В ноябре 2019 г. один из старейших майнинговых пулов в биткоин-индустрии Slush Pool, опубликовал первоначальные спецификации
Stratum V2 – нового протокола, призванного улучшить совместную работу майнеров и пулов и сделать майнинг биткоинов более децентрализованным, обеспечив тем самым более высокий уровень безопасности сети.
Оригинальный протокол Stratum был представлен сообществу в 2012 году основателем Slush Pool Мареком Палатинусом, он также автор концепции майнинга в пулах и создатель аппаратного кошелька Trezor. Сегодня Stratum широко используется майнерами криптовалют на алгоритме Proof-of-Work, однако оператор Slush Pool компания Braains признает, что протокол имеет свои изъяны, которые с ростом сети и развитием новых технологических решений становятся все более очевидными.
Ответом на имеющиеся недостатки оригинальной версии и должен стать Stratum V2, разработанный Slush Pool при участии известных разработчиков биткоина Питера Тодда и Мэтта Коралло. Напомним, последний является одним из основателей ведущего разработчика биткоин-решений Blockstream, а недавно вошел в команду криптовалютного подразделения поставщика платежных решений Square, компании, принадлежащей главе Twitter Джеку Дорси.
Ключевые темы, которые хочет раскрыть Slush Pool:
• Важность улучшений в области безопасности в Stratum V2;
• Как Stratum V2 повышает децентрализацию в индустрии майнинга;
• Финансовые стимулы и вероятные сроки широкого принятия нового протокола.
DeviceФактически майнинг-машина, вычисляющая хэши.
ProxyПосредник между Mining Devices и Pool Services, который объединяет соединения для повышения эффективности и может дополнительно предоставлять дополнительные функции, такие как мониторинг состояния и производительность устройств.
Hashrate ConsumerПередающий узел или нода, которому передаются общие ресурсы (то есть выполненные задания). Наиболее распространенными потребителями хэшрейта являются пулы.
Job NegotiatorУзел, который договаривается с пулом от имени одного или нескольких майнеров, чтобы определить, над какими заданиями они будут работать. Этот узел также связывается с поставщиком шаблонов блоков (например, bitcoind) и отправляет задания на прокси-серверы для майнинга, чтобы распространять их майнерам.
Протокол майнингаЭто прямой преемник протокола stratum v1. Это основной протокол, используемый для майнинга, и единственная часть полного стека протоколов, которая должна быть реализована во всех сценариях. Он используется для связи между майнинг-устройствами, прокси-серверами и пулами.
Протокол определяет три типа каналов связи:• Стандартные каналы не управляют coinbase-транзакцией, деревом Merkle, значительно упрощая связь между ними и вышестоящими узлами.
• Расширенные каналы получают обширный контроль над пространством поиска, чтобы они могли реализовывать расширенные варианты использования (например, перевод между v1 и v2, агрегация сложности, разделение пользовательского пространства поиска и т. Д.).
• Групповые каналы - это просто наборы стандартных каналов, которые открываются в конкретном соединении, так что они могут быть адресованы через общий канал связи.
Как появился Stratum V2?Проект Stratum V2 возглавляют Ян Чапек и Павел Моравец, сооснователи и содиректоры Braiins и Slush Pool. Компания Braiins была основана в 2010 году и является оператором Slush Pool с 2013 года.
Мэтт Коралло долгое время работал в качестве разработчика Bitcoin Core, а также внес вклад во многие другие проекты в экосистеме биткоина. В настоящий момент он работает в Square Crypto, которая проспонсировала его поездку в Прагу для работы над спецификациями Stratum V2.
Питер Тодд – другой не менее известный разработчик, внесший значительный вклад в протокол Bitcoin Core. Он является консультантом в области прикладной криптографии, или проще говоря – эксперт в области безопасности, обладающий ценной экспертизой, в том числе с точки зрения устойчивости Stratum V2 к атакам через посредника (man-in-the-middle attack).
Как Stratum V2 повышает децентрализацию биткоина?Вопрос: С технической точки зрения Stratum V2 дает майнерам возможность добывать собственные блоки вместо блоков, которые им предлагает пул. Какое это имеет практическое значение?
Мэтт Коралло: Это имеет огромное значение, когда мы говорим о проблеме централизации майнинга. Теперь, вместо того, чтобы фокусироваться на централизации пулов, мы переключаем внимание на конкретных майнеров или владельцев ферм.
На графике ниже, взятом из презентации Мэтта Коралло о централизации консенсуса, показано, как именно Stratum V2 меняет распределение хешрейта в сети биткоина.
Согласно данным Blockchain.com, в начале декабря базирующиеся в Китае майнинговые пулы — Poolin, F2Pool, BTC.com, Antpool, ViaBTC и BTC.Top — контролировали две трети совокупной вычислительной мощности сети Биткоина. Это, безусловно, создает проблему централизации, в частности, вырастает возможность цензурирования транзакций.
Для предотвращения такого сценария Stratum V2 использует решение «согласования работы» (job negotiation), которое дает отдельным майнерам возможность выбирать, какие биткоин-транзакции будут включены в новые блоки.
Как Stratum V2 повышает безопасность майнеров и пулов?Вопрос: Каковы главные преимущества использования шифрования в Stratum V2?
Питер Тодд: Очень важную роль играет аутентификация. Без ее должной защиты злоумышленник может попытаться предпринять атаку через посредника и похитить деньги, просто перенаправив хешрейт в другой пул. Аутентификация посредством публичного ключа не может считаться идеальной, так как она очень медленная и верификация подписи к каждому сообщению неэффективна.
Современные схемы аутентификации посредством шифрования дают именно то, что необходимо: канал аутентификации между двумя сторонами, где одна сравнительно дорогая операция подписи используется для создания совместной секретной фразы, задействованной затем в более быстрых схемах симметричной аутентификации. Современные имплементации [таких схем] очень быстрые, хорошо изучены, и маловероятно, что они столкнутся с каким-либо неожиданностями с точки зрения инженерии.
В оригинальной версии Stratum злоумышленник может изменить рабочую задачу еще до того, как она дойдет до майнера, а затем перехватить работу, когда тот пытается ее предоставить, и все это без ведома пула или майнера. Такая атака также известна как «хайджекинг хешрейта», и Stratum V2 ее предотвращает.
По материалам
https://cryptowiki.ru/news/protokol-stratum-v2-sdelaet-maining-btc-bolee-decentralizovannym-i-bezopasnym.html https://stratumprotocol.org/#protocol-overview
