Filecoin gas的计算方法，以及Filecoin官方对于降低gas的解决措施

显示全部楼层 · 发表于 2020-12-17 14:52:38

我们在上一篇文章中为大家讲解了Filecoin gas的来源以及定义、gas费用为何会高涨、如何看待Filecoin挖矿等，今天，我们主要来讲讲Filecoin gas的计算方法，P1、P2、C1、C2的定义和特点，以及Filecoin官方对于降低gas的解决措施。

关于Filecoin Gas费用计算
在Filecoin区块链浏览器中，我们点击并进入gas那一栏目，可以看得到gas基础费率走势图，24小时的gas数据其实就是gas费用消耗明细的展示。

gas费用的消耗主要分为两大部分：增长算力所消耗的gas以及维持算力所需要消耗的gas。
其中增长算力所消耗的gas主要在P2和C2阶段，即PreCommitSector和ProveCommitSector；由于Filecoin作为一个存储类型的公链，所以Filecoin的基本单位是Sector （也被称为扇区），1TB的有效算力由32个32GB的扇区组成（32X32=1024)。
因此，增长1TB的有效算力需要消耗的gas费用为：（0.2185+0.08)X 32=9.552 FIL

除了增长算力可以获得FIL区块奖励，保持算力并且按要求提供证明也能获得区块奖励，每TB有效算力提交时空证明参与区块奖励时产生的gas费用为：32/2349X1.5194=0.0206FIL （32是因为1TB有32个扇区，2349是因为一个时空证明消息中含有2349个扇区）。

由上，我们可以知道，新增有效算力是最为消耗gas环节，为什么呢？这还得从Filecoin的P1、P2、C1、C2说起。

关于P1、P2、C1、C2
作为一个存储类型的区块链，Filecoin的基本存储单位是扇区，如何证明扇区已经存储数据，如何将承诺容量转化为有效算力，这就是我们常说的 precommit1、precommit2、commit1、commit2。pre可以翻译为提前、准备，因此，又翻译为预封装一阶段、预封装二阶段、封装一阶段，封装二阶段。
P1阶段主要是将文件进行打碎、分片，并计算原始数据的merkle树，这一阶段主要耗费的是CPU。
P2阶段需要生成Replica，计算Column Hash，并针对column hash的计算结果生成merkle树，然后还需要针对label的计算结果，再做一次encoding，生成merkle树。其中计算Column Hash还需要经过11layer、Label，并使用到poseidon Hash，所以P2阶段不仅耗时，而且对gas的需求也比较大，这一阶段主要是GPU在工作。
C1阶段是不上链的，并且大概只需要耗费十几秒钟，因此，C1阶段可以忽略不计。
接下来我们来到最为耗费gas的C2阶段，C2阶段主要是零知识证明的电路处理以及生成零知识证明的过程，做零知识证明是为时空证明准备的，做时空证明是为获得区块奖励准备的（零知识证明：在矿工不知道文件内容的前提下，向系统证明矿工的确保存了该文件）。
总得来说，这其中的流程是从P1阶段的数据分片、封装到P2阶段的生成DHT，P2阶段完成以后，就会涉及到发消息上链，然后就进入C1和C2阶段，P1阶段预计要4个小时，C1阶段预计十几秒钟，C2预计一个小时。
由于C2阶段需要大量的并行计算，所以需要花费大量的gas，C2阶段所耗费的gas预计占了总体所耗费gas的三分之二。

关于Filecoin FIP-9提案
面对并不合理的gas费用，Filecoin官方在努力从多方面解决问题。
北京时间12月16日 12:10，Filecoin官方人员Aayush Rajasekaran 在slack频道发布最新公告称，将在今晚(项目方的今晚是我们的明天凌晨）发布Lotus v1.3.0 测试版本，并希望在所有实现批准之后不久发布v1.3.0正式版本。

本次将在Filecoin区块高度达到343200之前进行升级，本次升级包含了FIP-9提案，该提案主要内容在于免除成功执行SubmitWindowedPoSt的baseFee。
简而言之，如果矿工发送“ SubmitWindowedPoSt”消息，并且消息成功执行，系统将会退还矿工所消耗的gas费用。
该FIP提案能够在一定程度上降低Window PoSt拥塞，降低Filecoin矿工提交时空证明的成本。可正如上文所述，提交时空证明所消耗的gas费并不是矿工的主要gas费用支出，因此，客观的来说，该提案无法从根本上解决gas费用过高的难题。
但是，我们也不必悲观，因为目前仍属于“草拟”阶段的几个方案"FIPS42、FIPS49、FIPS50"有望从更深层次上降低Window PoSt的长期成本以及减少链的长期拥堵，只是因为这几大方案需要较大工作量的开发和测试，所以，需要一定的时间。
总之，我们需要加以明确的是，Filecoin官方和社区都在努力进一步解决问题，一切都在朝着更好的方向改进和发展。
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