Filecoin 挖礦比 Bitcoin要復雜得多，需要專業的維護

1、從共識機制開始說起

（如果僅關心挖礦，本節可以跳過）
儘管現存數字貨幣多達數千種，但占主導地位的共識機制還是 PoW（Proof of Work），也就是工作量證明。這種方式簡單公平，用戶無論算力大小，都可以參與計算，為網絡作出貢獻。這是最成熟也最廣為使用的一種機制，也是廣大用戶能夠參與的一種方式。但這種方式最受詬病的一個問題就是能源消耗，大量電力用於計算“無意義”的Hash值，儘管這種消耗保證了信任系統，但沒有直觀可見的實際用途，被認為是一種浪費。

為了減少浪費，PoS （Proof of Stake，權益證明）共識機制隨著以太坊提出而被大量研究，但是到目前為止，仍沒有達到實用階段。這其中包括安全問題，也包括公平問題。另一種類似的共識機制DPoS（委託權益證明）被EOS及其類似項目採用，這種方式採用少量的共識節點進行區塊驗證和生成，其實是半中心化的，同時，廣大用戶完全被排除在共識機制之外。

去年開始被大肆宣傳的PoC（Proof of Capacity）掀起了一波硬盤挖礦的波浪。儘管PoC避免了CPU大量消耗電力，但又引入了硬盤資源用於抵押，多數項目是對硬盤資源無意義的消耗，資源仍然沒有被真正利用。

Filecoin採用一種完全不同的共識機制，這種共識機制以硬盤的真實使用量為基礎來進行選舉和挖礦。這也是一種PoS（Proof of Storage，not Proof of Stake），在Filecoin項目裡，採用PoRep（Proof of Replication）和PoSt（Proof of Spacetime）來實現。其選舉的共識機制是EC（Expected Consensus，預期共識）。這種共識機制採用VRF（Verifiable Random Function，可驗證隨機函數），來進行秘密選舉出每一輪的領導者，獲得出塊資格和獎勵。這種選舉的方式來達成共識，可以有效地減少能源消耗，抵禦分叉。目前採用VRF機制來實現共識的還有 Snow White[1], Algorand[2] 等。另一方面，用戶被鼓勵使用硬盤存儲真正有意義的數據來獲取更大收益，資源被真正利用起來。

2、簡單的PoW挖礦

目前多數人對於挖礦的認識主要來自於比特幣挖礦，或者其他稍複雜一點的PoW 挖礦，比如採用GPU或有些項目僅能使用CPU。 PoW挖礦相對說來非常簡單。用戶可以自己購買礦機加入，也可以加入礦池。只需簡單配置，幾乎不用維護。一般的做法是，礦機到家，接上電源、網絡，開機，進行簡單配置，包括錢包地址，礦池信息等，就坐等收益了。
礦工收入來源主要來自於區塊獎勵和收取交易手續費，而成本主要是礦機折舊和電費。無論設備強大與否，只要參與，就有收益，至少不會有損失。
但是，如果這樣考慮Filecoin挖礦，就太簡單了。由於挖礦機制不同，挖礦的準備，維護的專業度，設備、網絡等多種因素都會影響到挖礦的收益，如果不能很好管理，不僅不能獲得理想收益，還可能會帶來損失。
 

3、Filecoin礦工的收益模式

要了解Filecoin挖礦，首先要了解Filecoin礦工的收益來自哪裡。大家知道，Filecoin礦工可以分為存儲礦工和檢索礦工，在網絡初期，我相信多數存儲礦工都會扮演檢索礦工的角色，因此，這裡把兩者統一考慮，簡稱為礦工。
對一個Filecoin礦工而言，其收益主要來自於以下方面：

區塊獎勵及交易費用：按一定算法固定釋放（恆量）
存儲收費：存儲用戶付給礦工的費用，按照存貯週期線性釋放 （總量隨存儲量增大而增大）
檢索收費：用戶訪問內容所付給礦工的費用，一般付給檢索礦工，檢索礦工如果需要向存儲礦工獲取，則同樣給存儲礦工付費（目前還沒有實現，但一定會實現在主網中）
可以預計，在網絡初期，這三部分獎勵中，有一段時間將以區塊獎勵費用佔整個礦工收入的主要部分。但是，隨著網絡的發展，礦工獲得的存儲費用和檢索費用比例將逐步上升，在一定規模之後，這兩部分有價值的收入將高於區塊獎勵。

這是一個必然的趨勢，其主要原因在於：區塊獎勵的分配是固定的，而Filecoin的實際價值在於數據的存儲與檢索。當網絡發展增大時，整個網路的區塊獎勵不變，那麼單位算力的獎勵就必然變小，然而，存儲和檢索的收入卻是隨著算力（具體所存儲的有效數據量）增大而增大的。

4、如何獲取最大收益？

作為一個礦工而言，總是希望這三個部分的收入都能保持相對優勢（這是完全可行的，但是面臨全網競爭）。如何做到呢？我們逐個分析。
 

4.1.如何最大化區塊獎勵

區塊獎勵是與你的算力（有效存儲量，通過PoSt證明）成正比。也就是說，你需要存的越多越好，比如說，你有100T的空間，最好100T全部存儲用戶數據，並證明給網絡看。這樣，網絡會確認你的算力為100T。簡單一句話，就是數據填得越多越好。但是，怎麼填？有兩個辦法：
找到真正願意出錢的用戶來存有效數據；
礦工不僅可以獲得算力，還可以獲得用戶的存儲費用
如果找不到有效數據，那麼自己填入垃圾數據
礦工僅獲得算力，但由於是自己填入數據，自己需要為存儲付費，這筆費用會線性釋放給礦工
注意1. 和2. 的共同點礦工都能獲得算力，但區別非常明顯，自填自挖不僅自己不能獲取存儲收益，同時自己還需要出幣來進行存儲，相當於抵押了一筆費用給網絡，逐步收回。 （自填自挖這種方式在網絡初期可能大量存在，但隨著網絡的發展會逐步消失。）

這裡，對一個礦工而言，需要問一下自己：

存儲的數據哪裡來？

• 自己填寫垃圾數據？ – 能搞定嗎？是否需要設備和技術支持？
• 找到真正用戶？ – 非常好，問題是資源在哪裡，單槍匹馬怎麼找？
• 購買其他人提供的服務？ – 完全可能會有人提供類似服務，那麼這樣不僅不能收取存儲的費用反而要付費了。

  4.2.如何最大化存儲費用和檢索費用

先說如何最大化存儲費用，如果想要收取存儲費用，上一節提出的問題就只能選擇1. 找到真正願意的用戶來存儲有效數據。
要知道，在正式網絡中，系統可能提供兩種交易達成方式：1） 用戶直接與某個礦工達成交易；2）用戶通過網絡與礦工達成交易。

在系統的運行過程中，這兩種方式都會有用戶採用。當網絡持續運行足夠長的時間之後，必然有一些大礦工或高質量的大礦池出現，他們在價格，存儲保障，訪問速度等各方面更有優勢，多數用戶必然擁抱這些更有保障的礦池。同時，大礦池也更有能力和資源去開發客戶。

那麼，最大化存儲費用的一個基本要求，就是你要足夠的穩定，足夠的大，擁有足夠的資源，也就是說，最好參與到大礦池之中。

再說，如何最大化檢索費用，這個問題就不那麼簡單了。根據目前云存儲業務收入分析，檢索費用收入遠遠大於存儲費用。在Filecoin網絡的初期，當內容不多情況下， 檢索費用所佔比例相對較小。但一旦網絡發展到一定規模，檢索費用將佔整個網絡裡礦工收益的最大部分。這是，這個網絡才成為一個真正的去中心化存儲網絡。由於檢索是在鏈下進行，可以預計，會出現一些超級檢索礦工，他們不僅僅會在整個Filecoin網絡中抓取數據，而且會存儲大量的熱數據，來直接響應用戶的請求，提供更好的用戶體驗。檢索節點也會提供IPFS網絡和Filecoin網絡的橋接，利用IPFS網絡來直接提供檢索服務。

最大化檢索費用，對於礦池而言，可以方便地開發檢索礦機和檢索軟件，直接利用自身的礦池來提供高質量的檢索服務。對於一般的礦工，如果能夠拿到熱數據的訂單，相信對檢索收入也是一個不小的助力。

3.減少你的損失
除了最大化收入之外，Filecoin礦工另一個需要注意的方面就是如何減少損失。因為Filecoin網絡用於存儲真正的用戶數據，數據安全是首先要考慮的。這與其他幣種存在著本質的差別。網絡如何鼓勵保障用戶數據，很簡單，就是抵押，當一個礦工不能證明自己持續擁有承諾保存的用戶數據時，抵押將會被沒收。可以想見，只有當抵押價值高於用戶存儲的費用時，才能獲得用戶的信任，那麼這就意味著，當礦工丟失了用戶數據時，不僅不能有所收入，反而會有超額損失。
那些情況下會導致損失呢？其實有很多，列舉如下：

硬盤損壞：必然發生，視硬盤質量和使用時間長短概率不同；如果買到二手硬盤，那概率可能很高
網絡中斷：概率較小，但在家庭環境仍有較大概率
軟件故障：必然發生，概率問題
礦機硬件故障等
那麼如何減少損失？一句話，冗餘備份，對故障快速處理。硬盤可以採用RAID來構建高可用性，節點故障可以通過節點間的類RAID或EC（Eraser Coding）技術來實現冗餘。但這些，對於個人用戶而言，做起來並不容易。
 

5.個人Filecoin挖礦要注意些什麼？

綜上所述，Filecoin挖礦遠不如比特幣挖礦那麼簡單。要做到利益最大化，同時損失最小化，小礦工是絕對難以與大礦池相抗衡。當然，個人並不是不能挖礦，只要自己有能力維護，有內容資源也完全可行。但投入成本相對較高，不建議普通用戶採用。
那麼個人用戶採購礦機，加入礦池如何呢？這應該是一個思路，但這裡面仍然涉及到很多問題。比如礦池如何與礦機用戶分成，是僅僅考慮區塊獎勵呢？還是存儲檢索都考慮其中。礦池如何為礦機引流，是礦機被平等對待呢？還是根據礦機的配置不同，性能不同而有所區別？

需要注意的是，比特幣礦機能夠很容易加入礦池的一個主要原因在於，礦池可以為礦機分配計算任務，而同時，礦機的算力是能夠被時時計算並記錄的，可以做到非常公平。而Filecoin礦機則不然，算力來源於存儲的數據量，如果礦池僅僅考慮區塊獎勵，按照算力來分成，那麼礦工自己就需要考慮如何提高算力，這本身就不容易。

可以預計，Filecoin挖礦的參與模式更多地將以雲礦池為主，有礦池來為用戶提供專業的引流，算力提升，冗餘備份，系統維護，甚至可以提供抵押擔保。讓用戶真正做到放心。但這樣的礦池需要專業的設計。考慮到Filecoin測試網絡需要申請才能參加，估計Proto Labs已經考慮到這些方面，Filecoin網絡是去中心化的，但是每一個礦工節點都需要是專業的。因為這是一個真正的服務網絡，也是一個優勝劣汰的網絡，任何不專業的參與者都可能被淘汰。

參考：

[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