IPFS专题：如何选择矿机（二）

既然是分布式存储，矿机自然需要考量以下因素：

（1）容量大且品质好的硬盘。硬盘的磁盘是高速转动的，比较容易损坏。作为矿机需要24小时不间断的运行，一旦出现故障或宕机的话矿工很可能会被扣罚抵押的代币，因此，建议不要选择家用级别的硬盘，应选用级别更高的企业级硬盘。

（2）合理的选择矿机的盘位数量。如果希望以高投入大产出的方式来做这件事，建议选择12或者24盘位的矿机，以便实现很大的硬盘存储量，但相应的资金投入会较高，发热量和噪音也会大不少，通常需要有比较合适的场地和相匹配的带宽资源。

但仅仅有这两个是不够的，Filecoin采用了复制证明和时空证明为基础的期望共识作为共识机制，这可以说是目前所有数字货币挖矿中最复杂的一套共识计划。

所以要选择好矿机，以及把握矿机的参数，就要了解下这两个证明的算法内涵。

存储矿工要为系统提供两种服务：一个是空间服务，就是消耗了它的存储空间为用户服务；另一个就是时间服务，它得保证在用户期望的时间内，这个服务一直有效。因此，空间和时间这两个要素缺一不可。这两个要素综合起来在Filecoin里就被称为是时空证明（PoSt：Proof of Spacetime）。

所以前面提到的，选择好的硬盘，仅仅是解决了空间的问题。

复制证明（PoRep：Proof of Replication），通俗地说就是要向系统证明，它给用户的文件内容，就是用户曾经存储的文件内容。在Filecoin系统中，系统会不断地挑战矿工要求，矿工每间隔一段时间，向系统提交复制证明以证明，系统确实还保存着用户的文件。

所以只有当存储矿工提供了这两种证明，才能证明它诚实地按照用户的要求保存了数据，只有这样存储矿工才能得到Filecoin奖励。

以上就算时空证明和复制证明。

在Filecoin系统中，系统会不断向矿工挑战，矿工要不断响应系统的挑战及时提交复制证明。在这个过程中哪个矿工能最先计算出复制证明并提交复制证明哪个矿工就能抢到奖励，这就是系统挖矿的关键。

因此Filecoin要挖到矿就要做到两点：

1) 尽快算出复制证明

2) 尽快将结果提交给系统。

对第一点如何能尽快算出复制证明，我们看看需要什么因素呢?

首先官方提出的需要GPU对复制证明影响大吗，我们来看看复制证明的过程，系统的计算分为四个步骤：

第一步是设定参数，这一步不耗算力，不会用到GPU。

第二步是对数据进行复制形成特定编码，这一步耗时长，消耗CPU资源，但是却无法用GPU，因此也不会用GPU。

第三步是生成“复制证明”，这个过程要进行“零知识证明”的计算。这个过程用GPU可以加速计算。

第四步是自我验证生成证明，也不耗算力，不会用到GPU。

综上,复制证明对GPU的需求不大。

但复制证明的生成过程非常复杂，数据编译耗时长，需要极强的CPU处理数据，CPU运转的效率和宽带的速率，将直接影响数据复制证明机制完成的效率。Filecoin测试网要求的CPU不仅要快，更需要的是稳定，因为对于矿工而言，没有完整的完成数据存储，会被扣除质押的FIL，不仅造成质押的损失，还难以得到出块奖励。

而需要获得更多经过验证的存储能力需要功能强大的CPU进行计算 (至少具有8个内核)，强大的CPU使矿工可以更快地处理数据并更快地生成复制证明。

对第二点如何能尽快将结果提交给系统则和矿机所处的网络环境和通信环境有关。通常矿机商也是挖矿的运营商，他们会选择电信机构的专用机房来保证通信网络的畅通和优质。这就是矿场技术团队选择问题，我们回头展开讲。

而对于“时空证明”的计算，在Filecoin项目方近期所做的改动中增加了“选举证明（election post）”这个指标。这个指标要求矿工在挖出区块后，还需要在不到一个区块周期的时间内快速计算出“时空证明（PoSt）”。这个时候GPU就比较重要了。

也就是说，生成了复制证明后，需要将使用GPU，快速生成零知识证明（SNARK）。Filecoin测试网络中的零知识证明 计算需要非常大的GPU能力和内存容量。

Filecoin挖矿是基于存储算力共识：在网络上拥有更多算力（经过验证的存储能力）与获得更多的区块奖励是直接相关的。矿工必须在GPU能力上胜出才能赢得出块奖励。由于时空证明的特性，矿工的存储容量越大，在一个周期内拥有的选票也就会越大，所需要的GPU能力也就越大。这时集群挖矿的效率就远远高过单体矿机了，因为它所积累的经过验证的存储能力更多。

简单总结一下，Filecoin挖矿获得区块奖励的步骤就是，首先，矿工要在更短的时间内获得更多的数据存储量并生成复制证明（需要强大的CPU），然后向链上提交时空证明以获得节点选举权（需要强大的GPU经过零知识证明压缩提交上链的时间和空间），矿工的存储算力越多，获得的区块奖励的概率越大（集群的规模效应）。

矿机商要在硬件和软件中取得平衡来保证用最低的硬件配置获得最优的整体性能。如果纯粹为了整体性能高而盲目在硬件配置上下功夫，会使得矿机整体价格高不可攀，成本太高，那么挖矿就毫无吸引力；但如果硬件配置太低，连起码的计算性能都无法保证，那矿机价格便宜，挖不到矿也意义不大。

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编译者/作者：区块链思维_V客

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