算力,出块率?Filecoin收益应该怎么看

IPFS搬运工 2020-02-27 16:07 前 分享
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要点

  • Testnet/2 并未完全实现按照算力等比例概率获得区块奖励,Testnet/3将补上这个部分

  • 爆块率与区块奖励并非成正比

  • 尽管设置为每个高度期望赢得选举的票数为5,并不意味着平均每一轮平均产生5个区块,理论上,仅在3.38左右

  • 由于孤块的存在,实际爆块率和区块奖励会低于预期

注:本文所采集的是测试网络一个时间段的数据,主要用于理论分析。数据不具有统计意义,不反映测试网的整个状况,也不表明不同矿工的效率。本文不构成投资建议,也不对任何投资决策负责。

爆块数量及比率

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这是最近一段时间的每个高度上的区块数量,同时用不同颜色来显示这些区块是由哪一个矿工产生的。图的右侧是一个平均爆块率排行榜,这个排行榜的计算是依据近一个小时的爆块数据进行统计的。

拿第一个矿工举例,其爆块率为0.73,表明在近一个小时之内,有73%的高度上,此矿工有爆块。在Testnet/2中,区块时间为45秒,那么一个小时总共包含 60*60/45 = 80个高度(epochs)。也就是说,有大约 80*73% = 58 个高度上有所收获,即能爆块并获得区块奖励。

有人注意到,右侧的数加起来不等于1,这是因为每一轮产生的区块数量并不是1。如果我们统计所有矿工的爆块比率,那么所有这些比率加起来应该等于每一轮爆块数量的平均值。 

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拿当前这个例子来说,平均值应该等于3.0。但其实你如果算一下,是小于3.0的,原因在于排行榜仅列出了排名靠前的矿工。

有一些喜欢研究的投资者或工程师有问题了,这个爆块率带来奖励,那么算力高的爆块率高可以理解,但是,似乎爆块率与算力显示不成比例,尤其是大矿工,好像反而比较低,这是怎么回事呢?

一个区块,多份奖励

换句话说,就是不同的区块奖励可能有所不同。从概率上来讲,大矿工很可能在一个挖到的区块上获得两倍或者三倍的奖励。但不要误解,从总的概率而言,理论上大家的收益和算力还是成正比的。

这个似乎有点难理解了,谁挖出区块谁就得一份奖励。为什么要设计成不同的区块奖励可以不同呢?

Filecoin每一轮出的是一个区块集合,称为tipset,主要是尽量减少没有区块的轮次(即空块轮次)。一个简单的办法就是提高出块数量的预期,这个值目前设计为5。也就是说,如果还是按照原来的方式来出块的话,每一个矿工每轮出块的概率增加到原来的5倍。

但是这样一来,必然会出现,一些矿工在一轮中出2或者更多的块。多出就是浪费空间和带宽,但是出少了奖励就少了。于是折衷一下,如果矿工在同一轮中有多个出块权,那么,还是出一个区块,但在区块内表明有几个出块权。只要通过验证,就按照出块权的数量来给予奖励即可。完美解决。

因为出块权与算力成正比,那么算力高的获得出块权的概率就高,在一轮中有多个出块权的概率也大一些。

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实际上现在并没有按照出块权来给予区块奖励,这部分实现放到了Testnet/3。也就是说,从Testnet/3开始,你将看到与主网基本一致的区块奖励实现。

奖励与选票成正比

在目前的设计中,选票数的平均值设为5。那就是每一轮5张选票,谁能拿到,谁就可以出块。
理想情况是每一个拿到选票的人都能够出块,而且,所有的区块都能够被网络接收,并进入主链。那么,我们看到的平均区块数量和奖励情况将会是怎样的呢?我们来模拟一下。
根据当前测试网络的运行情况,我们假定:

  1. 预期每轮能够赢的选票数为5(符合Testnet/2 的设定)

  2. 全网矿工数量为11个

  3. 网络符合上面提到的理想情况,即所有矿工工作正常,出块正常,没有孤块

经过计算,我们得出下表:

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此次模拟中,矿工#1占据全网算力的24.61%,基本可以反应当前网络中排名第一的矿工,其算力占比为758.47T/3.110P = 24.39%
第二列为第一个矿工的理论上的出块概率,分别说明一下:

  1. 算力占比:24.61%

  2. 无出块权概率:29.13%,也就是说,理论爆块率为 70.87% 1-29.13%);与第一张图比较,符合预期

  3. 包含 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 份出块权的爆块概率分别为:36.02%, 22.18%,9.07%, 2.77%, 0.67%, 0.14%, 0.02%

可以看出,一个算力为24.6%的矿工,有很大的几率在一个区块中包含多个出块权,从而获得比区块数量高的收益。
那么我们换一个角度来看一下, 比较一下上述11个矿工他们每一个人的爆块率和出块权票数之间的关系,见下表:

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还是来看第二列,即第一个矿工的情况,尽管其理论爆块概率仅仅为0.87%,但是其实际出块权选票的获得率为123.05%。也就是说其爆块获取的区块奖励将是只有一个选票的区块的 123.05/70.87 ≈1.736倍

Testnet/3需要更多的数据

通过上面的分析,我们知道,出块权非常重要,而且拿到出块权后,能不能完成证明也很重要。这一部分由于目前还没有完全实现,所以官方推出的展示板中并没有显示完整。

那么在即将到来的Testnet/3中,最好这一部分能够提供可视化的展示。这里透露一个好消息,据可靠情报,目前已经在为大家服务的filscan.io会在下一阶段加入出块权的显示,给大家更多的分析数据。

 

本文来源:胡飞瞳
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