Filecoin 挖矿比 Bitcoin要复杂得多，需要专业的维护
挖矿收益只占 Filecoin 矿工收益的一部分，矿工找到真正的客户才能带来最大收益
购买 Filecoin 矿机要谨慎选择，网络初期矿池会占据主要份额
1、从共识机制开始说起
尽管现存数字货币多达数千种，但占主导地位的共识机制还是 PoW（Proof of Work），也就是工作量证明。这种方式简单公平，用户无论算力大小，都可以参与计算，为网络作出贡献。这是最成熟也最广为使用的一种机制，也是广大用户能够参与的一种方式。但这种方式最受诟病的一个问题就是能源消耗，大量电力用于计算“无意义”的Hash值，尽管这种消耗保证了信任系统，但没有直观可见的实际用途，被认为是一种浪费。
为了减少浪费，PoS （Proof of Stake，权益证明）共识机制随着以太坊提出而被大量研究，但是到目前为止，仍没有达到实用阶段。这其中包括安全问题，也包括公平问题。另一种类似的共识机制 DPoS（委托权益证明）被EOS及其类似项目采用，这种方式采用少量的共识节点进行区块验证和生成，其实是半中心化的，同时，广大用户完全被排除在共识机制之外。
去年开始被大肆宣传的PoC（Proof of Capacity）掀起了一波硬盘挖矿的波浪。尽管PoC避免了CPU大量消耗电力，但又引入了硬盘资源用于抵押，多数项目是对硬盘资源无意义的消耗，资源仍然没有被真正利用。
Filecoin采用一种完全不同的共识机制，这种共识机制以硬盘的真实使用量为基础来进行选举和挖矿。这也是一种PoS（Proof of Storage，not Proof of Stake），在Filecoin项目里，采用PoRep（Proof of Replication）和PoSt（Proof of Spacetime）来实现。其选举的共识机制是EC（Expected Consensus，预期共识）。这种共识机制采用VRF（Verifiable Random Function，可验证随机函数），来进行秘密选举出每一轮的领导者，获得出块资格和奖励。这种选举的方式来达成共识，可以有效地减少能源消耗，抵御分叉。目前采用VRF机制来实现共识的还有 Snow White[1], Algorand[2] 等。另一方面，用户被鼓励使用硬盘存储真正有意义的数据来获取更大收益，资源被真正利用起来。
2、简单的PoW挖矿
3、Filecoin矿工的收益模式
对一个Filecoin矿工而言，其收益主要来自于以下方面：
区块奖励及交易费用：按一定算法固定释放（恒量）
存储收费：存储用户付给矿工的费用，按照存贮周期线性释放 （总量随存储量增大而增大）
检索收费：用户访问内容所付给矿工的费用，一般付给检索矿工，检索矿工如果需要向存储矿工获取，则同样给存储矿工付费（目前还没有实现，但一定会实现在主网中）
可以预计，在网络初期，这三部分奖励中，有一段时间将以区块奖励费用占整个矿工收入的主要部分。但是，随着网络的发展，矿工获得的存储费用和检索费用比例将逐步上升，在一定规模之后，这两部分有价值的收入将高于区块奖励。具体示意参见下图：
这是一个必然的趋势，其主要原因在于：区块奖励的分配是固定的，而Filecoin的实际价值在于数据的存储与检索。当网络发展增大时，整个网路的区块奖励不变，那么单位算力的奖励就必然变小，然而，存储和检索的收入却是随着算力（具体所存储的有效数据量）增大而增大的。
4、如何获取最大收益？
找到真正愿意出钱的用户来存有效数据；
矿工不仅可以获得算力，还可以获得用户的存储费用
如果找不到有效数据，那么自己填入垃圾数据
矿工仅获得算力，但由于是自己填入数据，自己需要为存储付费，这笔费用会线性释放给矿工
注意1. 和 2. 的共同点矿工都能获得算力，但区别非常明显，自填自挖不仅自己不能获取存储收益，同时自己还需要出币来进行存储，相当于抵押了一笔费用给网络，逐步收回。（自填自挖这种方式在网络初期可能大量存在，但随着网络的发展会逐步消失。）
这里，对一个矿工而言，需要问一下自己：
- 找到真正用户？- 非常好，问题是资源在哪里，单枪匹马怎么找？ - 购买其他人提供的服务？- 完全可能会有人提供类似服务，那么这样不仅不能收取存储的费用反而要付费了。
要知道，在正式网络中，系统可能提供两种交易达成方式：1） 用户直接与某个矿工达成交易；2）用户通过网络与矿工达成交易。
在系统的运行过程中，这两种方式都会有用户采用。当网络持续运行足够长的时间之后，必然有一些大矿工或高质量的大矿池出现，他们在价格，存储保障，访问速度等各方面更有优势，多数用户必然拥抱这些更有保障的矿池。同时，大矿池也更有能力和资源去开发客户。
那么，最大化存储费用的一个基本要求，就是你要足够的稳定，足够的大，拥有足够的资源，也就是说，最好参与到大矿池之中。
再说，如何最大化检索费用，这个问题就不那么简单了。根据目前云存储业务收入分析，检索费用收入远远大于存储费用。在Filecoin网络的初期，当内容不多情况下， 检索费用所占比例相对较小。但一旦网络发展到一定规模，检索费用将占整个网络里矿工收益的最大部分。这是，这个网络才成为一个真正的去中心化存储网络。由于检索是在链下进行，可以预计，会出现一些超级检索矿工，他们不仅仅会在整个Filecoin网络中抓取数据，而且会存储大量的热数据，来直接响应用户的请求，提供更好的用户体验。检索节点也会提供IPFS网络和Filecoin网络的桥接，利用IPFS网络来直接提供检索服务。
最大化检索费用，对于矿池而言，可以方便地开发检索矿机和检索软件，直接利用自身的矿池来提供高质量的检索服务。对于一般的矿工，如果能够拿到热数据的订单，相信对检索收入也是一个不小的助力。
那些情况下会导致损失呢？其实有很多，列举如下：
硬盘损坏：必然发生，视硬盘质量和使用时间长短概率不同；如果买到二手硬盘，那概率可能很高
网络中断：概率较小，但在家庭环境仍有较大概率
软件故障：必然发生，概率问题
矿机硬件故障等
那么如何减少损失？一句话，冗余备份，对故障快速处理。硬盘可以采用RAID来构建高可用性，节点故障可以通过节点间的类RAID或EC（Eraser Coding）技术来实现冗余。但这些，对于个人用户而言，做起来并不容易。
那么个人用户采购矿机，加入矿池如何呢？这应该是一个思路，但这里面仍然涉及到很多问题。比如矿池如何与矿机用户分成，是仅仅考虑区块奖励呢？还是存储检索都考虑其中。矿池如何为矿机引流，是矿机被平等对待呢？还是根据矿机的配置不同，性能不同而有所区别？
需要注意的是，比特币矿机能够很容易加入矿池的一个主要原因在于，矿池可以为矿机分配计算任务，而同时，矿机的算力是能够被时时计算并记录的，可以做到非常公平。而Filecoin矿机则不然，算力来源于存储的数据量，如果矿池仅仅考虑区块奖励，按照算力来分成，那么矿工自己就需要考虑如何提高算力，这本身就不容易。
可以预计，Filecoin挖矿的参与模式更多地将以云矿池为主，有矿池来为用户提供专业的引流，算力提升，冗余备份，系统维护，甚至可以提供抵押担保。让用户真正做到放心。但这样的矿池需要专业的设计。考虑到Filecoin测试网络需要申请才能参加，估计Proto Labs已经考虑到这些方面，Filecoin网络是去中心化的，但是每一个矿工节点都需要是专业的。因为这是一个真正的服务网络，也是一个优胜劣汰的网络，任何不专业的参与者都可能被淘汰。
参考：
[1] Snow White: Provably Secure Proofs of Stake. Iddo Bentov, Rafael Pass , Elaine Shi
[2] ALGORAND AGREEMENT Super Fast and Partition Resilient Byzantine Agreement. Jing Chen, Sergey Gorbunov, Silvio Micali, Georgios Vlachos
[3] Filecoin & IPFS Integration: https://github.com/filecoin-project/specs/issues/144
[4] Filecoin Proofs
来源：微信公号 胡飞瞳
作者：胡飞瞳
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