大岭观察|如何实现比特币挖矿的去中心化？

那么现在比特币挖矿有什么问题呢？

比特币挖矿存在代表性问题。 比特币矿池不是比特币矿工，但矿池对他们来说信号过大。 矿池运行节点、构建区块、选择交易，并可以决定将所有矿工的哈希算力花在哪个分叉上。 这会产生一些激励问题，并产生一些相当不受欢迎的政治影响力。

BetterHash 旨在通过将这些责任交还给个体矿工来解决这个问题，并为了网络的更大利益而剥夺矿池的影响力。 通过 BetterHash，矿工控制自己的算力，矿池只是协调他们并分配奖励。

矿池算力分布，对比Slush Pool投射到各矿池的矿工分布

本文旨在强调当前挖矿环境中矿池可以实施的滥用类型（使用像 BetterHash 这样的协议是不可能的），以牺牲矿工的最大利益为代价。 也有可能是某个矿池被黑客攻击，然后攻击者利用该矿池进行攻击。 在开始之前，我们先简单回顾一下现状以及BetterHash协议即将带来的结构性差异。

目前，许多矿工甚至不运行节点，只是使用 Stratum 等协议将他们的 ASIC 连接到矿池。 矿池运行节点，选择交易，创建一个要开采的区块，并将该区块发送给所有连接到矿池的矿工，矿工开始对其进行哈希处理。 一旦矿工成功挖出一个区块，它就会被送回矿池并输出到比特币网络。

使用 BetterHash，矿工们各自运行自己的节点、选择交易、创建区块并开始挖矿。 该区块将被配置为支付给矿池，就像 Stratum 协议一样，那些不成功的区块（称为“份额”）将被矿工用来证明他们已经为矿池挖矿。

通过替换创建要挖掘的块模板的矿工，而不是矿池所有者，然后围绕这个概念构建新的协议，BetterHash 绕过了我们要讨论的所有问题。

对于当前正在开发的 BetterHash 协议的更多技术概述，观看 Matt Corallo 的演讲应该就足够了，无需理解本文讨论的问题，因为从概念上讲，BetterHash 客观上更好，不需要完整的代码实现来理解如何这很重要。

值得注意的是，“BetterHash”并不是一个最终确定的名字，正如 Matt Corallo 所提到的那样。

现状

为了理解为什么切换到 BetterHash 如此重要，让我们列出当前矿工如果不使用 BetterHash 将面临的所有问题。

简而言之，自己挖矿的回报率很可能波动太大，这就是矿池早在 2010 年就存在的原因。批评者会指出矿池的分布，并声称比特币挖矿是中心化的，尽管反驳者声称矿工可以切换他们使用的矿池，

但它并不总是那么简单。 如果您是矿工，您的选择仅限于少数几个矿池，每个矿池都有您可能同意或不同意的服务条款。 矿池太大，无法提供多种选择。

最后，你别无选择，只能选择最适合你的池，如果大多数或所有池决定将一些你不喜欢或不同意的事情变成常态，那么你真的没有只能选择接受，因为自己开矿池可能无法产生足够稳定的收入流。 现有的矿池都比较大，每个矿池都有很多矿工，矿池有能力控制矿工的算力，做一些有问题的事情，我们会一一讨论。

矿池可以：

• 决定哪些交易包含或不包含在区块中

• 受贿后在适当条件下重组区块链

• 积压交易内存池以提高费率

•在未经矿工同意的情况下切换哈希算力以挖掘竞争分叉

• 不诚信挖矿，别有用心

• 使用矿工的哈希算力来推动提案

如前所述，所有这些问题基本上都是矿池而非矿工构建比特币区块的直接结果。 除了滥用矿池之外，还有第三方滥用矿池的情况。

一个矿池可能被黑，黑客可能会做这些事情，或者一个矿池可能遭受网络层攻击，然后矿工们会争先恐后地找出问题所在或切换到另一个矿池。 使用BetterHash，攻击矿池无法控制矿工的算力，针对矿池的网络层攻击不会对使用矿池的矿工产生直接影响。

网络层攻击和滥用矿工算力的矿池同样令人担忧。 攻击者可以大幅削减哈希算力，或根据需要进行切换。 BGP 攻击很容易发动，至少可以说，从中恢复所需的时间和资源令人担忧。

毫无疑问，对此类问题具有弹性的协议是有价值的，但对闻所未闻的潜在问题的解决方案并不总是能很好地表达它们的必要性。 我想展示一些假设场景和一些已经以某种方式发生的场景，以便更容易理解为什么有必要这样做。 让我们仔细看看它们的全部内容。 （请注意，其中一些是假设性的，不太可能实际发生，一些需要非常具体的情况，而另一些已经以某种形式发生了。）

1：矿池决定将哪些交易打包进区块

在讨论 51% 攻击的可能性时，经常会出现一个问题，如果足够多的矿池被说服将某个交易类型或地址列入黑名单，即使是暂时的，那么即使你作为矿工不知道也没关系，你是也已经在里面了。 这样做的动机可以是胁迫，也可以是简单的经济激励，可以是矿池自身的激励，也可以是外部支付给矿池的激励。

场景 #1：审计服务的热钱包

想象一下，某个交易平台的热钱包在竞争交易平台的怂恿下，被40%的矿池列入黑名单？ 它不会无限期地阻止钱包进行交易，但会显着降低其交易处理速度。 作为矿工，也许你认为这种行为对生态系统来说是不健康的，但你别无选择，因为你在暗中对矿池的运营没有发言权。

场景 #2：审查机密交易类型

比特币目前没有保密交易，而且可能永远不会有，但它有不同的交易类型。 如果矿池有理由这样做，那么他们理论上可以忽略这些交易，从而增加某些类型交易的积压，推高费用并可能减慢使用这些特定交易的任何服务。

2：矿池被贿赂重组区块链

与上面的示例类似，矿池可以决定他们不希望将特定版本的交易包含在分类帐中，然后尝试执行该决定。 这种情况几乎不可能自发或事后协调，但如果矿池倾向于这种情况，只需要几个矿池构建软件准备好接受贿赂，然后立即行动，矿工没有发言权在它的权利。

如果贿赂与矿工分享，矿工可能认为这符合他们的最大利益，但如果他们给矿工更高的份额，他们就没有动力去做。 此外，如果发生黑客攻击，黑客可以反贿赂矿池并进一步搅浑水。

这是在交易所被黑客攻击后的一个建议——尽管矿池没有为此做好准备——许多人用它来争辩说比特币挖矿是中心化的，而实际上这只是因为矿池有过多的杠杆（对矿工来说）甚至可以被虐待。 请注意，如果使用 BetterHash，其中讨论的内容都不重要，因为如果矿工而非矿池构建区块，则这些问题都不会存在。

3：矿池积压交易提高费率

矿池不仅可以阻止某些类型的交易，还可以选择忽略所有低于一定费率的交易，从而提高每个人的交易成本。 一些人认为这是一个微不足道的问题，因为较小的矿池会借此机会包括这些交易，因为它们的回报更大，从长远来看会奖励弱势群体。 我不认为这是微不足道的，因为我们已经看到这种行为的影响如何导致政治舞台上关于短期费用增加的争论。

收费市场迟早会存在，但将网络限制在共识强制的限制不应该成为少数人运行矿池的工具。 虽然在矿池层面可能存在针对这种行为的竞争，但我们仍然看到矿池选择开采区块以获得经济激励，以及某些矿场仅包括交易费用高于 5 聪/字节池的交易示例，即使有仍有空间容纳积压的交易。

这可能需要矿池之间进行一些协调才能产生效果，但如果激励措施一致，协调并不困难，甚至没有必要，一小部分矿池运营商现在将拥有其他人所没有的宝贵工具。

矿池也可以秘密地做这件事。 他们可以用看似合法但未广播的交易来填充它们，而不是创建“未填充”的区块，然后撤回这些交易，领先的个人、企业和费用评估员相信新的“现行利率”是真实的。

一旦市场开始支付更高的价格，矿池就可以重新调整他们的恶意交易。 在下图中，积压交易（规模最低的 50%）仅占收集到的矿工奖励的约 7%。 奖励与积压交易的中位数费率呈非线性关系，这使得任何大型矿池尝试这一点都是有利可图的。

4：矿池未经同意切换算力

矿池可以通过多种方式选择扩展哪条链。 矿池给矿工提供一个区块，字面意思就是“挖这个区块”，矿工开始挖矿，直到有人挖出这个区块，然后矿池再给他们提供下一个区块。 矿工自己不会跟踪不同的分叉，他们通常认为矿池是诚实的，并且会开采您希望他们开采的代币/分叉。

许多矿工不运行节点，因此他们不验证共识规则。 “先前的问题”是由于矿池决定他们也不验证区块，而是在无效区块之上“SPV 挖矿”而引起的。 作为一名矿工，你应该想知道你的时间和金钱没有被你使用的矿池浪费。

一个场景：

你是一名矿工，属于 Pool_A。 您将因提供给矿池的哈希算力而收到源源不断的付款。 你已经完成了计算和检查，而且永远不会改变。

Pool_A 的运营商已决定使用您的哈希算力将另一条链置于“生命支持”的风险之中。 您不关心的连锁店，可能不喜欢或不考虑竞争对手。 矿池继续向你支付 SHA256 计算设备的“市场价格”，但你的哈希算力并没有用于你认为的链上挖矿。

由于现在整个矿池都在不同的链上进行挖矿，网络的区块生产速度变慢，奖励减少——市场可能会误以为另一条链得到的支持比实际多，这会降低区块链的潜在价值链你支持。 作为一名矿工，这可能是你想要避免的情况。 不幸的是，这已经在现实生活中发生了：

5：矿池利用矿工的算力进行不诚实挖矿

考虑上面的场景，这是它如何运作的一个主要例子：矿池“诚实”地告诉矿工他们的意图，他们至少“试图”补偿他们认为的经济负担。 他们把矿工放在头上，告诉他们如果不喜欢就离开——并不总是那么简单。 如果他们不诚实怎么办？

分布式哈希算力是矿池向世界发出的信号，但不一定是矿工打算挖的。

如果一个矿池显示他们在挖两条链，80%和20%的黄色和绿色，而你通过他们挖绿色的链，你怎么知道他们是诚实的，只有20%的矿工支持这条链？ 他们可以单独告诉每个矿工他们是那 20%，他们是唯一支持它的人，而事实上他们不是。

矿工将不得不通过其他渠道进行协调，积累他们的哈希算力，以查明他们是否被欺骗了。 主要问题是很多矿工是私有的，很多想保持私有，也应该保持私有。 像这样协调以避免被欺骗和操纵是一种不切实际的解决方案。

这样的谎言不仅可以充分利用所有矿工的综合哈希能力，而且造假会影响市场对每条链的估值。 任何重视比特币网络长期健康的人都希望避免这种情况。

6：矿池使用你的哈希算力来支持提案

执行此操作甚至不需要实际的链叉。 由于矿池在实际分叉之前代表其所有哈希算力进行投票，因此像下面这样的情况将导致 80% 的哈希算力支持或反对提案或分叉。

考虑到投票不是财务承诺，这样做的风险很小。 如果您想尝试引导市场朝着您想要的方向发展，只需说服经营这些矿池的少数人暂时发出支持信号即可。 如果它失败了，就像我们在 NO2X 中看到的那样，矿池不会有任何损失。 无论结果如何btc挖矿软件哪个好，每个人的哈希算力仍然有效。

每列代表一个矿池。 每列的顶部代表矿池拥有的哈希算力，而底部代表使用该矿池的其他矿工的种类。

没有人确切知道所有矿池实际拥有的哈希算力与使用该矿池的其他矿工拥有的哈希算力的百分比，但额外的透明度肯定会有效地使沉默的大多数受益。

没有人想要另一种 NO2X 场景，也没有人可以“决定”大多数人实际上不支持什么。 如果 BetterHash 存在于几年前，也许 NO2X 运动就没有必要了。

矿工没有投票支持 Segwit2X，矿池投票了。

结论：观点很重要

我预计阅读本文的人会有两种不同的常见反应，这两种反应都是我从少数读者那里得到的。 我认为向读者（也就是您）强调这一点并解决这个问题很重要。

1.“我不知道矿池有这么大的算力。”

2. “这会让矿池看起来比实际拥有更多的控制权。”

现在，对于“元考虑”，乍一看，人们可能会认为：

“第一个人可能不太了解挖矿或比特币，第二个人接近真相，能够充分理解其中的细微差别，更恰当地衡量这些场景。”

另一种可能的观点是：

“第一个人为系统中的权力平衡提供了一个新的、真实的视角，而第二个人已经存在了一段时间，并且对事物的运作方式和潜在威胁变得过于自在和麻木不仁。”

两种最初的反应都是合理的。 这两个元考虑因素也是有效的。 如果矿池没有滥用系统当前设置的可能性，就没有动力去开发更好的协议，你也不会读到这篇文章。 相反，如果矿池对比特币构成如此严重的威胁，那么现在他们已经以无法弥补的破坏性方式滥用了权力。

除了这些两极分化的观点，我希望你的收获是：

BetterHash 需要实施btc挖矿软件哪个好，因为 BetterHash 客观上比我们现在拥有的更好。 应该没有矿池滥用和网络攻击的可能性，我们可以简单地让矿工运行他们自己的节点，从而创建他们自己的区块来缓解这些问题，并使用更好的矿池协议，围绕简单但基本的变化来建造。 如果我们不预先修复我们知道如何修复的问题，那么总有可能出现严重的错误，所以让我们修复它。

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