Filecoin基础：详解算力密封

Filecoin作为一种可以将云存储转变成算力市场的非中心存储网络， Filecoin在其衍生的矿业市场中风头正盛；但在整个 Filecoin矿业市场中，大多数人对 Filecoin挖矿的相关知识只知皮毛。接下来，让我们系统了解 Filecoin算力密封全过程。

1.Filecoin奖励机制

目前， Filecoin的回报包括区块爆块，存储市场和检索市场。

2. Filecoin矿机挖矿

Filecoin挖矿过程简单地分成两步：Worker和Miner。

Worker负责计算，用 SDR算法对原始数据进行计算，然后将计算出的数据封存在硬盘的扇区内，提交上链生成复制证明（PoRep），矿工就得到了算力，这一过程需要消耗大量 CPU、内存和 GPU资源。接着， Filecoin网络根据矿工持有的算力(即区块内的打包票选权)来分配区块打包权，算力越大，赢票率越高，矿工在参与区块打包时需要重复提交时空证明（PoSt），完成了时空证明（PoSt）的节点可以得到区块打包的奖励。

Filecoin挖矿流程

通用存储市场

3.Filecoin存储的数据封装

“封装”指的是根据 Filecoin规定的格式，向数据进行存入，P1,P2,C1,C2是将数据打包存入的过程(Precommit1,Precommit2,Commit1,Commit2; Pre：预先或准备)。以下是装箱的例子：

Precommit1 (预封装一阶段)

文件数据如何堆叠？将它们切成碎片(因为在 IPFS网络中所有的文件都将被切成多达256 K的碎片)，将文件切成碎片的阶段称为p1。

这一阶段需要大量的 CPU消耗。

Precommit2(预封装二阶段)

将这些数据碎片装成小箱，然后记录文件名和一些信息(我们通常称之为动态哈希表 DHT的形成过程，以后找文件时使用该 DHT)，这个生成动态哈希表的过程叫做P2。

由于这一过程需要生成默克尔树，因此需要使用 GPU，即显卡资源，因此很多时候密封机需要加上显卡。

Commit1 (封装第一阶段)

第3阶段，将数据切成小块放入小箱子中，然后为文件生成信息表，接下来要做的，是在这些小盒子上贴上标签，叫做C1。

这个阶段非常省时，一般几十秒就能完成，但是需要花费大量的 Gas费用，这个环节消耗50%以上的 Gas费用。

Commit2(封装第二阶段)

第4阶段，要做的就是零知识证明，为以后提交时空证明（PoSt)做准备，那么什么是零知识证明？数据存储到此节点时，不知道存储内容时，也可以证明已保存此文件，即C2。

该阶段一般需要大量的并行计算，因此多显卡机是一个必要的工具，这是消耗 Gas费用较高的第二个环节。

密封算力小结

P1,P2,C1,C2封装数据的过程。P1是切片装箱，需要CPU (花费数小时);P2是生成文件的信息表，也叫动态散列列表 DHT，一般需要显卡(几十分钟完事);C1是贴标签(几十秒就够了， Gas费的一个主要消耗环节);C2是做零知识证明，一般需要多显卡(Gas费的主要消耗环节之一)。

Filecoin算力密封全流程小结

配合下面流程图，对密封流程中的重要步骤进行解析：

Ø Empty–Packing(空扇区，灌注数据，形成未密封扇区)；

Ø PreCommit1~PreCommit2 (进行算力密封，文件碎片通过默克尔树列进行加密，最后计算出默克尔树列的根值，预计P1会花几个小时，P2会花几十分钟)；

Ø PreCommting (将PreCommit2计算出的默克尔树根提交上链，以证明矿机加密能力，以及可完成扇区密封)；

Ø WaitSeed (可以理解为等待一定时间，或者说某一区块高度，每块间隔30秒，这是当前主网络的高度时间，具体等待是：一个扇区计算出的随机数，用于抽查P2密封扇区内文件是否被存储，零知识证明)；

Ø Commiting1~2 (提取相应的文件碎片，计算出默克尔根的文件路径，C1预计要花几十秒，C2预计要花25分钟)；

Ø CommitWait (提交C2计算结果的根，以证明文件碎片被保存)；

Ø FinalizeSector (扇区密封终止)；

Ø Proving(完成密封)。

以上是对Filecoin算力密封流程的解析，从存储力转换成算力的全过程，希望能给对Filecoin感兴趣的各位带来帮助。