今天IPFS/Filecoin的各種群炸開了鍋，原因是Filecoin內部開發人員透露，下一個Filecoin的測試網絡需要搭配GPU。而且Filecoin內部測試使用的是2080ti的顯卡。

同時，聊天記錄表明，下一個測試網絡需要在一個區塊時間內完成PoST的計算。晚上下了一下最新的go-filecoin的代碼，看了看。奇怪的是，最新代碼的共識部分（EC）以及節點選舉流程和之前沒有多大的差別。

1. 目前節點選舉流程

核心邏輯在go-filecoin/internal/pkg/mining/worker.go文件中的Mine函數，由以下幾步組成：

· 創建下一個區塊的Ticket

獲取上一個Tipset中的最小的Ticket，并使用NextTicket函數生成下一個區塊的Ticket。計算方式非常簡單，就是對上一個Tipset中的最小的Ticket進行簽名。目前簽名支持兩種算法：BLS以及SECP256K1。默認采用SECP256K1算法。

· 延遲一個區塊時間

一個區塊時間（BlockTime）默認是30秒。目前的代碼實現直接采用Delay。從TODO可以看出，這一部分設計中是想采用VDF。但是，目前代碼還沒有完全實現。

· 從前面一些區塊獲取Election Ticket

從前面一些區塊中獲取最小的Ticket，作為Election Ticket。從前面一些區塊選舉，是為了保證隨機性。

· 生成Election Proof

獲取了Election Ticket，并對其簽名，生成Election Proof。

· 確定是否是Winner

通過IsElectionWinner函數判斷是否是Winner。邏輯也非常明了，查看Election Proof是否小于有效存儲率。如果小于，說明是Winner，可以生產區塊。

整個邏輯非常清楚，計算過程也沒有復雜的計算，最復雜的計算也就是簽名。目前的區塊生成流程沒有必要使用GPU。問題來了，下一版本的區塊生成流程變了。

2. 下一版本的節點選舉流程

下一版本的區塊鏈生成流程，沒有公開源代碼。但是，在Filecoin的設計文檔已經有體現：

https://filecoin-project.github.io/specs/#algorithms__proof_of_spacetime__election_post

PoST的部分多了一個算法：Election PoST。Election PoST，目的是在生成區塊的時候，綁定PoST的計算。也就是說，一個節點需要生成區塊，必須提供PoST的計算和證明。

設計文檔給出了大致的生成區塊的算法：

· 隨機數生成（Sample randomness）

也就是從前面一些區塊獲取一個Ticket，并簽名，簽名結果作為隨機數。

· 確定Partial Ticket

從上述獲取的隨機數，確定K次挑戰的Sector以及相應的數據。由這些數據，上一步驟生成的隨機數和節點的ID生成Partial Ticket。

· 生成PoST證明

如果Partial Ticket的系數小于節點的存儲率的話，說明節點是Winner，可以生成區塊。在生成區塊前，必須生成PoST證明。

顯而易見，新的區塊生成流程，需要在一個區塊時間內，生成PoST證明。PoST證明生成，涉及K次零知識證明（zk-SNARK）的證明計算，相當來說，計算時間較長。通過GPU加速，可以縮短PoST證明的時間。

總結：

Filecoin采用了新的節點選舉算法，在區塊生成時，必須提供PoST的證明。新的設計導致對PoST證明的性能有要求。GPU是目前加速PoST證明生成的可行方案。

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