IPFS共识机制及Filecoin共识实现

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共识机制通过“正确节点”的投票，在极短时间内完成交易的验证和确认。如果几个利益无关的节点能达成共识，我们可以认为全网也可以达成共识。

区块链是一种按时间顺序存储数据的数据结构，可以支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组成部分，其目标是让所有诚实节点保持一致的区块链视图。

许多公链采用工作量证明（POW）比如比特币，但Filecoin不同。

POW机制通过矿工提供大量算力，获得区块奖励来维护网络安全。但这种机制消耗大量能量，只是为了验证网络的哈希函数。Filecoin采用的是预期的共识。Filecoin鼓励矿工投入更多的存储空间，并根据每个矿工的存储空间占全网总存储空间的比例来确定区块奖励的归属。

Filecoin分布式存储网络可以满足互联网用户的数据存储需求，更充分地利用资源。那么，Filecoin网络如何达成共识呢？

Filecoin的共识机制是预期共识，由复制证明和时空证明组成。在给矿工激励的同时，还要关注矿工是否能够完成存储行为。存储能力越强的矿工获得出块权的机会越大。

具体的评估标准有两个：

1）矿工需要有足够的空间来容纳客户原始数据的唯一物理副本。

2）矿工需要能够长期、稳定、有效地存储数据。

其中，第一个标准由Proof-of-Replication保证。矿工使用专用于IPFS系统的存储空间扇区来存储客户数据。填充扇区后，将其密封，使其成为原始数据的唯一副本。然后，矿工将副本的加密哈希提交给Filecoin区块链网络。

使用副本证明可以防止矿工偷工减料。比如，一条数据同时分配给三个矿工A、B、C，但矿工A和B属于同一个矿工，为了减少麻烦，只存了一份数据，谎称存了两份。通过复制证明的加密哈希可以区分三块数据是否实际存储在三台不同的矿机中。

第二个评估标准由Proof-of-Spacetime保证。

时空证明需要随机选择的矿工为其维护的随机选择的存储扇区提供复制证明。矿工需要在严格的时限内应对此证明的挑战，以确保他们始终能够访问密封区域的数据，并保持数据的完整性。

Filecoin是一个去中心化的存储网络，它将云存储变成一个算法市场，运行在区块链上，使用本地协议令牌FIL。

矿工可以通过为客户提供存储获得Filecoin，而客户可以使用Filecoin聘请矿工来存储或分发数据。与比特币类似，Filecoin矿工通过竞争挖矿来获得回报，但Filecoin的挖矿效率与存储活动成正比，直接为客户提供有用的服务。这种方式为矿工在Filecoin网络中收集尽可能多的存储空间，并将其出租给客户提供了强大的激励。

热点：ipfs 区块链 区块链技术