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Chia的挖矿过程:耕地和耕种解析

发布时间:2021-04-28

从4月中旬Chia爆火以来,很多急不可耐的矿工已经或正在准备买硬盘,想大干一场。从已有的社区讨论来看,为数众多的计算资源并未得到充分利用。所以,很有必要了解一下Chia挖矿的要点,并针对自己的条件加以优化,才能做到高效挖矿。

Chia的挖矿过程并不是有大容量硬盘就行。有两部分缺一不可:制作plot文件(通常简称p图,因为官方把plot翻译为耕地)和挖矿(官方翻译为耕种)。

对于Chia来说,挖矿这一步其实是非常轻松的行为,重要的是容量,而不是速度,甚至对挖矿的主机也低到几乎没有任何要求。官方甚至推荐用一只几十美元的树莓派加上数个USB Hub即可带动高达1PB的算力。毕竟,挖矿的过程就是等着网络广播来一串数字,然后跟硬盘里的哈希值比较一下就可以了。哈希的比较运算是极快的,并不需要把数以T计的数据读进内存进行什么运算。

这也确实符合Chia的出发点——绿色。任何人都可以使用闲置的存储容量加入Chia网络。挖矿几乎没有额外消耗能源,只要开着机,连着网络,就可以享受每天4608次的抽奖,而且是永久的,这很美好。

但是实际上,制作plot的过程还是相当消耗资源的,只是消耗的并非电力,而是SSD。高速大容量固态硬盘成为了真正的消耗品。这要归功于(是归功还是归咎,且看对存储行业的影响吧)Chia设计的计算机制。为了最终达到既能提供Proof of Space证明,又能足够快的进行检索这一目标,Chia制作plot的过程实际上分为四步:

1、计算生成7张哈希表,主要使用的算法是前向传播。这一步要处理大量的运算,占用CPU最为密集。其实这一步已经生成了足以支持Proof of Space的全部数据,只不过效率欠佳,所以还需要后续步骤处理。

2、用反向传播算法来清理一遍上面的7张哈希表,去除不必要的哈希值,并给表排序。这一步占用CPU也较为密集,在1.03及更早的版本上对内存和缓存盘的占用也达到顶峰,但1.04开始对内存占用下降。

3、对上一步的结果进行压缩,并将大部分表合并起来。从这一步开始,对CPU的消耗降到了较低水平,对内存的占用仍维持在高位,但缓存盘的占用开始逐步下降。

4、把剩余的表继续压缩成最终的文件格式,并把文件从缓存盘转移到目标位置。这一步是唯一对目标磁盘进行IO操作的。

需要指出的是,Chia的plot文件制作、挖矿、节点维护等工作统统由其钱包软件完成。该软件仍然在不断改进,迭代速度较快。在过去几个小版本中,其已经在缓存占用、速度计算等方面有了很大改进。有网友记录了不同版本软件(1,2)在制作plot过程中的各项资源占用情况,对比可以发现,1.04版相比更早版本已经减少了近一半的缓存使用量。建议总是使用官方github的最新版。

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