Filecoin采用GPU挖矿的原因是什么？

11月27日，关于Filecoin挖矿需要GPU的消息一出，整个Filecoin挖矿社区都为之一振，对此我写了一篇较为简短的文章进行解释。

随着这则消息的发酵，在27日晚间，有些机构发出一篇详细文档，该文档从技术上再次论述了GPU在Filecoin挖矿中的作用。因此在这里与大家分享一下其中的关键细节。

在我之前的文章中曾经和大家详细解释过，在Filecoin挖矿中，最为关键的两个共识机制是“复制证明”和“时空证明”。

“复制证明（PoRep）”是矿工要向系统证明自己确实存储了用户所需要的数据，而不是临时从其它节点或源头获取的数据，这个证明是系统为了防止女巫攻击所设定的一个指标。

“时空证明（PoSt）”是矿工要向系统证明自己不仅存储了用户的数据，而且在某一段时间内一直都存储了用户的数据。这是矿工向系统证明数据存储有效性和稳定性的一个指标。

下面我们分别对“复制证明”和“时空证明”的计算进行分解，看看这两个证明在计算的过程中到底有哪些地方是可能用到GPU的。

首先我们看“复制证明”。对于“复制证明（PoRep）”，系统的计算分为四个步骤：

第一步是设定参数，这一步不耗算力，不会用到GPU。

第二步是对数据进行复制形成特定编码，这一步耗时长，消耗CPU资源，但是却无法用GPU，因此也不会用GPU。

第三步是生成“复制证明”，这个过程要进行“零知识证明”的计算。这个过程用GPU可以加速计算，但是GPU价格可能比较昂贵，是否一定要用，值得商榷。

第四步是自我验证生成证明，也不耗算力，不会用到GPU。

下面我们看“时空证明”。对于“时空证明”的计算，该文着重强调了一点：在Filecoin项目方近期所做的改动中增加了“选举证明（election post）”这个指标。

这个指标要求矿工在挖出区块后还需要在不到一个区块周期的时间内快速计算出“时空证明（PoSt）”。这个时候GPU就比较重要了。

所以综上所述，在整个过程中，有两个地方是可能用到GPU的：

一个是“复制证明”计算中的对零知识计算的证明，但是对此，该文章认为虽然使用GPU会加速计算的过程，但是GPU的成本过高不值得使用。也就是说不用GPU用CPU也可以计算零知识证明，虽然效率不及GPU，但成本低很多。

第二个是“时空证明”中对“选举证明”的计算，用GPU的效率会大大提高。对此，该文认为用高性能的CPU也能计算，但该使用什么性能的CPU没有作出确定的结论，因此还在实验和探索阶段。

在我看来，还有一点也是需要考虑的：当找到性能足够的CPU能够匹敌GPU的算力时，该CPU的成本是否能比GPU低？如果成本比CPU要低，那毫无疑问，不需要用GPU，但是如果成本不仅不低而且还高很多，那还是要用GPU。

在比特币挖矿的历史中，曾经的GPU挖矿之所以能淘汰CPU挖矿就是赢在成本上，也就是说要取得同等的算力，GPU的价格比CPU便宜很多，而不是说只能用GPU挖而不能用CPU挖。

希望这篇文章能让大家对这个问题有更深入的理解。