Filecoin爆块详解：矿工如何选举成功拿到区块奖励？

大家都知道，矿工在Filecoin网络中的收益来源就是存储（检索）订单收益和区块奖励，不过就目前的存储（检索）订单非常少，主要还是通过区块奖励获取高收益。目前仍有很多人都不知道区块是什么意思，更别说区块奖励了。今天就跟大家说说Filecoin区块到底是什么？而矿工又是如何获得区块奖励的？

Filecoin区块到底是什么？

大家可以看到这是在Filecoin区块浏览器https://filscan.io中的部分截图：

Tipset：图中红方框框住的的柱子，也称Filecoin网络上的区块高度
区块：红方框中明显有8个正方形，每一个正方形就代表一个区块
25.6357FIL：每个区块所获得的奖励

了解区块链的会知道比特币每一个区块都只能选举一个节点，即每一周期区块选举，有且只有一个矿工能被选举成功（获取奖励）。而Filecoin区块架构完全不同于比特币。

Filecoin的选举基于预期共识，就是在一个出块周期中（30秒）选举多个矿工作为领袖，这也意味着在一个区块中可以创建多个有效的同级区块，这些同级区块组成一个大区块。在Filecoin中将这个大区块称为tipset，即上面说到的Filecoin网络的区块高度，这些同级区块则为区块，也是上图中的小正方形。

值得一提的是：Filecoin每一个区块高度中产生的区块有多有少，不受限制，只要符合预期共识即可被选举成为领导者，如果在一个周期内（某个区块高度）没有一个矿工达到Filecoin网络的选举条件，则该区块高度内为0个区块。

Filecoin如何成为领袖获得区块奖励？

上面介绍了Filecoin网络的区块高度和区块的概念，接下最疑惑的还是矿工到底如何获得区块奖励，即如何在一个周期内选举成为Filecoin网络的领袖，同时完成系统分配的工作获得奖励。

首先使用功率达成共识：就是将权益共识协议中的“权益”用矿工存储量来替换，构建一个基于矿工前期工作的预期共识，在每一轮选举周期内选举一个或多个矿工，并使得选举获胜的概率与每个矿工存储空间量成比例。

Filecoin功率介绍，主要有三个重要属性：

公开性：大家可以把时刻（t）全网的存储总量大小当做功率大小（这个存储是有效存储，即有时空证明提交的存储），每一个矿工的存储任务（存储量）是浏览器公开的，因此任何人可以在任意时间点计算出每个矿工的功率。
可公开验证：每一个存储任务，矿工都需要生成对应的时空证明，证明该存储任务一直存在。

功率就是根据其时空证明来验证矿工是否完成或持续工作，从而计算有效功率。
变量：任意时间点，矿工可以通过增加新增扇区来增加新存储，从而提高其功率。

在官网设定的功率预期共识中满足以下两个条件，则在t时刻矿工Mi是领导者。

其中 rand（t）是一个可以在时间t从区块链中提取的公开的随机变量，P_i^t是矿工Mi的功率。对于任何m，H(m)的大小都是L，H是一种安全的加密哈希函数，（m）Mi是一个由 Mi签署的消息m，使得：

以上两个公式如果没有认真研究Filecoin白皮书可能还真是一头雾水，大家可以看下面的EC选举图，可以更直观的知道矿工如何被选举成功。

纪元就是一个周期（30秒），选举过程细分为以下两个步骤：

矿工在t时刻会根据其算力占比计算出一个随机数rand（t），且在t时刻之前随机值是未知的，Mi就代表矿工，这个随机数要满足其上图左边公式即成功输出则才可以开始下一步。
随后马上对该节点验证是否有真实有效的签名（即是否成功通过第一步获得密钥），再检查其有效功率是否与其节点一致（是否虚报），前两步简单来说主要就是验证是不是作假通过第一步，验证无误后，再进行最后一个公式套算，满足公式条件后即可成功当选领袖。

当选领袖后并不意味着一定能拿到区块奖励，当选领袖后仍有四个步骤要完成：