Filecoin测试为什么要抢算力排名？

本文由IPFS原力区Steven Li原作

Filecoin测试网第二阶段已经进行了一月有余，本周进行网络重置。一有重置必然会掀起算力大战，排名、爆块、挖矿效率...已经成为整个市场的默认目标。

为什么？市场宣传的需要使然。

但是这个时候，这些数据并不能真正说明问题。实际上，在当前的算法下，算力高可能意味着吃亏，而且出块权的计算方式仍在改变。

市场一览

周五（6月19日） 8:00，Filecoin 测试网按计划重置了。

因为很多改变与原实现不兼容，本次重置直接通过重置升级，好处是节省时间。这也是为了让开发团队集中精力在实现奖励阶段的实现上，而不用花很多时间来进行链的维护。

重置之后我们仍然看到，不少团队的宣发还是集中在：

算力排名

出块效率

Seal速度

可以理解，大家都需要做市场，做宣传，推动生态发展。总要宣传点什么。

但是，在目前阶段仅关注这几个方面，可能会一些误导：

广大受众并不一定能有一个准确的判断

信息也并不一定准确

之所以这么说，是因为就目前的实现而言：

算力占比过高，实际上代币收益是吃亏的；

在现在的网络中，算力占比较小者理论上更占优势，但与网络状况和同步效率关系较大；

Seal 速度展示了一定的优化能力，但是有时候和效率是相悖的；

Seal速度的展示是可以伪造的*（具体怎么造请参考第二阶段刚上线的时候的一些讨论，当然也可以通过第三方进行挑战的方式进行证明）。

*注：这里并不是说一定有人伪造，只是说技术上可行。

为什么这个阶段大家还抓住这些点不放，重复之前的各种指标呢？可能是因为节奏被带成这个样子了，可惜的是这次没人带新节奏。

算力与出块

为什么说算力占比过高，实际上代币收益是吃亏的？因为在第二阶段测试网中，算法又变了。

判断一个矿工能否赢得一轮挖矿权利依靠一个简单判断：

这里 h(vrfout) 是一个随机数；e 是预期每个高度的区块数，目前设置为 5；myPower/totalPower 是矿工的算力占比。

上面公式的意思是：如果你的算力占比是 r = myPower/totalPower，那么你获得选举的概率就是 r*e。

问题来了，因为 e=5，因此当你的算力超过20%时，你一定能够赢得出块权。

也就是说，无论你的算力是20%， 还是21%， 还是60%， 80%，理论上你都应该每一轮都能够出块，获得区块奖励。这样的话，超出20% 部分的算力就没有意义了。

相反，如果你拥有 10% 的算力，理论上你应该拥有 50% 的出块权，也就是有一半的机会出块。

大家可以自己权衡一下，是否达到了这个指标。

另外，因为受到各种因素的干扰，实际成功出块并加入最重链的几率要小于理论出块权的。

出块与安全

为什么改成现在这个样子呢？一句话，为了稳定和安全作出的权衡。

这里主要考虑如下几个因素：

区块奖励和算力占比成正比 - 公平性

Filecoin网络出块更稳定，消息打包更完备 - 可扩展性

系统安全性提升 - 安全性

为达到这些目的，Filecoin团队做了不少的探索。

在最初的设计和去年的开发网阶段，基本上是考虑每一个高度平均一个区块。这样比较容易实现出块和奖励的公平性，但是空块的轮次太多了。

于是，在测试网第一阶段做出了一个简单且有意思的改进：

增大每一个矿工的出块率；

推出一个新概念：ExpectedBlocksPerEpech，也就是 e，目前这个值设为 5，也就是说每一轮的出块数为 5；

并在其中采用了复杂的 GenerateCandidates 机制，按照sector的固定比例来计算；

推出选票制，按照选票来计算区块奖励。

无论一个矿工赢得几张选票，出一个区块就可以了。这个机制比较复杂。但是还是非常公平的。

但是，这种算法仍然隐含着问题，主要是在算力增大的情况下，在一个区块时间内的计算量呈线性增加，然而，区块时间是固定的，计算量逐步增大不合理。

因此，测试网第二阶段开始前，算法进一步改进，就是去掉了选票制。每一个矿工出块奖励都一样。但是，这里出现了一个 20% 上限的问题。

POS的秘密

20%的上限，看起来不公平，因为对于大于20%算力的矿工而言肯定是吃亏了。

但是这个重要吗？不重要。因为它对于算力小于20% 的矿工而言是公平的。如果全网每一个矿工的算力都小于 20%，就公平了。

也就是说，这个算法实际上是设置了一条算力的软上限——你可以超越这条线，但没有一丝好处。

这样的设置，对于去中心化而言反而是有帮助的。所以团队在设计时对此并不在意。但是矿工却需要很重视。

然而，在市场上我们却看到这个上限确实被不少矿工有意无意地忽视了。

既然如此，这个算法是否就没问题了？其实不然。

这个算法有一个很大的问题，没有秘密了。

区块链出块的一个重要的安全因素就是随机性和不可预测性，也就是秘密选举。但是在目前的算法中，一个算力达到20%以上的矿工每一轮理论上都可以赢得选举，这就没有秘密可言了。

没有秘密，那很多事就好办了。比如几个大矿工一起做点坏事，那就太简单了。

Filecoin的出块权选举是POS，其权益比例已经公开了，在这个秘密选举的世界，公开的信息越多就越容易被利用。那么如果一个算法能够被利用来推算出谁能够肯定赢得选举，这就不太妥当了。

没有秘密的选举，缺失了随机性，就增加了一份危险。

更好的算法

是的，我们需要更好的算法、更安全，更随机地选举制，来保证链的安全。

这个问题一旦提出，大家头脑风暴一番，方案可能不少。比如：

还是加入选票制，减小大矿工的出块几率，提高选票权重来调节出块奖励

另外设置一个出块权概率的上限（也就是把上面的软上限进一步降低）

让每一个矿工在每一个高度进行多轮选举

......

我个人倾向于简单地设置上限的方式来解决问题，这样代码改变较小，可以兼顾效率和工程实现。但出块权不是小事，一定要慎重考虑和分析。

期待下一次的改进吧，应该很快就会发生了。