BMM 盲合并挖掘
侧链难题的最后一块：矿工的O（1）侧链验证。
侧链发展历史
现有工作
在追求比特币预测市场的目标时，我被侧链作为唯一现实的实施策略所吸引。2014年初，我甚至勾勒出了一些它们必须工作的方法[1]。我和我的朋友们在等待侧链开发的同时，致力于自己的项目。
一段时间后，我们完成了如此多的Hivemind-预测市场[2]工作，以至于双向挂钩（即“侧链”）拖慢了我们的速度。我把注意力转向了它，并能够在许多重要方面改进它。其中之一是要求提款证明使用“父”主链的PoW，而不是侧链的PoW。我指出，这有效地“私有化”了侧链[3]，这样矿工就有动力确保活动侧链的投资组合是最佳的。
我在2016年夏季发表了关于“公共区块链生态”的演讲，评论了为什么我们希望确保只有“明智”的侧链[4]（有用且非好斗）加入比特币家族。然后，在米兰[5]，我将这一观点纳入了其逻辑结论，并暗示我们可以用侧链解决“扩容之争”（即，不是解决“扩容”本身，只是“争论”节点资源和tx费用之间的权衡是合适的）。
我确实想解决扩容的争论，但我的米兰之行还有第二个目的：将侧链概念推向最不受欢迎的结论！这将使我能够好好看看所有的反对意见。
一个挥之不去的抱怨
关于侧链的唯一剩余抱怨是它们可能会影响“矿工去中心化”。从那以后，我花了大部分时间试图弄清楚这个抱怨到底是关于什么的。[6]经过一番努力，我终于弄清了这个抱怨的真相。这是唯一可能的，因为抱怨者都[1]提出了一个首选场景“P”，[2]承认“P”相当于理论上可能已经发生的中立场景“N”。让我解释一下。
首选场景“P” 是由多重签名保护的
“联合双向挂钩”。它实际上相当于银行或网站：资金进入一个地址，数据在一个黑暗/孤立的孤岛中流动，孤岛软件计算提款请求，多重签名官员决定谁/哪里汇款，他们签署正常的比特币交易。由于这种情况每天都在Coinbase等网站上发生，因此应该非常清楚，这对比特币密码系统既不是[a]可预防的，也不是[b]有害的。网络场景“N” 是我建议的一个思想实验：如果矿工已经——并且秘密地——互相发送资源密集型扩展块怎么办？理论上，矿工可以要求对方拥有一个“可选扩展块”，每10分钟只有8TB的随机数据。换句话说，他们可能被“要求”（通过软分叉）居住在一个他们可以“选择”跟踪更大块的情况下。由于我们作为外部观察者，只会在（某些）块中看到随机的、不伦不类的哈希（某处），我们将无法注意场景“N”在过去是否被采用。人们承认这也是[a]无法预防的。如果可选区块对选择加入的矿工没有净收益（即新费用-新成本），[b]危害就不存在，但如果可选区块有净收益（并且很受欢迎），理论上可能会导致矿工去中心化问题。
因此，抱怨的含义是：如果矿工可以选择退出运行侧链节点，同时不遭受交易费用损失的机会成本，那就太好了。换句话说：矿工不做任何工作，但他们仍然得到tx费用！LOL！因为这个要求是，我想我已经接受了挑战。
规格说明
焦点
让我首先强调这四个事实：
Drivechain已经假设每个完整的侧链节点也是一个完整的主链节点（即side:fullnode 也就是main:fullnode）。这创建了从 side:chain 到 main:chain 的稳定、长期的链接（即使它没有往复）。
一个或多个Side:users（具有完整的侧链节点）可能碰巧拥有主链上的（不相关的）BTC，这纯粹是环境的意外。
Side:users 在这些资金之间基本上是无动于衷的（他们的4个 side:BTC 对他们的4个 main:BTC），但 main:miners 不会无动于衷——他们会强烈喜欢主要：BTC。（稍后，我们将利用这样一个事实，即 main:funds 已经被矿工“预先验证”。） 更具体地说，我们可以将“v”定义为 side:block 的“value”，定义为（side:block - epsilon的总txn费用）。侧链节点可能在任何给定时间碰巧拥有父主链上的v数量的BTC。
节点，即使他们进行零挖矿，也可以构造一个有效的区块/块头，在这个区块/块头中，他们支付自己100%的交易费用。当然，这通常是毫无意义的，因为没有理由期望头部满足难度目标（如果节点没有做大量 hash 运算）。
任何愿意支付v或更高的攻击者已经可以填充一个块（使用垃圾邮件）。因此，今天，我们隐含地假设攻击者永远不愿意为每个区块支付v，以（暂时）对区块链进行DoS。
这个想法
考虑到这一点，我们在边：side:node “Simon” and a main:miner “Mary” 之间分配劳动力。
Simon（side:node）知道 side:block 值v，Simon也碰巧拥有 main:BTC 的v值。Simon希望Mary将（“关键哈希”）h*包含到 mainchain coinbase 中。如果这样做，side:block 将被成功合并开采。如果Simon可以使他的区块被合并开采，Simon可以声称 side:BTC 的v值。 Mary main:miner 对侧链上的任何东西都一无所知，但她确实有能力将东西包含在mainchain coinbases 中（几乎没有成本）。Mary更喜欢钱多而不是钱少。
因此，该方案适用于 side:node 支付 mainchain:v 到 main:miner ，当且仅当矿工将在 mainchain:coinbase 中包含h时。side：node将此h视为找到的side：block，尽管如果它违反了任何side：规则，它可能会在以后被解释为无效（或，为空）。在许多情况下，（如果其他节点从未收到任何交易数据，或者如果这些数据中的任何一个无效），区块很可能被side：node孤立，因为它们构建了最重的有效side：chain。因此，Mary不需要知道她包含什么或为什么（一个小例外，请参阅下面的“问题”）。
世界上的Simon斯为自己保留epsilon，这补偿了他们运行一个完整的节点，并提供了这项服务。随着当前side：block的交易费用增加，Simon斯可以向Mary提供更大的v。由于Mary总是会寻找她能找到的最大v，这将是一个完全竞争的市场，epsilons将尽可能低。这有一个有益的副作用，即当所有Simon斯组装side：block时，他们都有强烈的费用最大化激励。此外，Simon斯因组装无效块而受到惩罚——Simon因此获得零，但仍必须向Mary支付全价。
以这种方式合并挖掘的每个区块都将被视为满足侧链的“难度目标”。通过这种方式，主链将始终“负责”，并且侧链变得“太受欢迎而不利于自身”的危险较小。这也可能允许我们从侧链头中删除冗余数据字段。
执行这份智能合约
这种安排可以用一个新的OP代码来强制执行，我们可以称之为“OP_is_h_in_coinbase”。如果h*实际上包含在coinbase txn中，这可以用来{从X到Y支付v}。这个OP可能要求Mary提供[1]一个主链区块头（或引用一个的方式），[2]从头的Merkle根到头的交易集中的coinbase txn的路径，以及[3]coinbase txn本身。
操作代码需要检查
标头实际上包含在区块链a=200个区块前（或其他）。 路径确实从有效标头链接到coinbase。 事实上，coinbase确实在适当的位置包含h*。
像往常一样，通过使用闪电网络，我们可以避免实际上需要在链上使用这个OP代码…除非（像往常一样）有人试图破坏协议，否则它都可以在链下。这是幸运的，因为这些txns比平均水平大，我们不希望在链上广播它们。
处理重组
追求智慧[7]，我们根本不希望侧链影响主链；然而，两条链都需要重组的自由。例如，考虑一个“DAO侧链”，它包含一个关键bug，使得用户想要重组链。我们能在不影响父主链的情况下完成回滚吗？是的，这很简单：
如果DAO在这个方案下是比特币侧链，开发者可以只回滚“DAO部分”，而不会干扰比特币主链或任何其他侧链。链没有分裂，（几乎）每个人都得到了他们想要的。（当然，除了黑客。除了不执行[8]一份明确合同[9]（为什么要制定一份？）或任意执行合同[10]所固有的矛盾。此外，我永远不会得到我最喜欢的视频[11]，也不会帮助《大人物》赢得2016年最具影响力奖[12]。）
其他影响
更好的SPV更好的合并采矿
像往常一样，侧链上的SPV模式不仅需要side：header，还需要父：header，以及从每个父：header到每个side：header的“链接数据”。然而，side：header不需要两倍大（通常情况下）。许多数据字段是不必要的（因为没有难度调整），或者已经移动到每个父：header的“链接数据”中。对于每个父：header，此数据是以下两项：[1]从父：header的hashMerkleRoot到coinbase txn的路径，以及[2]coinbase txn本身（或者，证明它包含h*）。
由于side：spv-client已经必须是main：spv-client，main：header不需要额外存储时间。因此，该方案提高了侧链SPV模式的效率（相对于合并挖掘的Altcoin）。此外，如果侧链很多，则可以重用从header到coinbase的[1]路径和[2]coinbase，从而节省更多。
通过“预定义的coinbase real”可以进一步提高效率。通常，合并挖掘只是在coinbase中“包含一些数据”，并希望合并挖掘的节点稍后会弄清楚这一切。然而，这种类型的合并挖掘可以在主链coinbase上强加（或假设）一些结构。然后，每个承诺都可以包含特定于侧链的前缀，例如nmc：6hyfli…或hvm：s83lHe…。这可以通过“轻触”来完成-而不是通过软分叉强制执行规则，侧链节点可以简单地忽略除了第一个包含的h*（给定前缀）之外的所有内容。或者，我们可以使用预定义的（此后不可更改的）序列，将一些coinbase字节唯一地映射到每个活动侧链（这将节省更多空间，但不太灵活）。
问题
“盲合并挖矿”的一个缺点是，如果矿工根本不验证侧链，谁对链出价最高（持续），谁就可以发送3个月长的无效标题流，然后提取所有存入侧链的硬币。由于挖矿是盲目的，侧链提取安全级别是SPV，永远保持盲目的矿工无法判断谁“应该”真正获得资金。
然而，如果出现争议，（关于谁“应该”从侧链中获得资金）矿工可以暂时“升级到完整节点”。而之前他们没有运行侧链软件，现在他们（暂时）成为完全参与者。这样的升级是耗时的（矿工必须运行这个软件，允许它确定所有标头的位置，标头的每个区块中的所有数据，以及这些数据的有效性）但是矿工有很长的时间（几个月）来做这件事。他们因此确定了最重的有效链，从而解决了争议。需要注意的是，只有当存在合法的“争议”时，争议解决才是必要的——如果哈希器信任他们的池运营商，而池运营商相互信任，那么在实践中，争议只需增加一两个节点即可解决。
因此，有一个inbult机制可以以客观和加密的方式（即不信任）解决任何争议。因为它非常有效，所以不太可能被需要或使用。
有人在乎吗？
我期望矿工，在所有情况下，只运行侧链节点。换句话说，我不认为矿工会真正关心这个想法，“盲合并-挖矿”，足以使用它。这是因为“有视力的挖矿”的边际成本已经很低了——只是更多的软件。
当然，一旦side：node开启，可能会有额外的激励升级到数据中心，这让一些人感到困扰，因此这篇文章。这种激励是一种可变成本的情况，与购买额外ASIC（或在大型海运大小的容器中购买它们[13]）的激励没有什么不同。事实上，在我们优化的SPV和SPY挖矿世界中，人们可能会认为这个提议对挖矿不利：通过允许矿工在不‘支付’带宽成本的情况下包含交易，我们鼓励矿工在不验证交易的情况下包含交易。具有讽刺意味的是，这也一点也不困扰我，但它往往会困扰那些被数据中心困扰的人！有些人你就是无法取悦！
或者我们可以吗？毕竟，矿工可以随心所欲地在‘盲’和‘非盲’版本之间自由移动（通过拒绝运行，或选择运行自己的完整节点）。因此，当~投诉者处于数据中心恐惧症模式时，他们可以使用盲合并挖掘，但当他们决定关心验证时，他们可以以传统方式（通过运行完整的侧链节点）进行验证。因此，即使是不一致的人也可能处于持续的快乐状态（或不快乐，我想）。
结论
我介绍了“盲合并挖矿”。该技术利用父链与其侧链之间的经济关系，使合并挖矿过程对双方都更精简。侧链的节点会做矿工通常会做的所有事情，然后贿赂矿工批准他们的一方：区块。贿赂发生在主链上（顺便说一句，这就是为什么这种操作在主链上是不可能的——它需要一条“正常”链已经存在）。
更新
两个注意事项：
功能规格[14]。 关于最大化侧到主吞吐量的设计说明[15]。
作者：Paul Sztorc @ 2017年1月30日
译者：Jack3.14
来源：https://www.truthcoin.info/blog/blind-merged-mining/
参考资料
2014年初，我甚至勾勒出了一些它们必须工作的方法: https://bitcointalk.org/index.php?topic=492969.msg5434717#msg5434717
[2]Hivemind-预测市场: https://bitcoinhivemind.com/
[3]有效地“私有化”了侧链: https://www.youtube.com/watch?v=xGu0o8HH10U&list=PLw8-6ARlyVciMH79ZyLOpImsMug3LgNc4&index=1
[4]“明智”的侧链: http://www.truthcoin.info/blog/wise-contracts/
[5]在米兰: https://www.youtube.com/watch?v=Gzg_u9gHc5Q&t=6575s
[6]试图弄清楚这个抱怨到底是关于什么的。: http://www.truthcoin.info/blog/mirage-miner-centralization/
[7]追求智慧: http://www.truthcoin.info/blog/wise-contracts/
[8]不执行: http://www.shakespeare-navigators.com/merchant/MerchantText41.html#99
[9]明确合同: https://web.archive.org/web/20160704190119/https://daohub.org/explainer.html
[10]任意执行合同: http://www.truthcoin.info/blog/wise-contracts/#value-of-smart-contracts
[11]我最喜欢的视频: https://www.youtube.com/watch?v=_O5fdMFKEC0
[12]最具影响力奖: http://www.coindesk.com/coindesks-influential-people-blockchain-2016/
[13]在大型海运大小的容器中购买它们: http://bitfury.com/products#container-datacenter
[14]功能规格: https://www.truthcoin.info/images/bmm-outline.txt
[15]设计说明: https://www.truthcoin.info/images/max-value-throughput.txt
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