解释Stratum V2协议中的工作协商，以及它将如何改善比特币挖掘的分散化。

最近，Square Crypto表示将为Stratum V2协议的开发提供资金支持。我们认为是时候进一步解释工作协商的作用及其好处了。

要找出V2协议的实际改进之处，关键是要理解使用分层协议挖掘池的过程。由于stratumprotocol.org官方网站上关于层级协议的技术文件没有明确说明利用V1和V2层级协议开采矿池的相关技术流程，我们将从这里开始。然后我们将讨论大多数矿工提到的两个最常见的问题，即V2协议中矿工自主择业的可行性。因此，我们还将讨论——“国家攻击”，这是货币圈人士在理论上最担心的攻击之一。最后，我们将解释V2协议将如何适应现代比特币采矿业的短期和长期商业运作。

为什么称之为工作“谈判”？

首先，我们应该解释新老协议中的开采顺序。

如果您不熟悉矿池的工作原理，我们建议您阅读掌握比特币的相关部分。

地层V1协议

目前，在矿池中的开采通常如下进行：

矿工与矿井相连

矿池向矿工发送工作分配(即，不包含完整事务集的块模板)

矿工工作(即通过插入随机值，找出低于难度目标的哈希值)

矿工将工作量证明(即通过随机数找到的“足够好”的散列值)发回矿井池

验证矿池的工作负载证书，并在发现数据块时向网络宣布

矿工根据提交的工作量证书(所谓的“股份”)获得报酬

创建块模板的实体只是执行单机采矿的矿池和采矿者。由于没有针对构造块的事务集，在矿池中挖掘的普通矿工无法创建块模板。

地层V2协议

未来的采矿协议将允许采矿者选择和建造自己的区块，简化描述步骤如下：

矿工与矿井相连

工作协商器(即，由采矿者或采矿者和矿池之间的第三方运行的软件)向上游矿池节点发送在块模板上工作的请求。

坑验证中包含的交易是否有效*

矿池验证硬币库交易是否正确(即，它是否支付给矿池地址)

矿池接受建议的区块模板* *

矿工在自己的块模板上工作

如果该区块被发现，矿工可以自己宣布该区块，矿池不能审查它

矿工的工资是根据他们提交的股份支付的

由于宣布的区块不一定依赖于矿池节点，因此宣布的速度与矿工仅执行单独采矿时一样快。

*工作谈判的经济方面

大多数矿工提出的一个重要问题是，当不同的矿工可以在同一个露天矿坑的不同区块工作时，收入将如何分配？答案是，每个矿工的收入将基于他们的股份价值，而不是矿区的价值。

例如，假设矿池中的矿工同时在两个块模板上工作：

块模板1的值是8 BTC

块模板2的值是7.5 BTC

与价值7.5 BTC的第二区块相比，矿工们将通过开采价值8 BTC的第二区块获得更高的利润。这意味着具有稳定连接的所有节点的采矿者可以选择开采具有比由矿池分配的块更高的值的块，从而他们可以比不自己提出块模板的采矿者获得更高的利润。更重要的是，这意味着提出具有较低事务集值的区块的矿工将按比例获得较低的收入，但同时他们不会影响矿池中其他用户的收入。

* *延迟问题

另一个值得讨论的问题是，在新区块被发现和广播后会发生什么。完成工作协商过程需要几秒钟，在计算和查找随机数时，每一秒都很重要。这个问题可以通过异步启动来解决。当采矿池仍在验证区块中时，采矿者可以立即在他们自己的区块中开始采矿。当矿池完成对拟定块模板的验证后，矿工将根据完成的工作获得利益。然而，当挖掘者提出的块模板无效时，来自这些秒的工作份额将被拒绝，并且挖掘者将不会得到任何好处。

出于两个原因，可以拒绝建议的块模板：

1.该块无效

2.回顾

重要的是，一旦矿工发现他们提交的块是有效的，但他们仍然收到拒绝的错误消息，这表明矿工提交的块正在露天矿坑中检查，矿工应该选择重新连接到其他矿坑或进行单机开采。因此，工作选择的意义不是允许矿工挖掘他们想要挖掘的任何随机块模板，而是当他们不在整个节点中时，作为矿工在矿坑中挖掘的预警系统，以提醒矿工矿坑操作员在查看矿工提交的块时可能存在的问题。

工作谈判示例

在弄清楚工作协商是如何工作的之后，让我们来看看它如何在实践中应用。

让我们假设四个矿池拥有比特币网络的大部分计算能力，然后它们被恶意第三方(比如它们所在国家的政府)“征用”。尽管矿池运营商不想损害他们的声誉和投资网络，但恶意第三方迫使他们进行51%的攻击和深度重组。

在仅使用V1协议的情况下，为这四个矿井提供实际计算能力的矿工可能没有意识到他们参与了这种他们不愿意参与的攻击，直到为时已晚。

如果假设一些矿工将来可以选择自己的工作，当有效的块模板被拒绝时，矿工可以立即知道发生了什么。如果这四个矿井中计算能力最强的矿工可以选择提出自己的工作，当矿井检查区块时，他们可以立即了解情况并切换到其他矿井，从而有效地防止51%的攻击。当然，这并不意味着这些矿井中的所有矿工都需要提出自己的工作。如果这些矿工在所有的节点上挖掘，那么如果51%攻击的矿井中的计算能力总和小于50%，就可以实现。

在上述情况下，使用四个挖掘池的数量是因为在当前的计算能力分布下，至少需要四个挖掘池来执行51%的攻击，但是如果将来一个挖掘池占据了整个网络的大部分计算能力，则可能会产生相同的结果。对于大多数矿工来说，单机开采没有经济效益，因此一些矿池应该诚实，不要损害上述假设，这一点很重要。

采矿收入

因为矿池是矿工采矿收入的临时保管人，所以当在矿工提交的区块中存在不想要的交易时，例如，矿池可能不向矿工支付采矿收入。换句话说，矿库仍然可以通过在收入支付中增加一些条件来检查矿工，这违背了工作选择的分散化。

对于这场争论，有两点需要考虑：

在每一轮采矿开始时，采矿池将只拒绝或接受区块模板，采矿者可以自己宣布发现的区块。

矿池经常将收入支付给矿工(在大多数情况下，一天几次)，因此矿工提出有效工作但没有得到收入支付的经济风险非常小。矿池不会给矿工带来好处，但也会给矿池带来声誉损失，影响未来的业务发展。

就像比特币生态系统的其他方面一样，用户体验和安全性之间会有一些权衡。拥有大量用户的大规模矿池并非完全不可靠，但频繁支付收入和良好的声誉可以降低风险，对于每次信任受到侵犯时都转换矿池的矿商来说也是如此。

权力下放是为了权力下放

虽然我们已经知道如何在实践中使用V2协议，但是矿工们仍然有问题，他们是否能够建立自己的块模板。

V2协议将如何改善比特币的分散化取决于工作协商的采用，这非常困难。我们可以想到一些用例，这些用例可以刺激将来采用工作协商，包括上面提到的具有连接良好的节点的挖掘者可以选择更高价值的块。以便获得具有更高回报的用例。

最后，我们认为这是采矿业进化的自然部分。大型矿商正在投资数百万美元来建立和维持高效的采矿作业，他们的投资需要很长时间才能得到回报。通过操作他们自己的整个节点和使用他们自己的块模板，矿工们可以以最低的成本为比特币网络带来冗余(安全性)，并强化比特币的基本概念。这也代表了每个想要保护和最大化其长期投资回报的矿工的利益。

结论

将区块建设和公告功能与矿池支付的收入分开可能不是一个完美的解决方案，但它为矿池运营商的恶意行为提供了一个预警系统。它还使挖掘网络具有更多的整体节点，并鼓励它们以能够以更高的交易费用挖掘更高价值块的方式保持稳定的连接。

新协议不会立即通过，但实际上可能需要很多年。尽管如此，作为一家矿池运营商，我们一直致力于构建Stratum V2协议的完整应用，为我们的矿工提供工作谈判的功能，并将比特币生态系统中这一重要且常被误解的领域的见解传达给货币圈。与此同时，我们希望其他矿池运营商能够加入我们，参与这一宝贵的举措。

补充阅读

有关Stratum V2协议解决的更多地雷池漏洞的信息，我们强烈建议阅读这篇由StopandDecrypt撰写的关于——BetterHash(工作协商的前身)的文章。