哈希率劫持：阶层StratumV2协议能解决这个（及更多的）问题

比特币的韧性，是其能成为一种值得信赖的价值存储(Store of value)的最重要特点之一。不过，与此同时，在诸如Schnorr签名和Taproot隐私解决方案这类的关键升级需要数年时间才能安全地实现的情况下，比特币人应该必须要有耐心才行。

虽然挖矿和其他事情不同的是，进步不是一夜之间就能发生的，但那些不了解且不适应行业最新的动态的矿工，很可能迟早会落伍。

考虑到比特币的全网哈希率在过去的一年内增加了约200%，因此，挖矿行业中的所有人都正在想办法让自己比竞争者更有优势。或者至少说，如何才能赶上主流。

那，您为什么看到这篇文章呢？

实际上，挖矿很可能是在比特币生态圈里被最少理解的领域。在发布阶层协议V2(Stratum V2)的技术规范之后，我们发现在比特币人与矿工间，他们对新协议具有完全不同的理解和认识。

虽然前者的关注点，完全在于改善工作选择方面上的去中心化，而矿工关注的是任何其他方面。所以，我们想向挖矿行业分享一些真知灼见。

您瞧，工作选择是阶层协议V2相当重要的一部分，它在将来的几年内能改善比特币的基础。尽管在短期内，它还没有被推行并采用的驱动因素。但在准确讲，它具有诸如防止哈希率劫持等特性，并能显着提高挖矿效率，这些好处可以激励整个挖矿行业推行并采用新协议。

在本文中，我们将深入解释这些特性，以及它们对矿工的重要性。

从典型矿工的角度来理解新协议

在2010年Slushpool挖出第一个区块时，大部分的挖矿活动都是在北美和欧洲比特币爱好者的个人电脑上进行。为方便理解，现在单个新一代的ASIC矿机的算力，都比当时整个网络的算力都要大700倍。

随着技术发展进步的同时，挖矿行业的商业竞争从不存在也变为相当激烈。

今天的矿工们，通常更关注他们自己的底线（利润）而不关注比特币的基础。当然也不是说完全没有支持比特币的理念的矿工，他们关注比特币的基础和对比特币的成功具有深厚兴趣，这样的矿工仍有很多。但这里想表达的意思是，我们对那些有着几百PH/s算力大矿场的经营者并不报期望，他们不会只因为V2协议可以改善比特币的去中心化，从而切换到能选择自己的工作的阶层协议Stratum V2。

如果阶层协议Stratum V2没影响到矿工的底线，矿工可能就不想换到V2协议。考虑到这一点，我们知道有两个办法如何提高业务的底线：

增加收益

减少成本

某些企业级矿工可能会考虑到由于阶层协议V2的出现，才开始支持的新商业案例，但在大多数情况下，它将降低成本，从而激励矿工和矿池间的互换。因此我们会讨论，为什么即使最“向钱看”和最不关心比特币的理念的矿工，也将开始在运营中使用阶层协议Stratum V2。

哈希率劫持的问题

阶层协议Stratum V1有一个主要的安全缺陷：它易受到中间人攻击。这些攻击中最糟的一种是哈希率劫持，恶意的第三方在矿工的工作量证明到达目标矿池前，进行窃取，从而利用他人的工作证明让自己看上去在挖矿，从而窃取挖矿收益。

对矿工来说更糟糕的是，攻击者可以完全毫无察觉地窃取他们的哈希率。如果攻击者做的聪明和隐秘，他们仅仅窃取1%或2%——但这足以影响矿工的底线，且不足以让矿工意识到自己受到攻击，矿工此时会认为是出于其他的原因让矿机达不到算力。

好消息是：阶层协议Stratum V2修复了这个问题。在V2协议中，矿工和矿池之间的通信通过一种称为带关联数据的认证加密 (AEAD)的方案进行加密，从而保护数据传输的完整性。

当前，我们注意到来自中国，哈萨克斯塔，俄罗斯和欧洲的矿工强烈怀疑他们的哈希率被窃取。考虑到我们只与全球矿工社区中小部分的矿工接触，所以这个问题可能比任何人都意识到的要大得多。

除此之外，出于经济利益上的考虑，哈希率被劫持的风险对运营者而言，是一个让他们想切换到阶层协议Stratum V2的动机，并开始对他们的通信进行加密。由于哈希率劫持可以在长时间内不被发现，这对每个人来说，都是一个值得解决的问题，无论与否此刻它正在发生。

效率的提高使运转成本降低

运营为全球消费者提供公共服务的矿池的成本相当高。矿池的运营需要有一只够格的开发团队，并在尽可能多的要在矿场地理位置的附近分配和部署服务器。

在Slush Pool，我们每天都要处理传输在成百上千个独立物理连接之间无尽的数据。阶层协议Stratum V2能降低传输数据的大小和数量。换句话说，它使矿池服务的运营变得更简单实惠。这当然激励是我们开发协议的初衷之一，我们希望这一初衷也能激励其他矿池采用该协议。

实际到矿工上，与其他方面的激励相比，效率的改善可能没那么重要。许多矿工为托管他们的矿机支付固定费用，其中包括用于与矿池进行通信的网络基础设施和数据的费用。但是，还有许多其他矿工位于数据传输成本高昂，并且带宽速度受限的极端偏远地区。对于他们来说，切换到二进制以及其他效率的改进，可以带来显著的改善。

此外，阶层协议Stratum V2的复用机制(Multiplexing)允许矿工在单个连接中挖矿多种币，以及进行零时后端切换(Zero-time Backend Switching)。换句话说，矿工可以更高效地实现一些用例，例如切换货币来增加利润（比如在比特币，比特币现金和比特币SV之间），甚至可以同时在单个连接上将哈希率发送到多个矿池。

最后，转为ASIC矿机设计的称为名为仅头段挖矿(Header-only Mining)的简单化挖矿模式，为矿工带来了避免处理默克尔路径的选项，简化的固件让矿池验证矿工工作变得更简单。仅头段挖矿让大规模挖矿作业更易管理，还能简化改善未来对协议的升级，并降低矿工间的哈希率差异(Hashrate Variance)。

对网络的终端——矿工而言，这些都可以总结为三点好处：

挖矿设置和运营更简化

网络基础设施成本更节约

支持更复杂的用例，能增加收入和降低成本

BOS矿机软件的完整应用能让阶层协议Stratum V2的应用更简单

在《梦幻成真》这部电影里有一句名言 “栽下梧桐树,自有凤凰来“(If you build it, they will come)。这并不是我们对阶层协议Stratum V2的采用的态度。

我们清楚的是，仅仅设计和发布该协议，并不足以让它被有意义地采用。但幸运的是，在首脑-Braiins，我们不仅运营Slush Pool矿池。我们也为ASIC矿机开发固件。因此，我们可以在BOS的矿机软件的组件开发中完整实现对阶层协议Stratum V2的支持，该固件对于整个比特币挖矿社区都是免费和开源的。

此外，我们也开发了V2到V1（V1到V2也是反而言之）协议的反向翻译代理，这能让矿工可以在不支持V2协议的矿池挖矿的时候，还能用V2协议的矿机。同理，矿池也可以在使用V2协议的同时，不用强迫没使用V2协议的矿工必须使用V2协议。

这意味着，未来希望使用阶层协议Stratum V2挖矿的矿工，将不必再花大量的时间投入到自行开发，就能简单地用BOS矿机软件来代替CGminer，并立刻开始使用。

通过很大程度上地减少切换到阶层协议Stratum V2的成本，我们相信上文所提到的激励足以能够吸引一些早期的采用者愿意切换到V2协议。如果早期的采用者体验到V2协议的好处，那么行业里的其他人也会紧随。

要做还有很多

我们在挖矿这一行的时间比任何人都长，因此我们了解它的难点和问题。阶层协议Stratum V2设计是来解决尽量这些问题的，我们相信它能为大家的生活减少麻烦并带来更多便利。让我们概括一下，驱动V2协议的采用的动机有：

预防哈希率劫持

改善效率带来的运转成本减少

对所有人开源使V2协议完整实施的切换变得容易

但仍需要强调的是，该技术规范目前尚未完成，现在的阶层协议V2还不是成品。小编要继续回去写代码了。

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编译者/作者：Slush Pool

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