作者:StopAndDecrypt
原文出版于 2019 年。
引言
BetterHash 是一项正在开发中的新型挖矿协议,旨在解决当前比特币挖矿模式中的中心化问题。该协议的核心目标是将区块构建的控制权从矿池交还给矿工,从而提升网络的去中心化程度和抗风险能力。实现这一目标需要矿工和矿池的共同支持:矿工需要理解切换协议的必要性,而矿池则需要主动放弃部分控制权。值得注意的是,BetterHash 并非共识规则的分叉,无需改变比特币的底层协议。
当前比特币挖矿模式的问题
委托-代理困境
现有比特币挖矿存在明显的“委托-代理”问题:矿池实际掌控了本应由矿工行使的权力。矿池不仅运行节点、构建区块、选择交易,还能决定算力的分配方向。这种模式容易引发激励错位和政治操控。BetterHash 通过将区块构建权交还给矿工,使矿池回归其本质角色——协调算力和分配收益,从而解决这一问题。
矿池权力过大的风险
矿池的算力集中度常被误读为矿工的集中度,但实际风险在于矿池对算力的控制力。矿工虽然可以切换矿池,但可选范围有限,且矿池的条款可能包含不合理要求。若多数矿池联合实施某些行动,矿工将缺乏有效应对手段,因为单独挖矿的收益波动过大。
BetterHash 的工作原理
协议机制对比
当前主流协议(如 Stratum)的工作流程如下:
- 矿池运行节点并构建区块模板;
- 矿工接收模板并进行哈希运算;
- 挖出有效区块后提交至矿池,由矿池广播。
BetterHash 的工作流程则不同:
- 矿工自行运行节点并构建区块模板;
- 矿工直接进行哈希运算;
- 未成功出块的“份额”仍用于证明算力贡献,收益分配由矿池处理。
技术优势
仅通过将区块模板构建权转移至矿工,BetterHash 即可消除矿池滥用权力的可能性。矿工在保持收益稳定的同时,能完全掌控自己的算力用途。关于协议技术细节,可参考 Matt Corallo 的专题演讲(非必读内容)。
现有挖矿模式的风险场景
1. 交易审查
矿池可单方面决定是否打包特定交易。例如:
- 场景1:竞争对手贿赂矿池屏蔽某交易所热钱包地址,导致其交易延迟;
- 场景2:矿池故意忽略某些交易类型(如隐私交易),抬高手续费并降低网络效率。
2. 区块链重组
矿池可能受利益驱使,尝试重组区块链以排除某些交易。尽管需多方协作,但矿池的集中控制力使此类攻击成为可能。
3. 手续费操控
矿池可通过以下方式影响手续费市场:
- 仅打包高手续费交易,制造虚假拥堵;
- 用自交易填充区块,欺骗手续费估算工具;
- 联合其他矿池实施费率操控。
4. 未经授权的链切换
矿池可擅自将算力转向其他链(如分叉链),而矿工可能直至收益变化才察觉异常。此类行为已在实际中发生,例如部分矿池曾公开支持特定分叉链。
5. 不诚实挖矿
矿池可能谎报算力分配比例(如声称80%算力用于主链,实际更低),矿工难以验证实际分配情况。
6. 代表矿工发声
矿池常以算力为基础对外发声,造成“矿工支持某提案”的假象,而实际矿工可能持相反意见。
网络攻击与安全风险
矿池中心化也加剧了外部攻击风险:
- 黑客入侵:攻击者可控制矿池算力实施上述恶意行为;
- BGP劫持:网络层攻击可重定向或切断算力,恢复成本高昂。
BetterHash 的必要性
客观优势
BetterHash 在协议层消除了矿池滥用权力的可能性,同时保持收益分配的稳定性。矿工无需信任矿池的诚实性,只需依赖数学和代码规则。
生态健康
长期来看,挖矿去中心化是比特币网络安全的核心。BetterHash 通过技术手段降低协调风险,避免“无法挽回的错误”发生。
常见问题
1. BetterHash 是否需要改变比特币共识规则?
不需要。BetterHash 是矿池协议的改进,不涉及底层共识规则变更。
2. 矿工切换至 BetterHash 有何成本?
矿工需运行完整节点并更新挖矿软件,但收益分配机制与现有模式兼容,无额外经济成本。
3. 矿池为何愿意支持 BetterHash?
虽然矿池需放弃部分控制权,但长期可增强网络信任度,吸引更多矿工参与,形成正向循环。
4. BetterHash 能否防止51%攻击?
不能直接防止,但通过降低算力控制集中度,可减少攻击发生的概率和影响范围。
5. 是否有矿池已部署类似协议?
是的。Slushpool 的 Stratum V2 和 Blockstream 矿池均实现了类似 BetterHash 的理念。
6. 个体矿工如何参与推动协议切换?
可选择支持新协议的矿池,或通过社区发声提高行业关注度。
结论
BetterHash 代表了挖矿协议进化的必然方向:通过技术设计将权力归还矿工,消除人为操控风险。尽管现有模式尚未导致灾难性后果,但未雨绸缪才是维护比特币网络安全的最佳策略。矿工、矿池和开发者应共同努力,推动去中心化挖矿协议的广泛应用。
参考资料:
- Matt Corallo. _BetterHash: Decentralizing Bitcoin Mining_. 2018.
- Braiins. _Stratum V2 Protocol_. 2019.
- Blockstream. _Blockstream Mining Pool Announcement_. 2019.