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[導(dǎo)讀] 今年11月初,Slush Pool發(fā)布了階層協(xié)議V2(Stratum V2)的初始技術(shù)規(guī)范,它是關(guān)于一份關(guān)于如何改進(jìn)礦工與礦池的共同合作,從而保護(hù)比特幣網(wǎng)絡(luò)安全的新挖礦協(xié)議。這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)

今年11月初,Slush Pool發(fā)布了階層協(xié)議V2(Stratum V2)的初始技術(shù)規(guī)范,它是關(guān)于一份關(guān)于如何改進(jìn)礦工與礦池的共同合作,從而保護(hù)比特幣網(wǎng)絡(luò)安全的新挖礦協(xié)議。這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)年的開發(fā),它對(duì)比特幣挖礦的未來可能會(huì)產(chǎn)生巨大影響。

為了幫助讓整個(gè)比特幣社區(qū)了解階層協(xié)議V2(Stratum V2)的重要性,Slush Pool的Jan Capek和Pavel Moravec與貢獻(xiàn)者M(jìn)att Corallo和Peter Todd一道,參加了Reddit比特幣板塊上的隨意問。部分有趣的討論話題包括:

· 如何激勵(lì)新挖礦協(xié)議被廣泛采用,以及可能的時(shí)間線。

· V2協(xié)議與V1協(xié)議相比安全性改善的重要性。

· 階層協(xié)議V2(Stratum V2)如何改進(jìn)比特幣挖礦行業(yè)中的去中心化這一關(guān)鍵方面。

我們在此對(duì)這些問題的答案進(jìn)行了總結(jié),請繼續(xù)閱讀。

專家簡介

階層協(xié)議V2(Stratum V2)的開發(fā),由首腦-Braiins和Slush Pool的聯(lián)合創(chuàng)始人、聯(lián)合CEO Jan Capek和Pavel Moravec領(lǐng)導(dǎo)。首腦-Braiins公司成立于2010年,自2013年以來一直運(yùn)營Slush Pool礦池。因此他們有能力設(shè)計(jì)V2協(xié)議,從而解決一些礦池和礦工使用原始協(xié)議時(shí),遇到最大的問題。

Matt Corallo多年開發(fā)比特幣,他對(duì)比特幣核心,以及對(duì)比特幣生態(tài)圈中的無數(shù)項(xiàng)目做出了許多貢獻(xiàn)。他目前在Square Crypto工作,他們也慷慨地贊助了他到布拉格的差旅費(fèi)用,讓他與我們一同制定V2協(xié)議的技術(shù)規(guī)范。

Peter Todd是另一位比特幣長期開發(fā)者,他對(duì)比特幣核心(Bitcoin Core)做出了了不起的貢獻(xiàn)。他是一名應(yīng)用密碼學(xué)顧問,簡單地說,他是一位安全專家,他用他寶貴的見識(shí)幫助V2協(xié)議建立抵御中間人攻擊的防御機(jī)制。

階層Stratum V2協(xié)議如何改善比特幣的去中心化?

問:階層協(xié)議V2(Stratum V2)讓終端礦工在自己的區(qū)塊上進(jìn)行挖礦,而不是挖由礦池提供的區(qū)塊。這會(huì)如何影響到挖礦的去中心化呢?這一特性的實(shí)際使用性能會(huì)有何不同?

Matt Corallo:它對(duì)挖礦的去中心化影響是巨大的。與致力于礦池的中心化不同,我們現(xiàn)在可以致力于實(shí)際礦工/礦場主人的中心化。您在Matt Corallo的提出的關(guān)于共識(shí)團(tuán)體中心化(Consensus Group Centralization)的演講中可以找到以下的表格,說明它是如何改變哈希率的分配。

而關(guān)于性能方面,解釋會(huì)比較復(fù)雜。對(duì)礦工來講,當(dāng)有優(yōu)化好的客戶端和良好的互聯(lián)網(wǎng)連接時(shí),從礦池接收工作可能會(huì)更快。但對(duì)礦池來講,必須通過大量工作來優(yōu)化好它的設(shè)置才會(huì)有更好的性能。

問:有哪些激勵(lì)機(jī)制讓礦工與礦池協(xié)商自己的交易集?

Pavel Moravec:目前礦池充當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)超大礦工的身份,礦池控制整個(gè)挖礦網(wǎng)絡(luò)哈希率很大的一部分。這意味著礦池可以試圖阻止(即審查)一些交易進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈,礦池也能顯著地影響比特幣改進(jìn)提議(BIP)的激活過程,就像我們在2017年看到的SegWit信號(hào)那樣。

礦工協(xié)商自己的礦區(qū)可以防止這種礦池的權(quán)力集中,這就類似像是他們在單獨(dú)挖礦。與此同時(shí),礦工仍可享受在礦池挖礦帶來的獎(jiǎng)勵(lì)差異(Variance in payouts)減少的好處。

問:礦池是否對(duì)交易的有效性具有否決權(quán)?

Pavel Moravec:在V2協(xié)議中,礦池總是可以主動(dòng)拒絕由礦工提出的完整區(qū)塊,但不能拒絕區(qū)塊中的單個(gè)交易。即完整區(qū)塊的驗(yàn)證由礦池來做,礦池通過驗(yàn)證,會(huì)拒絕任何包含無效交易的區(qū)塊。

階層協(xié)議V2(Stratum V2)如何改進(jìn)比特幣礦工和礦池的安全?

問:V2協(xié)議使用加密有哪些主要優(yōu)勢?

Peter Todd:身份驗(yàn)證非常重要。沒有它的話,攻擊者可以通過嘗試哈希算力重定向的中間人攻擊(MITM)方式,將算力定向到另外一個(gè)礦池從而簡單地竊取。因?yàn)橄喈?dāng)慢,公鑰簽名驗(yàn)證并非是理想的,因此驗(yàn)證每個(gè)消息的簽名會(huì)讓效率非常低。

現(xiàn)代的身份驗(yàn)證加密方案正好能提供所需要的功能:兩方之間的驗(yàn)證通道,其中一個(gè)較貴的簽名操作用于創(chuàng)建共密(Shared Secret),使用共密能夠讓對(duì)稱密鑰驗(yàn)證方案快很多?,F(xiàn)代的方法確實(shí)非??欤医?jīng)過了充分的研究,所以不太可能出現(xiàn)工程方面的意外。

在V1協(xié)議中,攻擊者可以在礦工收到工作分配前,竊取并且改變礦池發(fā)送的工作分配,然后再在礦工試圖向礦池提交工作時(shí),攔截礦工提交的工作——這就讓礦工或礦池都可能無法發(fā)現(xiàn)!在V2中已經(jīng)能夠防止這種”哈希率劫持“的攻擊方式。

問:加密會(huì)增加多少項(xiàng)目成本?

Peter Todd:礦池到礦工的成本會(huì)增加約5%,這是微不足道的。而對(duì)于礦工到礦池的通信會(huì)增加16字節(jié)(超過50%),但在這里解釋背景很重要。因?yàn)榧词雇ㄟ^了加密過程,V2的份額提交消息與V1相比短50%以上。此外,V2協(xié)議的傳輸?shù)目倲?shù)量也減少了,最終來看,加密并沒有造成更多的數(shù)據(jù)。

階層V2協(xié)議的采用

問:有哪些激勵(lì)機(jī)制讓大家升級(jí)到V2協(xié)議?

Jan Capek:對(duì)于礦工而言,升級(jí)到V2協(xié)議最大的激勵(lì)之一是帶寬效率的改進(jìn),這樣即使在不佳的互聯(lián)網(wǎng)連接條件下,也可以進(jìn)行挖礦。與此同時(shí),帶寬效率的改進(jìn)也幫助改進(jìn)了提交效率,從而又減少礦工哈希率的變量(這影響礦工在基于分?jǐn)?shù)的獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)中,例如PPLNS中的獎(jiǎng)勵(lì))。而在效率方面,礦池給礦工提前分配區(qū)塊的功能(與‘SetNewPrevHash’消息分開)應(yīng)該就能消除空區(qū)塊挖礦。最后,從基于JSON(即人類可讀的格式)的代碼轉(zhuǎn)變到完全二進(jìn)制的(機(jī)器可讀)代碼庫,能顯著地減少傳輸數(shù)據(jù)的大小。

Matt Corallo:另一個(gè)不可低估的激勵(lì)是加密驗(yàn)證。如果您現(xiàn)在挖礦,您的ISP很有可能會(huì)竊取您1%的哈希算力。而V2協(xié)議中的加密能夠解決這個(gè)問題。

問:新協(xié)議實(shí)施,部署和采用的時(shí)間表?

Jan Capek:在首腦-Braiins開源資料庫中有一份實(shí)施基準(zhǔn)可參考,目前我們對(duì)它仍在進(jìn)行更新以反映出技術(shù)規(guī)范的最新版本。我們估計(jì)最少需要3-5個(gè)月的時(shí)間來解決各種問題,然后才能大規(guī)模地進(jìn)行部署。協(xié)議的實(shí)施則比較干脆,在直接支持實(shí)施到階層(Stratum)協(xié)議前,現(xiàn)在礦場就能用V1到V2的翻譯代理(JSON到二進(jìn)制),礦池就能用V2到V1的代理,作為新協(xié)議采用的第一階段。

實(shí)施參考也是bOSminer礦機(jī)軟件的一部分,bOSminer是我們設(shè)計(jì)用來代替過時(shí)的CGMiner的新礦機(jī)軟件。

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