束前提交指定扇区的压缩存储证明。未能在必要的窗口内完成WinningPoSt的存储矿工将丧失开采区块的机会,但不会因为未能完成而受到其他惩罚。

 

储能

 

Filecoin存储矿工的权力,对应的是存储矿工被选为开采区块的可能性,大致与他们代表网络封存的存储量成正比。为了进一步激励存储 “有用 “的数据,而不是简单的容量承诺,存储矿工有额外的机会来竞争由经过验证的客户提供的特殊交易。这些客户在提供涉及有意义数据存储的交易的意图方面得到认证,存储矿工从这些交易中赚取的电量将通过一个乘数来增加。在计入这个乘数后,一个给定的存储矿工所拥有的总功率被称为质量调整功率。

 

三、Filecoin实现

 

Filecoin分布式存储网络是一个开放的规范,有很多实现https://filecoin.io/blog/announcing-filecoin-implementations-in-rust-and-c++/)。

 

在编写本报告时,最成熟的实施方案,也是应该用来访问当前试验网的方案,是基于Go的Lotus。Lotus客户端能够在Linux和macOS上运行;安装和使用Lotus的详细说明可以通过其文档获得(https://lotu.sh/)。

 

目前至少还有其他三个实现正在积极开发中。这些包括go-filecoin(另一个基于Go的实现)、forest(ChainSafe开发的Rust实现)和fuhon(Soramitsu的C++实现)。

 

四、硬件方面的考虑

 

Filecoin网络的参与者将需要确保他们的系统有足够的设备来完成他们所要扮演的角色。

 

在不挖矿的情况下运行Lotus客户端

 

如果你不想挖矿,但仍想运行Lotus客户端,以达到保存钱包或与网络对接的目的,一个拥有2-4个CPU核心、8GiB内存和足够Filecoin区块链存储空间的系统应该是足够的(目前的测试网链每周增长约12GiB;降低这一存储需求的改进正在进行中)。

 

仓储开采

 

值得注意的是,在当前状态下,Filecoin存储挖矿需要相当强大的硬件来满足存储和证明的要求。这些要求主要是由PoRep和PoSt机制所施加的设计限制,以及需要在可访问性、计算可行性和加密安全性之间达成的平衡所驱动的。

 

Filecoin存储挖矿并不是工作证明挖矿——封存存储是在网络上获得权力的唯一途径——但需要快速高效的硬件来在可接受的时间范围内计算必要的证明。协议实验室目前正在研究放宽这些要求的方法(例如,通过将效率引入证明机制本身,或者通过外包SNARK计算来避免对昂贵的GPU的需求)。但与此同时,在对硬件进行大量投资之前,潜在的存储矿工应该仔细考虑和实验其系统的组成,以确保它们能够达到所需的性能。

 

矿机示例和基准

 

最佳的系统组成将在很大程度上取决于存储矿机的运营模式,包括资本支出和运营成本;因此,协议实验室无法给出任何具体建议。不过,我们已经公布了一些自己的设计,包括目前适合测试和小规模开采的机器的概要。

 

我们希望存储矿工能够根据自己的需求定制配置;在测试网中可以用其他配置进行挖矿,我们希望这些配置中的许多配置会超过我们自己构建的效率。我们鼓励实验,并希望有兴趣的社区成员在 GitHub 上分享他们自己的基准测试成绩。

 

一般硬件问题

 

虽然我们不能给出具体的建议,但我们可以提供一些一般性的指导。

 

CPU:作为一个经验法则,具有高时钟速率的多核CPU将加速封存过程,使存储矿工能够更快地将存储上传到网络。协议实验室自己的测试表明,具有SHA扩展的现代AMD处理器比其他处理器具有可观的优势。

 

GPU:要在规定的时间内完成SNARK计算,必须有强大的GPU。Lotus目前的设计是为了支持NVIDIA制造的芯片;我们预计将来会支持其他厂商的卡。我们的基准提供了对我们已经成功使用的芯片的深入了解。

 

内存:目前的Filecoin网络只支持32GiB和64GiB扇区的封存。在这些较大的扇区上进行必要的计算需要相应的更多的RAM;建议采矿系统至少配备128GiB。

 

存储器:在选择合适的存储解决方案时,有许多考虑因素,其中最重要的可能是采矿作业所假设的具体收入模式。存储矿工目前需要承诺1TiB的原始存储(或其质量调整后的等价物;对于主网来说,这一数字将增加到100TiB),以便开采区块,但除了这一要求外,还有许多其他因素,他们可能会发现需要考虑。

 

  • 首先,存储矿工应该注意丢失数据的割裂惩罚;即使是一个翻转的比特,也会导致陡峭的惩罚。因此,存储矿工可能希望将开销考虑在内,以实现数据冗余。

 

  • 对于寻求参与检索市场的存储矿工来说,考虑纳入额外的存储,为提供密封数据的“热”副本做准备,可能也是一种谨慎的做法。虽然当然可以解封一个扇区以恢复原始数据,但支持这种用例的Filecoin实现将消除这种计算负担(这是目前正在为Lotus开发的一个功能)。

 

  • 另一个需要考虑的因素是Filecoin网络对高可用性的期望。虽然从理论上讲,存储矿工应该能够使用大多数商品HDD、SSD或其他合适的非冷存储解决方案来参与,但并不是所有的存储解决方案在24*7运行时都能依靠最佳性能。

 

  • 存储矿工目前也需要足够的空间来存储区块链本身;缩小区块链在磁盘上的足迹是Lotus正在积极开发的一个功能。Filecoin的实现也可能需要额外的磁盘存储,相当于一小部分质押存储,用于记账。

 

  • 最后,Protocol Labs在测试中发现,采用NVMe存储作为交换空间https://lotu.sh/en+hardware-mining#测试网-discoveries-152616,可以在RAM数量较少(128GiB)的系统中起到补充作用;否则存储矿工在某些操作中可能会遇到内存不足的问题(尤其是封印,需要大量的工作内存)。

 

网络:如果使用分布式的Lotus印章工(见下文高级挖矿注意事项),建议使用高性能网络(建议使用10GbE+网卡和交换机)。使用网络附加存储时,也建议使用高性能网络。

 

高级挖矿注意事项

 

如前所述,Filecoin存储挖矿主要是关注与PoRep和PoSt机制相关的问题。PoRep本身由几个阶段组成,Filecoin的Lotus实现有利于将这些阶段委托给不同的机器,以利用封印工人实现最大效率。协议实验室已经开发了一个示例架构https://filecoin.io/vintage/mining-hardware-config-测试网-v3.pdf,旨在利用这些能力进行大规模挖矿。在这里,我们分析了设计类似系统时需要考虑的不同瓶颈。

 

密封预交付阶段1:在这个阶段,PoRep SDR编码发生。这个阶段是CPU绑定的,而且是单线程的(根据设计,它不适合并行化)。这个阶段预计需要几个小时,具体时间取决于被封存扇区的大小,当然还有封存机器的规格。如前所述,协议实验室(以及其他机构)发现,采用SHA扩展的AMD处理器可以在相当程度上加快这一过程。使用时钟速率更高的CPU也会提高性能。

 

密封预交付阶段2:在这个阶段,使用Poseidon哈希算法进行Merkle树的生成。这个过程主要是与GPU绑定的——可以利用CPU作为替代,但预计速度会慢很多。当使用GPU时,这个阶段预计需要45分钟到1小时。

 

封闭提交阶段1:这是一个中间阶段,执行生成证明所需的准备工作。它是与CPU绑定的,通常在几十秒内完成。

 

密封提交阶段2:最后,这个封印阶段涉及SNARK的创建,它用于在向区块链广播之前压缩必要的证明。这是一个GPU密集型的过程,预计需要20-30分钟的时间才能完成。

 

协议实验室发现,将预提交阶段2、提交阶段1和提交阶段2共同放置在同一台机器上,利用高密度计算机进行预提交阶段1,效率很高。然而,在预提交阶段1和预提交阶段2之间会有大量的文件传输;在网络访问速度较慢或使用硬盘而非固态硬盘的机器上,这可能会超过其他方面的性能提升。在这种情况下,让所有阶段都发生在同一台机器上可能更有效率。

 

PoSt主要是与GPU绑定的,但可以利用具有许多内核的CPU来加速这个过程。例如,WindowPoSt目前必须在30分钟的窗口内进行;24核CPU和8核CPU之间的差异可能是以舒适的优势清除该窗口和只是勉强通过时间的差异。WinningPoSt是一种不太密集的计算,必须在Filecoin epoch的小得多的窗口(目前为25秒)内完成。

 

五、加入测试网第二阶段

 

我们的测试网是Filecoin网络正式启动的初级阶段——我们目前处于测试网第二阶段,预计将持续到2020年第三季度主网启动。

在测试网阶段,存储矿工可以从我们的龙头(https://faucet.测试网.filecoin.io/中取回Filecoin,作为质押存储所需的抵押品。

请注意,测试网Filecoin没有任何价值——官方Filecoin只有在主网启动后才会出现。

 

六、加速Filecoin生态系统的发展

 

随着主网启动的临近,越来越多的机会让社区成员参与到Filecoin中来。

 

SpaceRace

 

为了筹备主网,Protocol Labs近日宣布了一项激励计划SpaceRace,对测试网进行压力测试。参与者将有机会通过上机尽可能多的存储来争夺主网Filecoin。

 

HackFS

 

HackFS是一个为期30天的虚拟黑客马拉松,旨在构建去中心化网络的基础。开发者将建立dapp、游戏、开发工具、DeFi集成以及其他利用去中心化存储的黑客。HackFS将由ETHGlobal和Protocol Labs主办,并将拥有所有黑客马拉松的主打项目:研讨会、导师、鼓舞人心的演讲、AMA和奖品!

 

Filecoin发现

 

Filecoin Discover是最近宣布的一项举措,旨在用人类最宝贵的文化和科学数据为Filecoin播种。买入Discover计划的个人将获得一年的质量调整存储交易,Discover将作为验证客户端。

 

Filecoin开发补助金

 

我们将继续通过Filecoin开发补助金赞助贡献者来促进Filecoin生态系统的发展。第4波资助提案的截止日期是7月1日,以便优先考虑,但我们将在能力允许的情况下继续评估截止日期后提交的提案。第5波提案将在10月1日截止。

 

七、总结

 

区块链是一个复杂的世界,有很多移动的部件,从零开始构建一个成功的区块链是一项巨大的工程。如果没有全世界社区成员的支持,Filecoin就不会有今天的成就,我们对每一个帮助Filecoin走到这一步的人都非常感激!再次感谢你们的持续支持、参与和耐心,我们非常高兴地欢迎新的社区成员(矿工,开发人员和用户)加入,并希望本指南可以作为望加入我们的任何人的起点,因为我们着手进行此步骤很棒的旅程!

点对点科技简介

点对点科技深耘IPFS与Filecoin技术,坚持区块链技术改变未来的信念。点对点 IPFS 数据中心是目前国内技术领先,性价比高、保障优的投资标的。自建杭州数据中心,合作数据中心分布于上海、宁波、河北、香港、斯德哥尔摩(瑞典)等地。点对点数据中心具有优秀的硬件配置与目前国内优质的网络节点资源。点对点科技力求将IPFS爱好者升级为IPFS领军者与受益者,让IPFS颠覆传统互联网,共同开启 WEB 3.0时代。

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原创文章,作者:米娅,如若转载,请注明出处:https://ipfsdrop.com/offcial/filecoin/zhongyaofilecoincunchuwajuezhinan-diandizixun/

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