Filecoin - testnet3中Sector处理逻辑变化

前一篇文章尝试了一下微信公众号文章收费，挺有意思。付费的大部分是认识的好朋友，主要是鼓励支持。谢谢朋友们的鼓励，也会坚持把理解及时写下来，分享。

前段时间看了傅盛的悬崖边的反思。感触比较深，文章中的16/17年大事件的时间点，我就在猎豹移动。猎豹移动，确实很早就预知工具会被OS化，工具App的未来比较迷茫。16年，工具App保收入，17年新闻，AI。猎豹移动的文化是小步快跑，快速试错。确实，那几年感觉猎豹移动主要在定目标，做任务。没有找到自己的积累和壁垒。猎豹移动也蛮拼的，最紧张的时候，基本上每周都发布更新。App做的像猎豹移动这么大，很不简单，也有自己的比较完善的开发流程和体系。

但是，有个大问题，就是收入。收入的模式主要靠广告。海外广告，确实很容易被广告平台卡脖子。还是没法还击，只能妥协的那种。

几点感触，感知未来的趋势，但是想改变自己的局势，特别是想改变自己的DNA，是非常难的事情。商业闭环，很重要。虽然一个小的点，刚开始无法形成闭环，但是，随着发展，形成自己的闭环很重要。

Anyway，猎豹移动，目前在AI和机器人方向做了不少尝试。希望老东家走出低谷，发展顺利。

Lotus代码更新的频度变的快了，每天都有不少代码merge进来。目前零知识证明的CRS，已经从V20更新到V24版本。目前测试网络也进入了testnet3阶段。在之前的V20的版本基础上，V24版本对Sector处理也有些变化。

Filecoin - Lotus存储证明了什么？

本文介绍一下testnet3的Sector处理的逻辑。相关的逻辑实现在rust-fil-proof项目中，本文中使用的源代码的最后一个提交信息如下：

commit 14870d715f1f6019aba3f72772659e38184378bf (HEAD -> master, origin/master, origin/HEAD) Author: Rod Vagg Date: Fri Mar 20 22:30:18 2020 +1100

feat(filecoin-proofs): expose filecoin_proofs::pad_reader

commit 78da3a008a1407654db600e6d5161464a8595e85

01

Sector处理(Precommit)过程

Precommit过程分为两个阶段，分别是phase1以及phase2, 也就是阶段1和阶段2。相关的接口函数在filecoin-proofs/src/api/seal.rs文件中的seal_pre_commit_phase1和seal_pre_commit_phase2函数。

总的来说，Sector Precommit过程的逻辑有两个比较大的变化：1）label encoding的算法从window SDR变成了SDR。2）过程分割成两个阶段。

SDR的计算过程在之前的文章中已经深入介绍。

Filecoin - 为什么SDR这么慢？

这里就不再说了，主要介绍一下Sector处理的两个阶段相关逻辑。

1.1 Precommit Phase1

Phase1的过程主要是两部分的计算：1）计算原始数据的merkle树（二叉树，sha256 hash计算）2）label，也就是SDR的计算。原始数据的merkle树（tree _d），树根为comm_d。

1.2 Precommit Phase2

Phase2的过程主要也是两部分的计算：1）column hash 2）针对column hash的计算结果生成merkle树（八叉树，poseidon hash计算）3）针对label的计算结果，再做一次encoding，生成merkle树（八叉树，poseidon hash计算）。

column hash的计算过程如下：

32GB的Sector，分割成1G个node。SDR的计算会生成11层的处理数据，每层都为32GB。每层的同一个编号的node数据，组合在一起后的hash的结果就是column hash的计算结果。Column hash的计算结果也是32GB。

针对column hash的计算结果，生成八叉树（tree_c)，树根为comm_c。

label encoding的计算是将SDR的计算结果和原始数据进行encoding。所谓的encoding，目前就是大数的加法。encoding的结果，生成八叉树（tree_r_last)，树根为comm_r_last。

上链的数据是两个：comm_d和comm_r。其中，comm_r是comm_c和comm_r_last的posedion的hash结果。

整个Sector处理逻辑，总结整体如下图：

02

Sector证明(Commit)过程

Commit过程分为两个阶段，分别是phase1以及phase2, 也就是阶段1和阶段2。Sector证明过程和零知识证明的过程密切相关。对零知识证明zk-SNARK理论和应用不熟悉的小伙伴，可以查看我之前写的相关文章。相关的接口函数在filecoin-proofs/src/api/seal.rs文件中的seal_commit_phase1和seal_commit_phase2函数。

Sector证明的阶段1，主要是准备电路需要的数据。这些数据即不完全是电路的公开数据，也不完全是电路的私有数据，而是电路数据需要的原始数据。阶段1，并不会对Sector的32G对应的1G的节点做证明，而是挑选一些节点做证明。

所有挑选的这些节点分为9个Partition：

pub static ref POREP_PARTITIONS: RwLock> = RwLock::new( [ (SECTOR_SIZE_2_KIB, 1), (SECTOR_SIZE_8_MIB, 1), (SECTOR_SIZE_512_MIB, 1), (SECTOR_SIZE_32_GIB, 9) ]

每个Partition都随机挑选一些节点。所有的挑选的节点个数不超过最小挑战节点数：

pub static ref POREP_MINIMUM_CHALLENGES: RwLock> = RwLock::new( [ (SECTOR_SIZE_2_KIB, 2), (SECTOR_SIZE_8_MIB, 2), (SECTOR_SIZE_512_MIB, 2), (SECTOR_SIZE_32_GIB, 138) ]

也就是说，对于32G的Sector而言，9个Parititon，每个Partition随机选择16个节点进行挑战。随机选择的具体算法在storage-proofs/src/porep/stacked/vanilla/challenges.rs的derive_internal函数中。

Sector证明的阶段2，就是零知识证明的电路处理以及生成零知识证明的过程。这部分的逻辑，总的框架和之前一样，主要是SDR的算法改动有一些变化。RUST-FIL-PROOF（FPS）实现了StackedCompound，专门用来实现Stacked DRG的数据处理证明。StackedCompound，将两部分整合在一起，一部分是电路（Stacked Circuit），另一部分是Stacked Drg，实现电路数据的准备。这些部分又分成一个个的子功能（Window，Wrapper，ReplicaColumn等等）。在调用Bellman生成证明时，相应电路的synthesize接口就会被调用，从而完成整个电路生成R1CS的过程。

总结：

Lotus的源代码更新比较频繁。Testnet3将Sector的Precommit和Commit处理都分成了两个阶段（Phase1和Phase2）。SDR是算法改动是最大的变化。零知识证明的CRS已经更新到V24版本。