【Filecoin源码仓库全解析】第三章(下):存储提供方(矿工)的配置操作


不好意思,这篇加了点八卦:

本来是不太想说这事的,从18年看到现在,不少见圈里的朋友和友商互相吐槽乃至攻击...最近还闹得比较大。这里说两句:区块链存储在中国是一个刚诞生的新兴领域,探索阶段有错误是常态,至少大家都愿意把脸放下地在盘活这个行业

今天小编看到一句很深刻的话:强者互持,弱者互撕,希望大家能意识到:因为同行者,你的存在和你所做的事情才有意义...

欢迎大家来到第三章的下篇,经过前章 【Filecoin源码仓库全解析】第三章(上):存储提供方(矿工)的配置操作的内容阅读后,我们应该能会对Filecoin存储市场机制和市场中的各角色职能有了更深刻的认知,并且可以配置自身节点角色,成为存储提供方(矿工),参与挖矿了。

上一篇,我们讲解了如何在工程上申请存储矿工角色,本篇,我们将深度剖析存储矿工对象的源码结构,方便大家从根本上理解矿工的事务,并对一次挖矿的生命周期做一个总结。

3.6 存储矿工对象剖析

首先,我们来深度剖析一个存储矿工对象的源码结构,这样便于大家从根本上理解矿工的事务。

3.6.1 StorageMinerActor

我们在链上成功注册一个新的矿工身份后,Filecoin存储市场Actor(上帝)将调用CreateMiner()方法为我们生成一个新的存储矿工实例对象(StorageMinerActor),并返回其地址,这个新的实例对象结构如下:

type StorageMinerActor interface {
//矿工向存储市场发送订单的方法。
AddAsk(price TokenAmount, expiry uint64) AskID
//提交扇区的方法。
CommitSector(commD, commR, commRStar []byte, proof SealProof) SectorID
//用于向链上提交时空证明的方法,证明矿工已实际存储了其声称的文件。
SubmitPoSt(p PoSt, faults []FailureSet, recovered SectorSet, doneSet SectorSet)
// 允许矿工为网络提供更多存储空间的方法
IncreasePledge(addspace Integer)
// 若缺乏复制证明证据,将用此方法惩罚矿工
SlashStorageFault()

3.6.2 StorageMinerState

存储矿工会有自己的链上状态,仅在创建新区块时更新,并全网同步可追溯,可以理解为这是Filecoin网络为矿工们所维护的一组状态账本:

type StorageMinerState struct {
//Owner 是拥有此矿工节点的账户地址
Owner Address
//Worker 是此矿工节点的工作账号地址
Worker Address
//PeerID 是应该用于连接这个矿工节点的libp2p对等身份
PeerID peer.ID
//PublicKey是矿工用于对区块进行签名的密钥的公共部分
PublicKey PublicKey
//PledgeBytes是此矿工提供给网络的空间量
PledgeBytes BytesAmount
//被锁定的抵押金额
Collateral TokenAmount
//当前抵押金额
ActiveCollateral TokenAmount
//未提取的抵押金额
DePledgedCollateral TokenAmount
//提取抵押币的时间
DePledgeTime BlockHeight
//Sectors 扇区集合
Sectors SectorSet
//提交PoSt证明的扇区
ProvingSet SectorSet
//在上一次PoSt提交期间状态变更为“完成”的一组扇区。
NextDoneSet SectorSet
//矿工所拥有的算力算量
Power BytesAmount
}

3.6.3 Owner与Worker

存储矿工角色有两个不同的地址:

  • 一个是Worker:负责完成所有事务活动,参与Ask订单、提交证明,提交新扇区等。
  • 另一个是Owner:地址是创建矿工的地址,支付抵押品,并获得出块奖励。

小编认为需要这样区别和设计的原因归结为八个字:各司其职,安全第一

例如:Owner适合冷存密钥,安全级别更高,Worker常迁移和变更,安全级别更低。

如下图所示,我们可以在~./filecoin/config.json下分别获取到worker和Owner的地址数据:

  • Worker => minerAddress
  • Owner => defaultAddress

注意:查询Ask订单,选择交易时一定注意用worker地址来检索

3.7 存储矿工的生命周期

画了一个脑海中的草图,方便大家理解和记忆:

如图所示,存储矿工的生命线主要有四条:

  • 存储交易
  • 创建区块
  • 停止挖矿
  • 失责惩罚(WIP)

下面依次来介绍其生命周期中的这几个过程:

3.7.1 存储交易

Step1:操作节点参与链上身份注册,提交抵押与存储容量,成为一个存储矿工

Step2:创建Ask订单,与用户节点交易。

Step3:密封数据并提交复制证明(PoRep)于链上,更新订单状态,完成交易,并开启PoSt证明周期(证明期是矿工必须向网络提交空间时间证明的固定时间。)

备注:这块内容可以继续深挖,后面有时间考虑单开一章节:与FilecoinProof相关

Step4:存储矿工收集证明集合,创建PoSt,计算ProveStorage和StoragePower(算力)。

备注:在证明期内,证明集会始终保持一致。在此期间系统增加的任何扇区都将顺延至下一个证明期内。

Step5:当矿工完成他们的PoSt时,调用SubmitPoSt将其提交给网络,并伴随区块更新同步状态。

3.7.2 创建区块

当经历完存储交易的过程后,存储矿工已经具备了参与创建区块节点的竞选了,选票的生成逻辑如下所示:

//这块函数体内部逻辑官方提示将改动,就不一一解析了
func IsTicketAWinner(t Ticket, minersPower, totalPower Integer) bool {
return ToFloat(sha256.Sum(ticket)) * totalPower < minersPower
}
pTipSet := getHeaviestTipSet()
smallestTicket := selectSmallestTicket(pTipSet)
var tickets []Signature
baseTicket := smallestTicket
for {
challenge := sha256.Sum(baseTicket.Bytes())
postCount := estimator.GetPostCount(chain, pTipSet)
proof := post.Prove(storage, challenge, postCount)
ticket := minerPrivKey.Sign(sha256.Sum(proof.Bytes()))
tickets = append(tickets, ticket)
totalPower := getTotalPower(pTipSet)
ourPower := getMinerPower(pTipSet, minerID)
if IsTicketAWinner(ticket, ourPower, totalPower) {
return tickets
} else {
baseTicket = ticket
}
}

同时,为了防止女巫攻击,选票需要被其他节点验证,同时,自身也将验证其他节点的选票:

//这块函数体内部逻辑官方提示将改动,就不一一解析了
func VerifyTicket(b Block) error {
curTicket := selectSmallestTicket(b.Parents)
for _, ticket := range b.Tickets {
challenge := sha256.Sum(curTicket)
if !VerifyProof(b.Proof, b.Miner, challenge) {
return "Proof failed to validate"
}
pubk := getPublicKeyForMiner(b.Miner)
if !pubk.VerifySignature(ticket, sha256.Sum(b.Proof.Bytes())) {
return "Ticket was not a valid signature over the proof"
}
curTicket = ticket
}
state := getStateTree(b.Parents)
minersPower := state.getPowerForMiner(b.Miner)
totalPower := state.getTotalPower()
if !IsTicketAWinner(curTicket, minersPower, totalPower) {
return "Ticket was not a winning ticket"
}
return nil
}

创建区块之前,首先要赢得选票,令所有对等节点之间达成一致。这里涉及到预期(Expected Consensus)共识,简而言之:

是Filecoin基于拜占庭容错基础上的改进版,策略是每一轮里选举出来一名或者多名存储矿工来创建新的区块,赢选票的可能性和矿工已分配的存储(即与上文中ProveStorage、StoragePower强相关) 成比例。

备注:这块内容也可以继续深挖,后面有时间考虑单开一章节:与Expected Consensus相关

当你侥幸获得一张优胜选票时,将创建新块,结构体如下所示:


//这块函数体内部逻辑官方提示TODO,应该后期改动会比较大 type Block struct { Parents []*cid.Cid Tickets []Signature Proof post.Proof Ticket Signature MsgRoot *cid.Cid ReceiptsRoot *cid.Cid StateRoot *cid.Cid BlockSig Signature }

当完成区块创建之后,随之而来的是丰厚的上帝奖励(FIL分发),具体的分发策略也处于WIP状态,目前测试网阶段是1000FIL/Block。

3.7.3 停止挖矿

如果需要停止采矿,矿工必须履行完所有存储订单(即:名下所有Ask订单状态为Poster),并在PoSt提交期间将其从证明集中删除。

之后,可通过客户端指令调用DePledge()来取回他们的抵押品,并停止挖矿进程。

备注:此过程也会参与链上操作。

3.7.4 失责惩罚(WIP)

如果矿工因未能按时提交PoSt而被slashed,他们将失去所有抵押品。

备注:官方仍在Work in Process之中,需要更多社区的建议和讨论,目前设置了多种保险和重新验证机制,可见Filecoin也非常重视矿工的利益。

参考文献:

  • https://github.com/filecoin-project/specs/blob/master/mining.md

  • https://github.com/filecoin-project/specs/blob/master/expected-consensus.md


本章是一个基础铺垫,深挖了底层的原理,这是为了让我们对Filecoin系统的理解,不光只停留在工程指令集的操作上面。

我们将在下一章《【Filecoin源码仓库全解析】第四章(下):存储需求方的配置操作》中重点介绍存储需求方(用户)的配置操作,并反过来验证第三章中存储矿工后续挖取新块的过程,帮助大家融会贯通,并在工程上验证整个挖矿行为的生命周期。

本章赞助品牌:

搜搜IPFS:是专注于IPFS生态的垂直媒体。内容涵盖IPFS的行业资讯、新闻动态、项目评测、人物专访等。我们努力为IPFS用户们创造更丰富,更有趣,更靠谱的媒体服务,致力于成为IPFS爱好者服务的媒体。目前已成为华中区最大、最具影响力的IPFS垂直媒体。

感谢 搜IPFS嘉乐SOHO的原创内容提供支持。

联系作者:

本人从业经验有限,不免有不足之处,欢迎指正和更多讨论,可私信微信公众号:jialesoho,或者加我微信:daijiale6239,如果觉得对您有帮助,可以帮点击好看推广打赏支持噢,感激不尽!

(识别图中二维码,关注嘉乐SOHO微信公众号)

声明:嘉乐的SOHO | 版权所有,违者必究 | 如未注明,均为原创 |

本网站采用CC BY-NC-SA 3.0国际化协议进行授权

转载:转载请注明原文链接 - 【Filecoin源码仓库全解析】第三章(下):存储提供方(矿工)的配置操作


只有汗水不会欺骗你