pos刷卡機讀出信息原理

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1、pos刷卡機讀出信息原理

pos刷卡機讀出信息原理

想要了解Filecoin出塊原理，首先要熟悉其共識機制（區塊鏈的核心），Filecoin常被提及的兩個證明機制是復制證明和時空證明，不過它所包含的證明機制并不只有兩個，我們首先來看看主要包括哪些。

Filecoin建立在空間證明制（Proof of Space）的改進之上。這與股權證明制（Proof of Stake）有關，因為股權不是僅作為持有的通證，而是以證明存儲的形式確定礦工開采區塊的可能性。通俗來說，PoS代表有效存儲空間，即存儲能力。

預期共識（Expected Consensus）是Filecoin區塊鏈的主要出塊共識，是一種概率拜占庭容錯共識機制，它的目標是使得礦工出塊的權益，與自己對存儲的貢獻成正比。也就是說，礦機（礦池）被使用的有效存儲空間，在整個網絡中的總使用空間中所占比例，就是此礦機（礦池）能夠出塊的概率。

其他主要證明方式還包括：

復制證明 Proof-of-Replication，PoRep

PoRep是PoS的進階版，可以證明礦工已將數據（data）存儲，并保證每份數據存儲的獨立性，同時防止女巫攻擊、外源攻擊和生成攻擊。復制證明避免讓礦工可以透過不同方法讓自身存儲數據小于承諾存儲數據，以獲得額外報酬。

時空證明 Proof-of-Spacetime，PoSt

礦工證明自己花費了Spacetime資源，即一定時間內的存儲空間的使用，PoSt是基于復制證明實現的。即使驗證者不在線，也能夠在未來去驗證礦工在該段時間內生成了證明鏈，有效防止臨時生成數據攻擊。

數據持有性證明Provable-Data-Possession，PDP

礦工完成了用戶存儲數據的訂單后，為了證明數據已經被自己存儲，用戶可以多次驗證礦工是否將其數據保持存儲的狀態。

可檢索證明 Proof-of-Retrievability，PoRet

與PDP類似，證明礦工存儲的數據是可以用來查詢的。

總結：在預期共識中，礦工贏得選舉的可能性跟礦工當前的存儲能力成正比，而存儲能力則由復制證明和時空證明來衡量。

再用一張圖來詳解這幾個證明機制之間的關系。

對Filecoin共識機制有了大體了解之后，我們循序漸進，來看看Filecoin的出塊流程，包含3個階段：

階段一 密封

礦工會先獲取存儲訂單，把數據切成256KB的小塊，用特定算法(Stacked DRG)進行密封生成副本。

這個過程最耗時, 數據越多, 時間越長。初期, 大家硬盤都是空的, 就比誰存儲速度更快, 即"密封速度", 這會涉及軟件算法的優化、CPU、內存、以及硬盤的讀寫能力。這個過程會讓硬盤幾周內就被寫滿。

階段二 復制證明

接下來就是生成"復制證明zksnark"的過程,用特定算法對存儲數據生成一個"零知識證明", 以驗證密封的數據來源于客戶的源數據, 需要在指定時間內(30秒)完成, 并廣播到全網，讓別人確認該出塊的有效, 然后上鏈。

這個過程要用到GPU加速, 如果30秒內完不成, 將得不到塊獎勵。

階段三 Sector（扇區）證明

礦工會將客戶提供的數據存放于網絡中，這個區域稱為扇區Sector。每個扇區會包含存儲文件內容及承諾存儲時長，確保客戶在約定存儲時長中，可以自由運用自身存儲的數據。礦工添加一個扇區至 Filecoin 網絡時，需要質押一筆鎖定幣（自身持有的 FIL 通證以及部分區塊獎勵）。

鏈上的miner智能合約會驗證提交的證明是否正確，這可以達到毫秒級處理速度。

以上是完整Filecoin出塊流程基本介紹，礦工在贏得區塊獎勵后，仍然需要持續證明存儲的數據沒有丟失，因此就到了最后一環時空證明。

時空證明：礦工必須每1小時左右，提交一次復制證明，證明數據還在。鏈上也會在每個出塊時間隨機發出挑戰challenge，來驗證數據是否存在。如果失敗，則被扣除抵押幣。

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