新しいFilecoinマイニングソリューションについて知っておくべきこと

元のタイトル: 「FL の詳細な分析 | 新しい Filecoin マイニング プランについて知っておくべきこと」

原作者：ファン・シュシン

11月27日、マイニングにGPUを使用するというメッセージがProtocol Labsの公式Slackに漏洩され、多くの「クリックベイトの見出し」ではCPUマイニングマシンが「全滅」し「壊滅的な災害」に見舞われていると解釈された。

このニュースを初めて見たときは、半月ほど前に関係者が GPU 追加計画を議論していると聞いていたので、あまり注目していませんでした。しかし、ここで強調しておきたいのは、GPU は CPU を置き換えるものではなく、単なる追加機能であるということです。下の図に示すように、公式の説明では、各マシンに必要な GPU は 1 つだけであり、GPU を増やしても実際の利益は増加しないということです。
このニュースが、情報に疎いメディアによって過度に解釈されるとは予想していなかったので、事実を正すために、Filecoin のマイニング原理を説明する必要があると思います。

1. Filecoinのストレージタイプは方向性ストレージです

強調する必要がある最初の点は、Filecoin が他の分散型ストレージ プロジェクトとは異なるということです。他のプロジェクトでは、ユーザーはプラットフォームと直接やり取りし、どのマイナーがデータを保存するかはわかりません。 Filecoin は Taobao に似たプラットフォームを提供しており、ユーザーはそこでデータ ストレージ用のマイナーを選択できます。つまり、Filecoin はターゲットを絞ったストレージを使用します。下の図に示すように、ユーザーはファイルを保存するときに、保存を担当するマイナーを独自に選択できます。

2. ファイルコインのアーキテクチャと運用プロセス

上図に示すように、Filecoin アーキテクチャは、ストレージ マーケット、Filecoin ブロックチェーン、および検索マーケットの 3 つの部分で構成されています。対応するマイナータイプはストレージマイナーとリトリーバルマイナーであり、将来的には修復マイナーが登場する可能性があります。名前が示すように、ストレージマイナーは主にファイルの保存と Filecoin ブロックチェーンの維持を担当します。同様に、ストレージマイナーの収入には、ストレージ料金、ブロック報酬、取引手数料も含まれます。検索マイナーの主な仕事はデータを取得することであり、彼らが得る収入は取得料金です。 Filecoin メインネットの初期段階では、ストレージ容量が限られているため、検索の需要はあまりありませんが、データ量が増加するにつれて、検索収益がストレージ収益よりも高くなる可能性があります。さまざまなタイプのマイニングツールの具体的な収入源を下の図に示します。

3. ファイルコインのコンセンサスメカニズム

Filecoin は、PoS コンセンサスの改訂版として簡単に理解できる EC (Expected Consensus) コンセンサスを採用しています。 PoSコンセンサスでは、抵当トークンによって表される権利と利益がマイナーがパッケージング権を取得する確率を決定しますが、ECコンセンサスでは、この権利と利益は有効なストレージに変換され、つまり、有効なストレージの量によってマイナーがパッケージング権を取得する確率が決まります。

効果的な保管とは？簡単に言えば、有効なストレージとは、PoRep (Proof of Replication) と PoSt (Proof of Spacetime) を実行することによって生成されるストレージ データです。 PoRep と PoSt は Filecoin の機能であり、その主な機能はマイナーによる不正行為や特定の悪意のある攻撃を防ぐことです。 PoRep は複製証明とも呼ばれます。その主な機能は、ノードが対応するファイルのコピーを保存していることを別のノードに証明することです。 PoSt は時空の証明とも呼ばれます。その主な機能は、特定のノードが一定期間内に対応するファイルを保存したことを証明することです。 PoStは一定期間内に実行されます。その主な目的は、証明が完了した後にマイナーがデータを削除するのを防ぐことです。

下の図に示すように、上記の分析を通じて、Filecoin の保管プロセスにおいて、マイナーの収入を決定する中核的な要素は効果的な保管であることがわかります。マイナー自身の有効ストレージとネットワーク全体の有効ストレージの比率によって、パッケージング権を取得する可能性が決まり、それによって「マイニング」収入が決まります。下の図に示すように、効果的なストレージを決定する要素は多数あり、CPU パフォーマンスはその 1 つにすぎません。

4. GPU ソリューションは本当に CPU ソリューションの代わりに使用されますか?

実際、Filecoin の発売当初は、マイナーの収入の大半はストレージ注文からではなく、ブロック報酬から得られていました。したがって、ほとんどのマイナーは、できるだけ多くの効果的なストレージを確保するために、できるだけ早くハードディスクのスペースをゴミデータで埋めることを選択します。理想的な状況は、できるだけ早く自社のストレージスペースをすべて有効なストレージに変換し、実際のストレージ注文が発生したときに、元のゴミデータを徐々に削除して、対応する注文データを保存することです。

これほど多くの誤解がある主な理由は、多くの人が Filecoin のマイニング プロセスを理解しておらず、このプロセスが Bitcoin のマイニングと同等であると当然のこととして考えているためです。ビットコインのマイニングは、CPU、GPU、FPGA、ASIC など、いくつかの段階を経てきました。そのため、Filecoin が GPU ソリューションを採用すると、以前の CPU ソリューションは適用できなくなると多くの人が考えています。 Filecoin が ASIC マイニング マシンをリリースすると信じている人もいます。

では、公式 GPU ソリューションとはどういう意味でしょうか?実際、主な理由は、Protocol Labs が PoSt アルゴリズムを変更したことです。パッケージ権限を取得するには、PoSt 計算をブロック サイクル内で完了する必要があります。現時点では、一般的な CPU の性能ではこの条件を満たすことができないため、サイクル内での計算を高速化するために GPU が必要になります。 CPU から GPU に進化したビットコイン マイニングとは異なり、ビットコインが CPU から GPU に進化した主な理由は、GPU は CPU よりも高速に実行され、並列処理が優れており、同時により多くのハッシュ操作を実行できることです。 Filecoin は現在、GPU のみを使用しています。これは、GPU の PoSt 計算速度が CPU よりも速く、パッケージング権限を取得するためにブロック サイクル内で PoSt を 1 回計算するだけで済むためです。 GPU が CPU に取って代わるということはあり得ません。 Protocol Labs の関係者は、GPU を追加しても収益は増加しないとも述べています。逆に、1 つの GPU を複数のマシンで使用できる場合は、ある程度コストを削減できます。

5. 結論

簡単に言えば、Filecoin マイニングは、より高いマイニング収益を得るために CPU パフォーマンスの向上に単純に依存しているわけではありません。 Filecoin には非常に複雑な計算プロセスがあります。現在、GPU はプロセスの他の側面では重要な役割を果たすことができず、GPU のコストは CPU よりも高くなっています。したがって、純粋な GPU ソリューションを採用するのは費用対効果が高くありません。現在、GPU は既存のソリューションを置き換えるものではなく、補完するものとなっています。 Filecoin のブロック報酬は主に効果的なストレージに依存するため、初期段階に参加する人は一定の利点を得ることができ、一定のマシュー効果も生じます。ただし、Filecoin マイナーが自身のストレージ スペースをすべて実効ストレージに変換すると、ネットワーク全体の実効ストレージ容量が増加するにつれて、パッケージ権限を取得する可能性は低下し続け、現時点ではパフォーマンスに対する要件は高くなりません。したがって、ストレージスペースが飽和すると、パフォーマンスに対する需要はさらに減少します。長期的には、Filecoin マイニング中にハードウェア パフォーマンスの最適化に対する強い需要はありません。

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