Filecoin工作证明机制说明

IPFS由Juan Bene与他的段对t在2014年5月份提出，而基于IPFS开发的Filecoin存储激励，旨在为我们的网络提供更加完善、体验更好的存储服务。

但凡涉及到一个币种挖矿的工作证明，都是一套精密的系统，不能笼统概括，Filecoin也不例外，Filecoin的挖矿工作证明很多证明机制。今天小美尝试和大家大家聊聊Filecoin的工作证明机制！

首先，我们来了解下Filecoin完成存储需要的流程和角色：

系统对矿工提问一个或多个问题进行验证，回答正确，则挑战成功，否则失败。类似于BTC的工作量证明，依靠一系列大量的计算，最终得出首次记账权。

矿工想要完成challenge（挑战），就需要向Filecoin系统提供真实有效的证明。

系统代表用户向矿工发起challege（挑战），以此检测矿工是否完成了数据存储任务。

指用户向矿工发起存储需求的数据或者已被矿工存储的数据。

矿工完成挑战（challenge）时的回答。

检验者（verifier）向矿工（prover）发起挑战（challenge），矿工提交证明（proof），再由系统检验矿工的答复来判断是否通过本次挑战（challenge）。

存储证明 ：

利用存储空间进行的证明，工作量证明的一种，Filecoin上一篇论文使用了这个名字，新的论文则升级为PoRep。证明在该段时间内矿工存储了特定的数据。其算力就是硬盘的储存量，能够节省因为POW产生的巨大能源消耗。

复制证明 ：

PoRep 是PoS的进阶版，可以证明矿工已将 数据存储，并保证每份数据存储的独立性，同时防止女巫攻击、外源攻击和生成攻击。

工作量证明：

证明者向检验者证明自己花费了一定的资源，PoW被用在加密货币，拜占庭共识和其他各种区块链系统。BTC使用的就是这种类型的证明，依赖巨量的哈希计算和能源消耗来建立共识和保证btc网络的安全性。

数据持有性证明 ：

用户发送数据给矿工进行存储，矿工证明数据已经被自己存储，用户可以重复检查矿工是否还在存储自己的数据。

可检索证明：

与PDP类似，证明矿工存储的数据是可以用来查询的。

空间证明：

Filecoin提出的关于存储量证明的概念，PoSpace是PoW的一种，不同的是PoW使用的是计算资源，而PoSpace使用的是存储资源。

时空证明 ：

时空证明，矿工证明自己花费了Spacetime资源, 即：一定时间内的存储空间的使用，PoSt是基于复制证明（Proof-of-Replication，PoRep）实现的。

PoRep必须能抵御三种常见的攻击：女巫攻击、外源攻击、生成攻击。它们的共同特点是攻击矿工实际存储的数据小于原本宣称的存储，这样攻击矿工就能获得本不该他获得的报酬。

● 女巫攻击：

利用M个身份，承诺存储M份数据D，而实际上存储小于M份，但是却提供了M份存储证明，攻击成功。

● 外部数据源攻击：

当攻击者矿工收到检验者要求提供数据D的证明的时候，攻击者矿工从别的矿工那里生成证明，证明自己一直存储了数据D，而实际上没有存储，攻击成功。

● 生成攻击：

攻击者A可以使用某种方式生成数据D，当检验者验证的时候，攻击者A就可以重新生成数据D来完成存储证明，攻击成功。

时空证明提出了证明链（proof-chain）的数据结构，证明链把一些挑战（challenge）和证明（proof）链接起来，在证明链的基础上添加上时间段，这样就得到了一段时间内的矿工存储数据的证明，这就是时空证明（Proof-of-Spacetime，PoSt）。

PoSt可以证明在该段时间内矿工存储了特定的数据，并且利用时间戳锚定这些证明链，这样即使检验者（verifier）不在线，也能够在将来去验证矿工在该段时间内是否生成了证明链，PoSt会被提交到链上用来产生新的区块（Block）。

结合用户存储数据、矿工完成存储及一系列验证的流程来看，Filecoin的发展已经相当成熟了，相信大家在了解Filecoin的工作证明机制之后，都能理解它为何能成为2019最为热议的项目：作为一套精密运作的系统，通过向存储资源贡献者发放FIL的形式，激励大家成为节点，贡献自己的存储资源。

整个分布式存储网络变成了一个巨大的存储空间，在这套机制的配合下，IPFS与HTTP的对比中更显优势，这就是Filecoin受到众多顶级资本基本资本机构看好的原因。可以说，IPFS&Filecoin挖矿作为一种比较稳健的投资方式，也受到越来越多的人的欢迎！

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