ZKLink解讀Filecoin幸運值、出塊流程、教你如何提高幸運值

一、 什么是幸運值

幸運值是礦工節點在一定周期內實際出塊數量與該周期理論出塊數量的比值。實際出塊數量即節點在一定周期內，以其有效算力在Filecoin主網中獲得的出塊獎勵。與其相對的理論出塊數量則是指“周期內節點有效算力在全網算力中的佔比”與“周期內全網出塊獎勵”的乘積。

依據目前全網情況舉例，Filecoin全網在24小時內的出塊數量為14400個，全網算力為3Eib.節點A的算力為3Pib，即全網算力的1/1000，那么他的理論獎勵即為0.001*14400=14.4個塊。以14.4為幸運值100%的分界线，若A節點實際出塊數量高於14.4，則我們稱之為幸運值高（高於100%）；反之，則稱之為幸運值低（低於100%）。

礦工獲取出塊獎勵需要經歷3個環節：

PART 1：每輪挖礦周期（epoch）开始後，礦工從主網其他節點接收上一輪的最新區塊消息廣播。當到達一個特定的接收截止時間時，礦工在已經接收到的區塊消息中，根據權重選擇一個TipSet作為主鏈，然後基於該主鏈計算出塊權。出塊權的計算參數包括主鏈TipSet中的隨機數，以及礦工當前的有效算力與全網有效算力的比重。從統計意義上說，礦工的有效算力與全網有效算力的佔比越大，礦工獲得出塊權的概率就越大。

PART 2：如果礦工在主鏈上獲得出塊權，礦工就會進入WinningPoSt環節。系統會根據鏈上獲取的抽查參數，去尋找需要抽取的扇區，以及扇區內某段隨機的數據。

PART 3：抽取數據後，節點需要進行一次簡單的運算，算出結果並把結果廣播出去，該廣播被主網認可後，即可獲取出塊獎勵。

需要注意的是，WinningPoSt及計算環節中的任何一個步驟都不能出錯，且需要在30秒之內完成。如果在進行任一步驟時出現機器故障，離线或運算錯誤等問題，或完成時間超過30秒，都會導致出塊失敗。

綜合上述內容來看，礦工的實際出塊數量決定於四個因素：

1、有效算力有效算力決定了礦工獲得出塊權的概率。從長期來看，節點獲得的出塊權佔比趨近於其有效算力與全網有效算力的比重。

2、幸運值由於爆塊權的獲得依賴於主鏈的隨機數，而隨機數在較短的周期（比如24小時）內是有比較大的隨機性的，因此，礦工在較短周期內幸運值明顯高於或者低於100%是正常的，不必擔心。

3、存儲和計算性能礦工獲得爆塊權後，需要在30s內完成存儲抽查和證明計算，並且把區塊廣播給其他節點，才能成功爆塊。如果未完成，礦工即便手握出塊權也拿不到區塊獎勵。

4、網絡延遲如果網絡延遲比較大，那么在截止期到來時，礦工有可能還沒接收到全部的主鏈區塊消息，如果礦工基於不完整的主鏈進行爆塊計算，那么也會被其他節點拒絕，導致爆塊失敗。另外一種情況是，礦工基於正確的主鏈並且成功完成了存儲抽查和證明計算，但是由於網絡延遲大，區塊沒有被即時廣播到其他節點，導致爆塊失敗。

依然以上文中節點A為例子，依據全網算力佔比，節點A 24小時的出塊權應為14.4次，但是某日其“運氣”爆棚，因為“押中”隨機數獲得了28次爆塊權，但是由於在其中15次WinningPoSt中機器出現異常，節點A最終僅獲得了13個爆塊，其幸運值最終也僅為13/14.4約90.28%。

02 如何提高幸運值

礦工的”運氣”取決於其碰上隨機數的次數，既然是“隨機”，那么在一個較長的時間周期內，節點獲得的出塊權佔比將無限趨近於有效算力在全網算力的佔比，“運氣”對幸運值的影響可以說是比較小的。所以為了確保相對較高的幸運值，提升WinningPoSt的成功率是唯一的手段。

因此，使用以下手段可以讓集群順利通過WinningPoSt，最終確保“一出塊權一出塊獎勵”。

① 良好的網絡狀態，順暢的網絡傳輸可以確保節點的計算結果第一時間被廣播到Filecoin網絡上，縮短出塊獎勵獲取時間，同時還能維持節點與區塊高度的同步，避免廣播時出現異常。對於有條件的礦工，建議使用BGP(邊界網關協議)網絡來搭設Filecoin集群。

② 優秀的存儲讀寫速度，獲得出塊權後，需要抽取扇區數據。因存儲硬件或軟件異常導致的讀寫不穩定及讀取速度緩慢會使數據抽取失敗，直接導致無法出塊。

③ 強大的運算能力，WinningPoSt時間極短，而運算超時也將導致無法獲得出塊獎勵，除了足夠配置的硬件外，算法方面的優化也極其重要。可以針對WinningPoSt的計算進行了大量代碼層面的優化，較大程度上縮減了整個計算的所需時間，杜絕因為計算超時導致的出塊獎勵丟失。

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