关于Filecoin的区块框架---tipsets

最近有些朋友在问，Filecoin区块链浏览器上的“柱子”是什么？为什么在比特币、以太坊区块链浏览器上没有看到这个？如下图，被方框框起来的“柱子”有一个专有名词，叫做tipset，表示的是Filecoin网络上的区块高度。

比特币、以太坊的区块架构

就像有许多不同的区块链一样，世界上存在着许多共识协议，无论是BFT还是Nakamoto-style，最长的链还是权重最大的链，工作量证明或是时空证明。这些共识协议的原理大都存在着一定的差别，但是其总体目标大多大同小异，那就是建立一个可扩展的、安全的、分布式的网络。

以比特币为例，比特币的挖矿原理实际上就是一个记录数据的过程，矿工们需要每隔一段时间就将数据收集起来进行处理、上链，但是矿工这么多究竟用谁处理的数据，这就是比拼速度的时候了，哪个矿工能率先处理好数据并且广播网络，这个矿工就能拥有记账权以及拥有比特币。

但是，也会存在两个矿工在相同时间内广播网络的情况，这时候，比特币最长链的机制就会要求矿工“投票”，这种选择取决于多种因素，例如矿工最先收到哪个区块以及区块中包含的交易。这由矿工决定，重要的是，网络中的大多数人会最终统一意见挖哪个区块和放弃哪个区块***（废弃的区块被称为孤块，下表中的紫色部分表示孤块）。

比特币网络

有些网络会直接抛弃孤块，而有些网络则会对孤块进行奖励，例如以太坊网络中会奖励挖到这些区块的矿工，因此，以太坊网络的孤块又称为“叔块”。以太坊的矿工在挖矿过程中即使这些块未被包括在最终的链中，矿工也会获得奖励，所以，和比特币相比，以太坊网络对于矿工相对比较友好。

以太坊网络

从上图可以看得出来，比特币和以太坊的每一个节点只有一个区块，也就是说，每出一轮区块，只有一个矿工能获得奖励。其实，目前大部分区块链的区块架构都和比特币以及以太坊相类似，但是我们接下来要说的Filecoin网络则是特别的，因为，Filecoin的共识是寻找最大化利用权重最大的链的算法。

Filecoin网络区块架构

Filecoin网络借鉴了在2015年发布的《比特币中的安全高速交易处理》文献，其中指出，区块链的思想不再是链本身，而是有向无环图（DAGs），也就是说，不再是简单的查看最长的链，而是查看拥有最大权重的DAG，谁的权重最多，谁就可以拥有最多的区块。

Filecoin就是这样一种协议，使用区块总数以及贡献的存储算力来决定选择哪条链。

Filecoin的预期共识基于选举，在指定回合中可以选举多个矿工作为领导者。这就意味着可以在每个区块中创建多个有效的同级区块（比特币是一个区块），在每个新的纪元（epoch），新一代的家谱发展出来，称之为tipset，即Filecoin网络的区块高度。

组成tipset的一个一个小长方形叫做区块（区块包含着由独特加密哈希来代表的大量信息并且被永久地记录在区块链上），一个tipset是由一个或者多个区块所组成的，所有组成tipset的区块都能拥有赢票奖励，如下图，目前Filecoin网络的每个区块的赢票奖励为14.43FIL。

在这里再重点说明一下，无论一个tipset由多少个区块组成的（1个区块也能组成一个tipset，8个区块也能组成一个tipset），单个区块所获得的赢票奖励是不会变的，每一个区块所获得的赢票奖励依旧是14.43FIL。

由于一个tipset可以由多个节点组成，这意味着Filecoin网络可以容纳更多的矿工同时处理数据，**不仅能够让矿工的工作能被看见和奖励，而且可以通过确保不浪费任何工作量的方式激励矿工协作并从总体来提高链上的吞吐量。

Filecoin网络其实是以 tipset即区块高度为单位的，例如，Filecoin网络达到148888时Filecoin主网正式启动， 这里说的区块高度就是指tipset，平均每30秒产生一个区块高度。

总得来说，Filecoin矿工存储的数据越多，则矿工存储算力就增长的越多，网络上的存储算力就越强，矿工就更有可能生成新的区块并赢得区块奖励，同时，矿工会聚集在权重最大的链上来创造价值。

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