比特币如何构造Coinbase coinbase投资的币

一、比特币矿池的协议stratum

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getblocktemplate协议诞生于2012年中叶，此时矿池已经出现。矿池采用getblocktemplate协议与节点客户端交互，采用stratum协议与矿工交互，这是最典型的矿池搭建模式。

与getwork相比，getblocktemplate协议最大的不同点是：getblocktemplate协议让矿工自行构造区块。如此一来，节点和挖矿完全分离。对于getwork来说，区块链是黑暗的，getwork对区块链一无所知，他只知道修改data字段的4个字节。对于getblocktemplate来说，整个区块链是透明的，getblocktemplate掌握区块链上与挖矿有关的所有信息，包括待确认交易池，getblocktemplate可以自己选择包含进区块的交易。

挖矿有两种方式，一种叫SOLO挖矿，另一种是去矿池挖矿。前文所述的在节点客户端直接启动CPU挖矿，以及依靠getwork+cgminer驱动显卡直接连接节点客户端挖矿，都是SOLO挖矿，SOLO好比自己独资买彩票，不轻易中奖，中奖则收益全部归自己所有。去矿池挖矿好比合买彩票，大家一起出钱，能买一堆彩票，中奖后按出资比率分配收益。理论上，矿机可以借助getblocktemplate协议链接节点客户端SOLO挖矿，但其实早已没有矿工会那么做，在写这篇文章时，比特币全网算力1600P+，而当前最先进的矿机算力10T左右，如此算来，单台矿机SOLO挖到一个块的概率不到16万分之一，矿工（人）投入真金白银购买矿机、交付电费，不会做风险那么高的投资，显然投入矿池抱团挖矿以降低风险，获得稳定收益更加适合。因此矿池的出现是必然，也不可消除，无论是否破坏系统的去中心化原则。

矿池的核心工作是给矿工分配任务，统计工作量并分发收益。矿池将区块难度分成很多难度更小的任务下发给矿工计算，矿工完成一个任务后将工作量提交给矿池，叫提交一个share。假如全网区块难度要求Hash运算结果的前70个比特位都是0，那么矿池给矿工分配的任务可能只要求前30位是0（根据矿工算力调节），矿工完成指定难度任务后上交share，矿池再检测在满足前30位为0的基础上，看看是否碰巧前70位都是0。

矿池会根据每个矿工的算力情况分配不同难度的任务，矿池是如何判断矿工算力大小以分配合适的任务难度呢？调节思路和比特币区块难度一样，矿池需要借助矿工的share率，矿池希望给每个矿工分配的任务都足够让矿工运算一定时间，比如说1秒，如果矿工在一秒之内完成了几次任务，说明矿池当前给到的难度低了，需要调高，反之。如此下来，经过一段时间调节，矿池能给矿工分配合理难度，并计算出矿工的算力。

矿池通过getblocktemplate协议与网络节点交互，以获得区块链的最新信息，通过stratum协议与矿工交互。此外，为了让之前用getwork协议挖矿的软件也可以连接到矿池挖矿，矿池一般也支持getwork协议，通过阶层挖矿代理机制实现（Stratum mining proxy）。须知在矿池刚出现时，显卡挖矿还是主力，getwork用起来非常方便，另外早期的FPGA矿机有些是用getwork实现的，stratum与矿池采用TCP方式通信，数据使用JSON封装格式。

先来说一下getblocktemplate遗留下来的几个问题：

矿工驱动：在getblocktemplate协议里，依然是由矿工主动通过HTTP方式调用RPC接口向节点申请挖矿数据，这就意味着，网络最新区块的变动无法及时告知矿工，造成算力损失。

数据负载：如上所述，如今正常的一次getblocktemplate调用节点都会反馈回1.5M左右的数据，其中主要数据是交易列表，矿工与矿池需频繁交互数据，显然不能每次分配工作都要给矿工附带那么多信息。再者巨大的内存需求将大大影响矿机性能，增加成本。

Stratum协议彻底解决了以上问题。

Stratum协议采用主动分配任务的方式，也就是说，矿池任何时候都可以给矿工指派新任务，对于矿工来说，如果收到矿池指派的新任务，应立即无条件转向新任务；矿工也可以主动跟矿池申请新任务。

现在最核心的问题是如何让矿工获得更大的搜索空间，如果参照getwork协议，仅仅给矿工可以改变nNonce和nTime字段，则交互的数据量很少，但这点搜索空间肯定是不够的。想增加搜索空间，只能在hashMerkleroot下功夫，如果让矿工自己构造coinbase，那么搜索空间的问题将迎刃而解，但代价是必要要把区块包含的所有交易都交给矿工，矿工才能构造交易列表的Merkleroot，这对于矿工来说压力更大，对于矿池带宽要求也更高。

Stratum协议巧妙解决了这个问题，成功实现既可以给矿工增加足够的搜索空间，又只需要交互很少的数据量，这也是Stratum协议最具创新的地方。

再来回顾一下区块头的6个字段80字节，这个很关键，nVersion，nBits，hashPrevBlock这3个字段是固定的，nNonce，nTime这两个字段是矿工现在就可以改变的。增加搜索空间只能从hashMerkleroot下手，这个绕不过去。Stratum协议让矿工自己构造coinbase交易，coinbase的scriptSig字段有很多字节可以让矿工自由填充，而coinbase的改动意味着hashMerkleroot的改变。从coinbase构造hashMerkleroot无需全部交易，

如上图所示，假如区块将包含13笔交易，矿池先对这13笔交易进行处理，最后只要把图中的4个黑点（Hash值）交付给矿工，同时将构造coinbase需要的信息交付给矿工，矿工就可以自己构造hashMerkleroot（图中的绿点都是矿工自行计算获得，两两合并Hash时，规定下一个黑点代表的hash值总是放在右边）

。按照这种方式，假如区块包含N笔交易，矿池可以浓缩成log2(N)个hash值交付给矿工，这大大降低了矿池和矿工交互的数据量。

Stratum协议严格规定了矿工和矿池交互的接口数据结构和交互逻辑，具体如下：

1.矿工订阅任务

启动挖矿机器，使用mining.subscribe方法链接矿池

返回数据很重要，矿工需本地记录，在整个挖矿过程中都用到，其中：

Extranonce1，和 Extranonce2对于挖矿很重要，增加的搜索空间就在这里，现在，我们至少有了8个字节的搜索空间，即nNonce的4个字节，以及 Extranonce2的4个字节。

2.矿池授权

在矿池注册一个账号，添加矿工，矿池允许每个账号任意添加矿工数，并取不同名字以区分。矿工使用mining.authorize方法申请授权，只有被矿池授权的矿工才能收到矿池指派任务。

3.矿池分配任务

以上每个字段信息都是必不可少，其中：

有了以上信息，再加上之前拿到的Extranonce1和Extranonce2_size，就可以挖矿了。

4.挖矿

1)构造coinbase交易

用到的信息包括Coinb1, Extranonce1, Extranonce2_size以及Coinb2，构造很简单：

为啥可以这样，因为矿池帮矿工做了很多工作，矿池已经构建了coinbase交易，系列化后在指定位置分割成coinb1和coinb2，coinb1和coinb2包含指定信息，比如coinb1包含区块高度，coinb2包含了矿工的收益地址和收益额等信息，但是这些信息对于矿工来说无关紧要，矿工挖矿的地方只是Extranonce2的4个字节。另外Extranonce1是矿池写入区块的指定信息，一般来说，每个矿池会写入自己矿池的信息，比如矿池名字或者域名，我们就是根据这个信息统计每个矿池在全网的算力比重。

2)构建Merkleroot

利用coinbase和merkle_branch，按照上图方式构造hashMerkleroot字段。

3)构建区块头

填充余下的5个字段，现在，矿池可以在nNonce和Extranonce2里搜索进行挖矿，如果嫌搜索空间还不够，只要增加Extranonce2_size为多几个字节就可轻而易举解决。

5.矿工提交工作量

当矿工找到一个符合难度的shares时，提交给矿池，提交的信息量很少，都是必不可少的字段：

矿池拿到以上5个字段后，首先根据任务号ID找出之前分配任务前存储的信息（主要是构建的coinbase交易以及包含的交易列表等），然后重构区块，再验证shares难度，对于符合难度要求的shares，再检测是否符合全网难度。

6.矿池给矿工调节难度

矿池记录每个矿工的难度，并根据shares率不断调节以指定合适难度。矿池可以随时通过mining.set_difficulty方法给矿工发消息另其改变难度。

如上，Stratum协议核心理念基本解析清楚，在getblocktemplate协议和Stratum协议的配合下，矿池终于可以大声的对矿工说，让算力来的更猛烈些吧。

二、特朗普暂停关税震惊市场:比特币上涨7%,Coinbase暴涨近17%

特朗普暂停关税引发市场震动：比特币上涨7%，Coinbase暴涨近17%

4月9日，美国前总统唐纳德·特朗普宣布了一项震惊市场的决定——暂停对大多数国家征收关税，为期90天，并将多数国家的互惠关税下调至10%。这一突如其来的政策调整，不仅引发了美股的历史性反弹，也带动了加密市场的显著上涨。

一、美股历史性反弹

特朗普的这一决定迅速在市场上产生了巨大反响。消息公布仅10分钟内，美国股市总市值激增约4万亿美元。纳斯达克指数大涨12%，创下了自2001年以来的最大单日涨幅；标普500指数上涨9.5%，道琼斯指数更是暴涨近3,000点，创下了历史最大点数涨幅。这一波涨势无疑为投资者带来了极大的惊喜和信心。

二、加密市场跟涨

在美股强劲反弹的带动下，加密市场也迅速跟涨。比特币价格上涨逾7%，以太坊和Sol等主流山寨币的涨幅更是高达13%。投资者情绪强烈反弹，整个市场瞬间从避险转向风险偏好。这一变化表明，加密市场对宏观经济环境的变化具有高度敏感性，能够迅速捕捉到政策调整带来的市场机遇。

三、加密股爆发式上涨

与加密货币相关的股票也迎来了爆发式上涨。其中，Strategy（前身MicroStrategy）大涨24%，接近其历史单日最大涨幅纪录；Coinbase股价飙升近17%，Robinhood和Block分别上涨23.5%和14.3%；比特币矿企Bitfarms上涨23.6%，MARA Holdings上涨17%，其他如Hive、Core Scientific等也录得两位数涨幅。这些股票的强劲表现，进一步证明了加密市场在政策调整下的巨大潜力。

四、市场反应与政策影响

特朗普的关税政策调整，某种程度上强化了市场对通胀缓解与政策宽松的预期。这一预期正是加密资产表现突出的重要推力。比特币的反应再次证明其对宏观环境变化的高敏感性，无论是避险逻辑还是风险资产逻辑，BTC都在快速切换角色。此外，这一系列剧烈波动也凸显出市场对政治与经济政策变化的极度敏感，以及政策信号对风险资产的“放大效应”。

五、加密市场的未来展望

虽然这场大反弹可能是一次短暂释放，但它也可能预示着一个政策主导、资金重新博弈的新时代开始。对于加密市场来说，这不仅是利好催化剂，更是一次与全球宏观共振的“演练”。未来，随着政策环境的不断变化和加密技术的持续发展，加密市场有望迎来更多的机遇和挑战。

综上所述，特朗普暂停关税的决定引发了市场的广泛关注和强烈反应。美股和加密市场的同步上涨，不仅为投资者带来了丰厚的回报，也为我们提供了观察和理解市场变化的重要窗口。未来，我们将继续关注政策调整对加密市场的影响，以及加密市场在全球宏观经济环境中的发展趋势。

三、要闻| Coinbase获得比特币安全支付系统专利

Coinbase获得的比特币安全支付系统专利，核心在于解决消费者购买比特币过程中的安全问题，通过多重技术手段保障支付安全。

密钥仪式与主密钥加密该系统采用“密钥仪式”机制，通过创建多个密钥共享并组合成操作主密钥。用户使用密码对主密钥加密，且密码在使用后自动失效，防止密钥泄露。支付过程中，操作主密钥由私钥加密，签名操作也通过私钥完成，确保交易真实性。

冻结逻辑与校验机制系统引入“冻结逻辑”安全措施，管理者可随时暂停交易，所有事务自动停止。解冻需通过专属钥匙执行校验过程，付款流程仅在系统解冻后启动。专利原文强调：“系统在主钥加载后任一时间点均可冻结，解冻需执行校验，确保操作可控性。”

API密钥双因素验证系统包含API密钥机制，分为两部分：一部分存储在主机服务器端，另一部分由Coinbase系统保存。交易执行前需两密钥匹配，形成双因素验证，进一步降低私钥被盗风险。

支付门户应用开发专利文件指出，Coinbase将开发支付门户应用，允许用户直接使用数字钱包中的比特币支付，解决现有钱包系统无法兼顾安全与便捷的问题。用户无需在商户页面切换支付方式，提升交易效率。

专利提交与实施时间根据8月14日公布的文档，Coinbase需在2024年1月1日前向美国政府提交专利文件。该系统预计在此时间节点前完成技术部署，覆盖比特币支付全流程。

技术优势总结

私钥安全强化：通过密钥共享、加密与自动失效机制，降低私钥被盗风险。交易可控性：冻结逻辑与校验流程确保系统在异常情况下快速响应。跨平台兼容性：API密钥支持不同网站推出专属通道，扩大应用场景。用户体验优化：支付门户应用简化操作流程，兼顾安全与便捷。此专利标志着Coinbase在比特币支付安全领域的技术突破，为行业提供了可复制的安全解决方案。