比特幣:探討階層協議V2(Stratum V2)，如何實現比特幣挖礦的去中心化？

今年11月初，SlushPool發布了階層協議V2(StratumV2)的初始技術規范，它是關于一份關于如何改進礦工與礦池的共同合作，從而保護比特幣網絡安全的新挖礦協議。這個項目已經進行了數年的開發，它對比特幣挖礦的未來可能會產生巨大影響。

為了幫助讓整個比特幣社區了解階層協議V2(StratumV2)的重要性，SlushPool的JanCapek和PavelMoravec與貢獻者MattCorallo和PeterTodd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：

如何激勵新挖礦協議被廣泛采用，以及可能的時間線。

V2協議與V1協議相比安全性改善的重要性。

階層協議V2(StratumV2)如何改進比特幣挖礦行業中的去中心化這一關鍵方面。

我們在此對這些問題的答案進行了總結。

美國貨幣監理署和消費者金融保護局邀請行業參與者探討金融科技:根據7月2日發布的公告，美國貨幣監理署（OCC）和消費者金融保護局（CFPB）將為希望討論銀行業創新和新技術的行業參與者開放虛擬創新會議時間。新會議將以1小時為上限，目前只安排兩天，即7月29日至30日。感興趣的人需要在7月17日前登記。（Cointelegraph）[2020/7/3]

專家簡介

階層協議V2(StratumV2)的開發，由首腦-Braiins和SlushPool的聯合創始人、聯合CEOJanCapek和PavelMoravec領導。首腦-Braiins公司成立于2010年，自2013年以來一直運營SlushPool礦池。因此他們有能力設計V2協議，從而解決一些礦池和礦工使用原始協議時，遇到最大的問題。

MattCorallo多年開發比特幣，他對比特幣核心，以及對比特幣生態圈中的無數項目做出了許多貢獻。他目前在SquareCrypto工作，他們也慷慨地贊助了他到布拉格的差旅費用，讓他與我們一同制定V2協議的技術規范。

聲音 | 加拿大央行行長：加拿大央行將于2020年初更多探討數字貨幣等新興技術:據福布斯12月24日消息，加拿大央行(Bank of Canada)行長Stephen Poloz近日在年終演講中談到數字化影響和貨幣未來。在此背景下，Stephen Poloz指出，包括比特幣和穩定幣應用在內的新興支付技術，是一個持續的研究領域。從各方面考慮，加拿大央行是否認為有必要發行一種數字貨幣來替代現金，這是一個公開的問題。然而，貨幣世界正在飛速發展，所以加拿大央行需要制定計劃來應對任何突發事件，央行將在2020年初對此發表更多看法。他表示，因為這些技術可能是全球性的，它們正在吸引各國央行和其他監管機構的注意力。[2019/12/25]

PeterTodd是另一位比特幣長期開發者，他對比特幣核心(BitcoinCore)做出了了不起的貢獻。他是一名應用密碼學顧問，簡單地說，他是一位安全專家，他用他寶貴的見識幫助V2協議建立抵御中間人攻擊的防御機制。

動態 | 有鏈YOUChain做客中國工商銀行總行 共同探討“區塊鏈+金融”應用落地:據官方消息，2019年12月18日，有鏈YOUChain CEO趙峰、市場VP黃蓉受邀做客中國工商銀行（INDUSTRIAL AND COMMERCIAL BANK OF CHINA，簡稱ICBC ，工行）總行，與債券承銷發行部、債券投資交易部、金融市場業務部、IT系統開發部、金融科技部等部門的領導就區塊鏈技術進行了深入交流，共同探討“區塊鏈+金融”的應用落地及實現場景。同時趙峰對與會人員發表了“區塊鏈技術與金融應用落地”的主題演講。[2019/12/18]

階層StratumV2協議如何改善比特幣的去中心化？

問：階層協議V2(StratumV2)讓終端礦工在自己的區塊上進行挖礦，而不是挖由礦池提供的區塊。這會如何影響到挖礦的去中心化呢？這一特性的實際使用性能會有何不同？

聲音 | 楊東：關于網信辦征求意見稿的幾個問題探討:據核財經消息，10月24日，網信辦《區塊鏈信息服務管理規定（征求意見稿）》閉門研討會在人大舉行。人大法學教授楊東開場發言表示，《管理規定》有利于打擊空氣幣、項目亂發幣，但他拋出了幾個需要探討的問題：1、怎么利用好備案？實質備案還是形式備案？和傳統互聯網ICP備案有什么區別？2、用戶實名制有沒有必要？是不是為時尚早？會不會逼迫用戶、資金外逃到海外？而移動通訊是發展到一定程度才實名制。3、區塊鏈發展還不成熟情況下，區塊鏈發展是交給市場還是交給監管？[2018/10/24]

MattCorallo：它對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，我們現在可以致力于實際礦工/礦場主人的中心化。您在MattCorallo的提出的關于共識團體中心化(ConsensusGroupCentralization)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。

動態 | 臺立委許毓仁與潘基文會面 探討區塊鏈等相關內容:據knowing報道，近日，臺立委許毓仁與聯合國前秘書長潘基文會面，許毓仁向其闡述區塊鏈能夠解決的社會問題，同時也和潘基文談及臺灣在區塊鏈科技和人工智能的發展方向。[2018/9/10]

而關于性能方面，解釋會比較復雜。對礦工來講，當有優化好的客戶端和良好的互聯網連接時，從礦池接收工作可能會更快。但對礦池來講，必須通過大量工作來優化好它的設置才會有更好的性能。

問：有哪些激勵機制讓礦工與礦池協商自己的交易集？

PavelMoravec：目前礦池充當的是一個超大礦工的身份，礦池控制整個挖礦網絡哈希率很大的一部分。這意味著礦池可以試圖阻止一些交易進入區塊鏈，礦池也能顯著地影響比特幣改進提議(BIP)的激活過程，就像我們在2017年看到的SegWit信號那樣。

礦工協商自己的礦區可以防止這種礦池的權力集中，這就類似像是他們在單獨挖礦。與此同時，礦工仍可享受在礦池挖礦帶來的獎勵差異(Varianceinpayouts)減少的好處。

問：礦池是否對交易的有效性具有否決權?

PavelMoravec：在V2協議中，礦池總是可以主動拒絕由礦工提出的完整區塊，但不能拒絕區塊中的單個交易。即完整區塊的驗證由礦池來做，礦池通過驗證，會拒絕任何包含無效交易的區塊。

階層協議V2(StratumV2)如何改進比特幣礦工和礦池的安全？

問：V2協議使用加密有哪些主要優勢？?

PeterTodd：身份驗證非常重要。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礦池從而簡單地竊取。因為相當慢，公鑰簽名驗證并非是理想的，因此驗證每個消息的簽名會讓效率非常低。

現代的身份驗證加密方案正好能提供所需要的功能：兩方之間的驗證通道，其中一個較貴的簽名操作用于創建共密(SharedSecret)，使用共密能夠讓對稱密鑰驗證方案快很多。現代的方法確實非常快，且經過了充分的研究，所以不太可能出現工程方面的意外。

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

問：加密會增加多少項目成本？

PeterTodd：礦池到礦工的成本會增加約5%，這是微不足道的。而對于礦工到礦池的通信會增加16字節，但在這里解釋背景很重要。因為即使通過了加密過程，V2的份額提交消息與V1相比短50%以上。此外，V2協議的傳輸的總數量也減少了，最終來看，加密并沒有造成更多的數據。

階層V2協議的采用

問：有哪些激勵機制讓大家升級到V2協議？

JanCapek：對于礦工而言，升級到V2協議最大的激勵之一是帶寬效率的改進，這樣即使在不佳的互聯網連接條件下，也可以進行挖礦。與此同時，帶寬效率的改進也幫助改進了提交效率，從而又減少礦工哈希率的變量。而在效率方面，礦池給礦工提前分配區塊的功能應該就能消除空區塊挖礦。最后，從基于JSON的代碼轉變到完全二進制的代碼庫，能顯著地減少傳輸數據的大小。

MattCorallo：另一個不可低估的激勵是加密驗證。如果您現在挖礦，您的ISP很有可能會竊取您1%的哈希算力。而V2協議中的加密能夠解決這個問題。

問：新協議實施，部署和采用的時間表？

JanCapek：在首腦-Braiins開源資料庫中有一份實施基準可參考，目前我們對它仍在進行更新以反映出技術規范的最新版本。我們估計最少需要3-5個月的時間來解決各種問題，然后才能大規模地進行部署。協議的實施則比較干脆，在直接支持實施到階層(Stratum)協議前，現在礦場就能用V1到V2的翻譯代理，礦池就能用V2到V1的代理，作為新協議采用的第一階段。

實施參考也是bOSminer礦機軟件的一部分，bOSminer是我們設計用來代替過時的CGMiner的新礦機軟件。

疑問或反饋？

階層協議V2(StratumV2)可能不是比特幣世界發展中最性感的改進，但它是比特幣邁向成熟的重要一步。對于礦池運營商和終端的礦工而言，好處都很明顯。看著新的改進逐漸被采用，想想它對挖礦行業的未來影響，是多么有趣啊。如您有任何疑問或反饋，請不要猶豫聯系我們。

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