加载中 ...

Filecoin官宣:FIL的存储挖掘指南(参与者必读)

2020-07-28 11:51 编辑:币牛牛 来源:币牛牛

在详解存储通证获取机制的过程中,对通证获取所需的硬件进行了分析说明,供不断增长的Filecoin社区成员使用,以期共识增加。

由于开发人员与社区成员的努力,Filecoin协议和实现得以迅速成熟。官方现在处于第二阶段的测试网,并且正在稳步向主网发布迈进。

但Filecoin仍在完善中。从测试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。官方强烈鼓励矿工在投入大量资金之前,购买小规模的硬件以进行测试、试验和基准测试。

参加Filecoin网络

目前,节点可以在Filecoin网络中扮演两个主要角色:存储和检索。官方预计,矿工将寻求在特定角色上的专业化。


在Filecoin网络中,节点具有与客户端签约的能力,可以在约定的时间段内存储其数据,以换取Filecoin。

为Filecoin网络提供存储的节点称为存储节点参与者。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。当他们创建一个新区块时,存储节点参与者将获得Filecoin区块打包奖励,并可以向试图在区块中加入消息的其他节点征收交易费用。

检索市场

节点还可以参与检索合同,为客户提供指定的文件,以换取FIL通证。这激励了具有高吞吐量、高带宽连接、位置好的节点参与网络,从而促进了文件广泛且快速的分发,尤其是那些需求量很高的文件。

其他角色

目前正在开发许多其他角色(例如,促进网络自我修复的“修复”节点),但尚未最后确定或在任何实施中得到支持。但是,如果没有这些建议的改进,网络将完全正常运行。

存储获取通证

存储节点参与者的作用是代表Filecoin网络保存文件。存储节点参与者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。将存储质押到Filecoin网络本身需要FIL。这些被用作担保,以确保存储节点参与者履行其合同义务。

存储数据

在Filecoin网络中,数据存储在固定大小的扇区中。一般来说,存储节点参与者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节点参与者签订特定时间长度的服务合同。但是,存储节点参与者并没有被迫进行交易。如果存储节点参与者没有找到任何有吸引力的交易建议,则可以选择做出容量承诺,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,为作为容量承诺而创建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就会看到存储节点参与者对该扇区进行了密封。密封是一个计算密集型过程,其结果是数据的唯一表示(随后可以通过启封来重建原始表示)。一旦数据被密封,存储节点参与者就生成证明;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。通过此过程为网络保留的存储称为抵押存储。


时空证明

PoRep完成后,存储节点参与者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完成的,PoSt是向存储节点参与者发出加密挑战的过程,只有直接咨询密封部门才能正确回答。存储节点参与者必须在严格的时间限制内应对这一挑战;密封的计算难度确保了存储节点参与者必须保持对密封扇区的随时访问性和完整性。

在Filecoin中,PoSt面临两个不同的挑战:WindowPoSt和WinningPoSt。

l WindowPoSt

WindowPoSt是对存储节点参与者做出的承诺进行审核的机制。它将每个24小时的周期分解为一系列的窗口。相应地,每个存储节点参与者的承诺扇区集被分割成若干子集,每个窗口对应一个子集。在给定的窗口内,每个存储矿工必须为其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,并将导致经过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,每个承诺存储的部门在每个24小时内至少会被审核一次,并保留一个永久的、可验证的、公开的记录,以证明每个存储节点参与者的持续承诺。

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,并且将削减供应该扇区的存储矿工,也就是说,其抵押品的一部分将被没收,并且其存储能力(请参阅下面的存储能力)将显示减少。在被视为完全放弃存储承诺之前,存储节点参与者将有一段有限的时间从故障中恢复。如果可以,存储节点参与者还能先发制人地宣布故障,这将减少惩罚,但仍必须在合理的时间范围内解决故障。

l WinningPoSt

WinningPoSt是存储节点参与者因其贡献而获得奖励的机制。在Filecoin网络中,时间被分解为一系列时期,区块链的高度与经过的时期数相对应。在每个时期开始时,都会选择少量的存储节点参与者来通证获取新块(Filecoin利用tipset,允许在同一高度通证获取多个块)。每个成功创建区块的当选矿工都将获得Filecoin,并有机会向其他节点收取费用以在区块中包含消息。

一位存储节点参与者的当选概率与其存储能力相对应。在一个类似于WindowPoSt基础的过程中,存储节点参与者的任务是在时期结束之前提交指定扇区的压缩存储证明。未能在指定的窗口中完成WinningPoSt的存储节点参与者将丧失开采区块的机会,但不会因未能这样做而受到处罚。

存储能力

Filecoin存储节点参与者的能力,对应的是存储节点参与者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,存储节点参与者有额外的机会来竞争由验证节点提供的特殊交易。此类客户在提供涉及存储有意义数据的交易意图方面获得了认证,在这些交易中获得的能力将乘数即增加。考虑到该乘数后,一个给定的存储节点参与者所拥有的总功率被称为质量调整功率。

Filecoin的实现

Filecoin分布式存储网络是一个开放的规范,具有多种实现方式。

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测试网的方案,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的详细说明可通过其文件获得。

当前至少有三个其他实现正在进行积极的开发。其中包括go-filecoin(另一种基于Go的实现),forest(由ChainSafe开发的Rust实现)和fuhon(由Soramitsu开发的C++实现)。

  硬件

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。

运行Lotus客户端而不进行通证获取

如果您不想挖矿,但仍然想运行Lotus客户端,以保留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(当前的testnet链每周增长约12GiB;正在进行减少该存储需求的改进)。

存储通证获取

值得注意的是,在当前状态下,Filecoin存储通证获取需要功能强大的硬件来满足存储和证明要求。这些要求主要是由PoRep和PoSt机制施加的设计限制所驱动的,并且需要在可访问性、计算可行性和加密安全性之间取得平衡。

Filecoin存储不是工作量证明的通证获取,密封存储是在网络上获得能力的唯一方法,但是需要快速高效的硬件才能在可接受的时间范围内计算必要的证明。Protocol Labs目前正在研究放宽这些要求的方法(例如,通过在证明机制本身中引入效率,或者通过外包SNARK计算来避免对昂贵GPU的需求)。但与此同时,在对硬件进行大量投资之前,潜在的存储节点参与者应仔细考虑并试验其系统组成,以确保他们能够达到所需的性能。

l示例的通证获取硬件和基准

最佳的系统组成将在很大程度上取决于存储节点参与者的运营模式,包括资本支出和运营成本;因此,Protocol Labs无法提供任何具体建议。但是,官方已经发布了一些自己的设计,包括目前适用于测试和小规模通证获取的机器的轮廓。

官方希望存储节点参与者能够根据自己的需求调整其配置;可以使用替代配置在testnet上进行通证获取,并且官方希望这些配置能超过官方自己所构建配置的效率。官方鼓励进行实验,感兴趣的社区成员可在GitHub上分享他们自己的基准评分。

l一般硬件问题

虽然官方无法提供具体建议,但可以提供一些一般性指导。

1.CPU。根据经验,具有高时钟速率的多核CPU将加速密封过程,使存储节点参与者可以更快地将存储上传到网络上。Protocol Labs自己的测试表明,具有SHA扩展功能的现代AMD处理器具有比其他处理器更大的优势。

2.GPU。必须有强大的GPU,才能在所需的时间限制内完成SNARK计算。Lotus当前被设计为支持NVIDIA制造的芯片。官方预计将来还会有其他制造商的支持卡。在官方的基准测试中,可以深入了解成功的芯片。

3.内存。当前的Filecoin网络仅支持密封32GiB和64GiB扇区。在这些较大的扇区上执行必要的计算需要相应的更多RAM。建议通证获取系统至少配备128GiB。

4.存储。选择合适的存储解决方案涉及很多考虑因素,也许最重要的是通证获取作业所采用的特定收益模型。存储节点参与者目前需要保证原始存储量为1TiB(或质量调整后的同等质量;对于主网,将增加到100TiB),以便开采区块,但是超出此要求的因素还有很多。

首先,存储节点参与者应该牢记数据丢失的严厉处罚;即使出现一次也可能导致严厉的处罚。因此,存储节点参与者不妨将开销考虑在内,以实现数据冗余。

对于试图加入检索市场的存储节点参与者来说,谨慎的做法可能是考虑纳入额外的存储,以准备提供密封数据的"热"副本。尽管当然可以解封一个扇区以恢复原始数据,但是支持这种使用情况的Filecoin实现将消除这种计算负担(这是Lotus当前正在开发的功能)。

另一个要考虑的因素是Filecoin网络对高可用性的期望。从理论上讲,存储节点参与者应该能够参与大多数商品HDD、SSD或其他合适的非冷存储解决方案,但并不是所有的存储解决方案在24*7运行时都能获得最佳性能。

当前,存储节点参与者还需要足够的空间来存储区块链本身。减少磁盘上区块链的占用空间是Lotus积极开发的一项功能。Filecoin的实现可能还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,将NVMe存储用作交换空间可以在具有较少RAM(128GiB)数量的系统中用作补充。否则,存储节点参与者在某些操作期间可能会遇到内存不足的问题(尤其是密封需要大量工作内存)。

5.网络。如果使用分布式Lotus Seal工作人员(请参阅下面的通证获取注意事项),则建议使用高性能网络(建议使用10GbE+网卡和交换机)。如果使用网络附加存储,也建议使用高性能网络。

通证获取注意事项

如前所述,Filecoin存储通证获取主要是关注与PoRep和PoSt机制相关的问题。PoRep本身包括几个阶段,而Filecoin的Lotus实现使这些阶段可以委派给不同的机器,从而让使用Seal worker的效率最大化。Protocol Labs开发了一个示例架构,旨在利用这些功能进行大规模通证获取。在这里,官方分解了设计类似系统时要考虑的不同瓶颈。

l密封preCommit阶段1。在此阶段,进行PoRep SDR编码。此阶段受CPU限制,并且是单线程的(根据设计,它不适合并行化)。该阶段预计需要几个小时的时间,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,Protocol Labs(及其他机构)发现,带有SHA扩展的AMD处理器在很大程度上加快了此过程。使用时钟频率更高的CPU也会提高性能。

l密封preCommit阶段2。在此阶段,使用Poseidon散列算法来生成Merkle树。此过程主要是受GPU限制。可以将CPU用作替代方案,但应该会慢得多。使用GPU时,此阶段预计需要45分钟到一个小时。

l密封提交阶段1。这是一个中间阶段,执行必要的准备工作以生成证明。它受CPU限制,通常在数十秒内完成。

l密封提交阶段2。最后,该密封阶段涉及SNARK的创建,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分钟才能完成。

Protocol Labs发现将preCommit阶段2,提交阶段1和提交阶段2并置在同一台计算机上,利用高密度计算机进行预提交阶段1,效率很高。但是,preCommit阶段1与preCommit阶段2之间存在大量文件传输;在网络访问速度较慢或使用硬盘而非固态硬盘的计算机上,这可能会超过其他方面的性能提升。在这种情况下,将所有阶段都放在同一台机器上可能会更有效率。

PoSt主要受GPU约束,但可以利用具有许多内核的CPU来加速过程。例如,WindowPoSt当前必须在30分钟的窗口内进行;24核CPU和8核CPU之间的差异可能是在以适当/勉强的时间范围内执行的差异。WinningPoSt是一种强度较低的计算,必须在Filecoin epoch这个小得多的窗口内(目前为25秒)完成。

加入测试网第二阶段

官方的测试网是Filecoin网络正式启动的初步阶段,官方目前处于测试网第二阶段,预计到2020年第三季度主网启动。

在测试网阶段,存储节点参与者可以从官方的水龙头中检索FIL通证,作为质押存储所需的抵押品。

请注意,testnet中的FIL通证仅在主网启动后才可用。

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。

l SpaceRace

为了迎接主网的到来,Protocol Labs近日宣布了一项激励计划SpaceRace,对testnet进行压力测试。参加者将有机会通过尽可能多地存储来争夺主网FIL通证。

l HackFS

HackFS是一个为期30天的虚拟黑客马拉松,旨在为分散式网络奠定基础。开发人员将构建dapp、游戏、开发工具、DeFi集成以及其他利用分散存储的应用。HackFS将由ETHGlobal和Protocol Labs主办,参与所有黑客马拉松的主打项目:研讨会、导师制、鼓舞人心的演讲、AMA和奖品!

l Filecoin Discover

Filecoin Discover是一项最近宣布的计划,旨在为Filecoin注入人类最有价值的文化和科学数据。购买Discover计划的个人将获得为期一年的质量调整存储交易,Discover将作为验证客户。

l Filecoin开发资助

官方通过Filecoin开发补助金赞助捐助者,继续促进Filecoin生态系统的发展。第4轮赠款提案的截止日期为7月1日,以进行优先考虑,但官方会在容量允许的情况下继续评估在截止日期之后提交的提案。第5轮提案将于10月1日到期。

总结

区块链是复杂的系统,有很多移动部件,从零开始构建一个成功的区块链是一项巨大的工程,本指南可以作为任何希望加入Filecoin的人的跳板。

在这段令人敬畏的旅程中,主网的上线,是我们所有人共同努力的目标,敬请期待!

关键词:比特币新闻 币牛牛

转载自比特币新闻网(www.btc268.com),提供比特币行情走势分析与数字货币投资炒币最新消息。

原文标题:Filecoin官宣:FIL的存储挖掘指南(参与者必读)

原文地址:http://www.btc268.com/news/qkl/24231.html

本文来源:币牛牛编辑:币牛牛

本文仅代表作者个人观点,与本网站立场无关。

本网站转载信息目的在于传递更多信息。请读者仅作参考,投资有风险,入市须谨慎!

'); })();