探讨阶层协议V2(Stratum V2)，如何实现比特币挖矿的去中心化？

今年11月初，SlushPool发布了阶层协议V2(StratumV2)的初始技术规范，它是关于一份关于如何改进矿工与矿池的共同合作，从而保护比特币网络安全的新挖矿协议。这个项目已经进行了数年的开发，它对比特币挖矿的未来可能会产生巨大影响。

为了帮助让整个比特币社区了解阶层协议V2(StratumV2)的重要性，SlushPool的JanCapek和PavelMoravec与贡献者MattCorallo和PeterTodd一道，参加了Reddit比特币板块上的随意问。部分有趣的讨论话题包括：

如何激励新挖矿协议被广泛采用，以及可能的时间线。

V2协议与V1协议相比安全性改善的重要性。

阶层协议V2(StratumV2)如何改进比特币挖矿行业中的去中心化这一关键方面。

我们在此对这些问题的答案进行了总结。

专家简介

阶层协议V2(StratumV2)的开发，由首脑-Braiins和SlushPool的联合创始人、联合CEOJanCapek和PavelMoravec领导。首脑-Braiins公司成立于2010年，自2013年以来一直运营SlushPool矿池。因此他们有能力设计V2协议，从而解决一些矿池和矿工使用原始协议时，遇到最大的问题。

V神以RAI系统为例探讨使用预言机实现共同质押的三个解决方案:1月30日消息，以太坊创始人V神（Vitalik Buterin）近日发布题为《预言机是否可实现共同质押，类RAI系统如何安全地支持质押的ETH》的提案。V神称其强烈倾向于尝试找到使用质押ETH作为抵押品的方法，以避免围绕单一主导流动性质押衍生品形成网络效应，RAI可以成为解决方案的一部分。为此，V神提出了三个方案：1.预言机作为质押者；2.预言机作为2-of-2质押者；3.分级安全的半可信预言。这三个方案均在实施难易程度、防止坏预言机、对不良CDP持有者的保护以及预言机运行意愿等方面各有利弊。不过，V神表示，方案1似乎在短期内更易于实施，并且将成为“同时赚取其他质押收益”空间的有趣补充。但是方案2和方案3似乎更无需信任，也更持久，对预言机的信任度较低，并且更好地维护了质押去中心化，因此从长远来看，V神更倾向于选择后两个方案。[2023/1/30 11:36:48]

MattCorallo多年开发比特币，他对比特币核心，以及对比特币生态圈中的无数项目做出了许多贡献。他目前在SquareCrypto工作，他们也慷慨地赞助了他到布拉格的差旅费用，让他与我们一同制定V2协议的技术规范。

星期六：公司目前正在与合作伙伴在探讨NFT数字资产的发行工作:1月27日消息，星期六(002291)回复深交所关注函称，数字虚拟人、数字资产库，为公司独有或公司与行业合伙合作共同拥有的数字版权资产，上述该等数字资产在自用和授权第三方使用中，都可以结合区块链领域的NFT技术进行加密并标识所有权，具有唯一性和可标识性的特点，对该领域的商业化形成助力，是对公司的知识产品的保护，同时NFT技术也可应用于公司目前合作的明星、潮玩的相关IP中，公司目前正在与该领域合作伙伴在探讨NFT数字资产的发行工作，公司已经做了一些准备工作。（证券时报网）[2022/1/28 9:18:02]

PeterTodd是另一位比特币长期开发者，他对比特币核心(BitcoinCore)做出了了不起的贡献。他是一名应用密码学顾问，简单地说，他是一位安全专家，他用他宝贵的见识帮助V2协议建立抵御中间人攻击的防御机制。

阶层StratumV2协议如何改善比特币的去中心化？

日媒：G20拟为数字货币交易开绿灯，将探讨监管措施:7月11日消息，多名G20相关人士透露，二十国集团（G20）已朝着事实上允许代替现金的结算工具“数字货币”的方向，启动了协调，预计10月将全面开始探讨防止等监管措施。G20此前担忧美国社交网站巨头脸书计划发行的“Libra”的影响力，一贯制约民间企业的动向，但由于各国央行也加速了导入计划，因此将转换方针，国际上围绕数字货币的讨论也开始进入新局面。脸书去年发布的Libra计划受到世界各国的强烈反对，曾表态参加的主要企业陆续退出。另一方面，中国政府开展了“数字人民币”试运行，柬埔寨央行争取年内导入等，国家层面的行动变得具体起来。曾经态度谨慎的美国也启动了讨论，G20不得不进行应对。日本央行2日发布了关于数字货币的报告，计划将开展实证试验。若能实现，被期待会减少汇款手续费等；但如何应对不能熟练使用智能手机等终端的老年人们，也将成为课题。据报道，G20财长和央行行长18日将在线召开定期会议，确认数字货币等主要议题的今后的讨论安排。（日本共同社）[2020/7/11]

问：阶层协议V2(StratumV2)让终端矿工在自己的区块上进行挖矿，而不是挖由矿池提供的区块。这会如何影响到挖矿的去中心化呢？这一特性的实际使用性能会有何不同？

声音 | 金冠股份：区块链技术服务处于探讨过程中 尚未正式投入市场运营:金冠股份在互动平台上表示，区块链技术服务于公司新能源有序充电网及泛在电力物联网等业务领域，主要服务公司主营业务的高速发展，目前区块链技术服务处于探讨过程中，尚未正式投入市场运营。[2019/11/19]

MattCorallo：它对挖矿的去中心化影响是巨大的。与致力于矿池的中心化不同，我们现在可以致力于实际矿工/矿场主人的中心化。您在MattCorallo的提出的关于共识团体中心化(ConsensusGroupCentralization)的演讲中可以找到以下的表格，说明它是如何改变哈希率的分配。

动态 | 网信普法大课堂将围绕区块链与算法等前瞻性技术进行授课探讨:国家互联网信息办公室联合司法部、全国普法办于2018年9月至11月，举办全国“网信普法进机关、进企业”活动。全国“网信普法进机关、进企业”活动将陆续在石家庄、西宁、昆明、南京、哈尔滨五地开展。届时，网信领域的知名专家学者将通过网信普法大课堂、法治论坛、主题授课等方式，围绕个人信息保护、数字经济、工业互联网、区块链与算法、5G等前瞻性主题进行授课和探讨。[2018/9/4]

而关于性能方面，解释会比较复杂。对矿工来讲，当有优化好的客户端和良好的互联网连接时，从矿池接收工作可能会更快。但对矿池来讲，必须通过大量工作来优化好它的设置才会有更好的性能。

问：有哪些激励机制让矿工与矿池协商自己的交易集？

PavelMoravec：目前矿池充当的是一个超大矿工的身份，矿池控制整个挖矿网络哈希率很大的一部分。这意味着矿池可以试图阻止一些交易进入区块链，矿池也能显著地影响比特币改进提议(BIP)的激活过程，就像我们在2017年看到的SegWit信号那样。

矿工协商自己的矿区可以防止这种矿池的权力集中，这就类似像是他们在单独挖矿。与此同时，矿工仍可享受在矿池挖矿带来的奖励差异(Varianceinpayouts)减少的好处。

问：矿池是否对交易的有效性具有否决权?

PavelMoravec：在V2协议中，矿池总是可以主动拒绝由矿工提出的完整区块，但不能拒绝区块中的单个交易。即完整区块的验证由矿池来做，矿池通过验证，会拒绝任何包含无效交易的区块。

阶层协议V2(StratumV2)如何改进比特币矿工和矿池的安全？

问：V2协议使用加密有哪些主要优势？?

PeterTodd：身份验证非常重要。没有它的话，攻击者可以通过尝试哈希算力重定向的中间人攻击(MITM)方式，将算力定向到另外一个矿池从而简单地窃取。因为相当慢，公钥签名验证并非是理想的，因此验证每个消息的签名会让效率非常低。

现代的身份验证加密方案正好能提供所需要的功能：两方之间的验证通道，其中一个较贵的签名操作用于创建共密(SharedSecret)，使用共密能够让对称密钥验证方案快很多。现代的方法确实非常快，且经过了充分的研究，所以不太可能出现工程方面的意外。

在V1协议中，攻击者可以在矿工收到工作分配前，窃取并且改变矿池发送的工作分配，然后再在矿工试图向矿池提交工作时，拦截矿工提交的工作——这就让矿工或矿池都可能无法发现！在V2中已经能够防止这种”哈希率劫持“的攻击方式。

问：加密会增加多少项目成本？

PeterTodd：矿池到矿工的成本会增加约5%，这是微不足道的。而对于矿工到矿池的通信会增加16字节，但在这里解释背景很重要。因为即使通过了加密过程，V2的份额提交消息与V1相比短50%以上。此外，V2协议的传输的总数量也减少了，最终来看，加密并没有造成更多的数据。

阶层V2协议的采用

问：有哪些激励机制让大家升级到V2协议？

JanCapek：对于矿工而言，升级到V2协议最大的激励之一是带宽效率的改进，这样即使在不佳的互联网连接条件下，也可以进行挖矿。与此同时，带宽效率的改进也帮助改进了提交效率，从而又减少矿工哈希率的变量。而在效率方面，矿池给矿工提前分配区块的功能应该就能消除空区块挖矿。最后，从基于JSON的代码转变到完全二进制的代码库，能显著地减少传输数据的大小。

MattCorallo：另一个不可低估的激励是加密验证。如果您现在挖矿，您的ISP很有可能会窃取您1%的哈希算力。而V2协议中的加密能够解决这个问题。

问：新协议实施，部署和采用的时间表？

JanCapek：在首脑-Braiins开源资料库中有一份实施基准可参考，目前我们对它仍在进行更新以反映出技术规范的最新版本。我们估计最少需要3-5个月的时间来解决各种问题，然后才能大规模地进行部署。协议的实施则比较干脆，在直接支持实施到阶层(Stratum)协议前，现在矿场就能用V1到V2的翻译代理，矿池就能用V2到V1的代理，作为新协议采用的第一阶段。

实施参考也是bOSminer矿机软件的一部分，bOSminer是我们设计用来代替过时的CGMiner的新矿机软件。

疑问或反馈？

阶层协议V2(StratumV2)可能不是比特币世界发展中最性感的改进，但它是比特币迈向成熟的重要一步。对于矿池运营商和终端的矿工而言，好处都很明显。看着新的改进逐渐被采用，想想它对挖矿行业的未来影响，是多么有趣啊。如您有任何疑问或反馈，请不要犹豫联系我们。

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