CN109921906A - 一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，具体为：将矿机连接到统一接入服务器；统一接入服务器向矿机下发一个简单的计算任务；统一接入服务器检查矿机的任务计算结果，通过结果验算判定矿机所使用的Hash算法；确定矿机的算法类型后，统一接入服务器将矿机自动接入至对应矿池中；统一接入服务器退化为纯TCP管道，矿机进入真正的工作模式。本发明通过对矿机算法类型的测试，实现了无需用户配置矿机的算法类型，即可将矿机接入矿池。本方法可以有效节约用户的时间，降低配置出错带来问题的可能性，特别是当矿池支持的算法类型较多时，可以让用户更容易记住矿机的配置方法，而不需要对每种矿机独立进行配置操作。

Description

一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其涉及一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，属于数据货币技术领域。

背景技术

在基于工作量证明的数字货币系统中，通常存在大量的节点。数字货币节点计算某一种Hash函数，当计算得到的结果满足某种特征的时候，则该节点获得当前区块的记账权，并获得一笔奖励币值。由于有大量节点同时计算，但只有第一个计算得到结果的节点获得奖励，因此节点之间存在算力竞争。随着算力竞争的加剧，单个计算设备首先计算出符合要求的Hash函数结果已经越来越困难，因此出现了允许多个计算设备联合计算的“矿池”服务。同时，每个计算设备的计算能力，也随着技术的升级不断增强，目前，以ASIC芯片为核心的计算设备，已经占据了市场的主流，这种设备通常称为“矿机”。一个普通的矿池大约会包含上万台独立的矿机，所有矿机通过矿池联合计算同一个难题，以期待能够先于竞争节点发现满足要求的Hash函数结果。

不同的数字货币，通常采用不同的Hash算法，举例来说，比特币(BTC)采用SHA256Hash函数，而莱特币(LTC)采用Scrypt Hash函数。这些函数都具有散列的数学特性，但它们的计算结果完全不同。目前矿机和矿池之间的TCP(Transmission ControlProtocol传输控制协议)通讯协议最常用的是Stratum协议。Stratum协议非常简单，它在原始设计的过程中，没有考虑到矿机计算的Hash算法类型，各种Hash算法类型的矿机，都使用同样的协议，并且没有任何特殊标识。而每一个不同的币种，不论是否使用相同的Hash算法，都对应着一个独立运行的矿池系统。因此，如果我们希望提供一个可以同时挖BTC以及LTC两种币种的矿池，则需要部署两个互不相关的矿池服务。因此，现有技术存在以下问题有待解决：

1)Stratum协议中不包含用户矿机的算法类型标识；

2)因为TCP协议的限制，如果希望使用同样的端口对不同算法的矿机提供服务，矿池需要使用多台前端服务器；

3)对矿机用户以及对矿池服务双方来说，配置都复杂繁冗，非常易错。

综上所述，过于简化的Stratum协议缺乏必要的元信息传送这一点可以说是协议设计的一个败笔。但即使Stratum协议有这样的缺陷，它已经在数字货币领域广泛使用，市面上已经有几百万台使用这一协议的设备在工作。因此，为了识别矿机所使用的Hash算法类型，不能简单地修改这个协议本身，而需要在其他方面想办法。

目前已有的解决方案，以蚂蚁矿池为例，对于不同的算法，矿池会提供不同的二级域名供矿机连入：

对于BTC，蚂蚁矿池提供地址stratum+tcp://stratum.antpool.com；

对于LTC，蚂蚁矿池提供地址stratum+tcp://stratum-ltc.antpool.com。

但以上现有技术都不能在维持已有矿机软硬件的前提下，实现对于不同算法的矿机使用同一个地址接入矿池，因此仍然存在操作冗杂、容易出错的问题。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，具体为：

a、将矿机连接到统一接入服务器；

b、统一接入服务器向矿机下发一个简单的计算任务；

c、统一接入服务器检查矿机的任务计算结果，通过结果验算判定矿机所使用的Hash算法；

d、确定矿机的算法类型后，统一接入服务器将矿机自动接入至对应矿池的Stratum server中；

e、统一接入服务器退化为纯TCP管道，矿机进入真正的工作模式。

进一步地，矿机算法判定的具体过程为：

当矿机和统一接入服务器之间建立连接之后，通过连接成功回复消息以及stratum协议的mining.notify消息下发一个低难度的计算任务；

矿机通过mining.submit消息提交计算结果给统一接入服务器；

统一接入服务器对计算结果进行验算，根据验算结果确定矿机的算法类型。

进一步地，低难度的计算任务不论是BTC矿机还是LTC矿机，都可以完成，但它们会分别使用自己的算法完成这个计算任务。

进一步地，矿机在将任务计算结果提交给统一接入服务器之后，统一接入服务器将所有任务数据利用SHA256、Scrypt两种Hash算法设计的方式进行计算，分别得到SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果；然后将矿机的任务计算结果分别与SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果进行对比分析，根据结果匹配度判定矿机的算法类型。

本发明通过对矿机算法类型的测试，实现了无需用户配置矿机的算法类型，即可将矿机接入矿池。本方法可以有效节约用户的时间，降低配置出错带来问题的可能性，特别是当矿池支持的算法类型较多时，可以让用户更容易记住矿机的配置方法，而不需要对每种矿机独立进行配置操作。

附图说明

图1为不同算法矿机统一接入多个币种矿池后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，具体为：

a、首先将矿机连接到统一接入服务器，使统一接入服务器作为矿池与矿机连接的前端服务器；

b、统一接入服务器向矿机下发一个简单的计算任务；

c、统一接入服务器检查矿机的任务计算结果，通过结果验算判定矿机所使用的Hash算法；

d、确定矿机的算法类型后，统一接入服务器将矿机自动接入至对应矿池的Stratum server中；

e、统一接入服务器退化为纯TCP管道，只对双方的数据进行转发工作，矿机进入真正的工作模式。

其中，矿机算法判定的具体过程为：

当矿机和统一接入服务器之间建立连接之后，通过连接成功回复消息以及stratum协议的mining.notify消息下发一个低难度的计算任务；该计算任务不论是BTC矿机还是LTC矿机，都可以完成，但它们会分别使用自己的算法完成这个计算任务；

矿机通过mining.submit消息提交计算结果给统一接入服务器；

统一接入服务器对计算结果进行验算，根据验算结果确定矿机的算法类型。具体为：矿机在将任务计算结果提交给统一接入服务器之后，统一接入服务器将所有任务数据利用SHA256、Scrypt两种Hash算法设计的方式进行计算，分别得到SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果；然后将矿机的任务计算结果分别与SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果进行对比分析，根据结果匹配度判定矿机的算法类型。

本发明内容中仅是以SHA256和Scrypt两种算法为例，具体应用时还在统一接入服务器实现了多种其它Hash算法。

下面通过具体实施例对本发明的技术方案做详细介绍：

传统的矿机接入过程首先从矿机发起，直接建立一个至矿池的TCP连接。这是一个长连接，矿机与矿池的所有数据通信，将在这个连接上进行。矿机原本将TCP连接至矿池的Stratum server，这就要求矿机的拥有者先确定矿机的Hash算法类型，然后根据矿池的介绍，将矿机连接至某一个特定的接入地址。

而本发明中，矿池不需要再为每种支持的算法提供一个特殊的接入地址，而是改为提供一个统一的接入地址，即连接至统一接入服务器。矿机方发起TCP连接的时候，会连接至这个统一的接入地址。

举例来说，没有使用本发明方法的矿池，需要提供这样一组接入地址：

对于BTC矿机来说，连入地址：

stratum+tcp://stratum-btc.okpool.top

对于LTC矿机来说，连入地址：

stratum+tcp://stratum-ltc.okpool.top

而使用本发明之后的矿池，可以只提供一个统一接入地址：

不论对于BTC矿机还是对于LTC矿机，都连入地址：

stratum+tcp://stratum.okpool.top

这样就可以大大简化配置方面的工作，也不易出错。

从技术上来说，传统矿机直接连接到矿池的对于某一币种特定的Stratum server上，Stratum server只能接受某一种币的Hash算法计算结果，不能搞错，如果配置错误，则矿机不能正常工作。

而本发明中，矿机与矿池的连接关系如图1所示。矿机连接到统一接入服务器，由统一接入服务器与矿机之间先进行一组会话，以判定矿机的Hash算法类型。判定完成之后，由统一接入服务器建立与矿池某一币种特定的Stratum server，并退化为纯TCP管道，这时矿机进入真正的工作模式。

各种不同的矿机提供不同的Hash算法，但它们都使用相同的Stratum协议与矿池进行通讯，而且在通讯的过程中，除了Hash计算的数据内容之外，所有的通讯框架都完全相同，也并不说明矿机的种类。矿机并不会显式报告自己的类型，矿池也无法通过矿机发出Stratum协议的细微差别找到蛛丝马迹，以判定矿机的类型。而本发明不依赖于矿机自己报告的类型信息，也不依赖于Stratum协议的细微差别来判定矿机Hash算法的类型。本发明的核心思想是：通过给矿机下发一个简单的计算任务，当矿机计算完成之后，通过对计算任务的验算，判定矿机所使用的Hash算法。

下面是一个具体的例子，包含了真实的参数：

首先在建立连接过程中，统一接入服务器在连接成功回复消息中向矿机发出扩展随机数1值：

"01000080"

然后通过mining.notify下发任务，包含参数上一块Hash值：

"9a036f7212d733b22f3c8167bba0df95d0175aa30001a1c10000000000000000"

Coinbase1：

"02000000010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffff2d03a267080422ddf35b726567696f6e312f50726f6a65637420425443506f6f6c2f"

Coinbase2：

"ffffffff02660f314f0000000017a914963fe6d1edd09f7d14e2f6c4942a13c7cb7601cc870000000000000000266a24aa21a9ed3b8ddde1be88f88fa38d24721c4b0b5fcba0149df68330b0337b9ea06b5660d900000000"

默克尔根列表(空)：

[]

区块版本：

"20000000"

全网难度值：

"172a4e2f"

当前时间：

"5c137ca8"

以上任务下发到某矿机之后，经过几秒钟的运算之后可以得到矿机的任务提交：

扩展随机数2：

"1a40000000000000"

随机数：

"b4953620"

统一接入服务器将以上所有数据使用SHA256/Scrypt两种Hash算法设计的方式分别计算Hash函数，可以得到：

SHA256函数计算结果：

0000000000016fb2aa2ca97fb4dd32c7fb1214cbb207181f5cb77afc2a6be96cScrypt函数计算结果：

c4b0aab82cc2f22abfd64d5a4b27e80df6c3603dd4dbde427bae4936ef5b9e9

可以从两个结果中看出，SHA256函数计算结果前面包含了一组0值，这组0值即为统一接入服务器所检查的特征值。如果出现这个特征，说明提交结果的矿机，使用了SHA256函数进行计算，因此该矿机为BTC矿机。

另一个矿机，接到另一个计算任务后(此任务内容省略)，提交任务结果，统一接入服务器同样使用SHA256/Scrypt两种Hash算法设计的方式进行组合，并计算Hash函数，可以得到：

SHA256函数计算结果：

34c6beab6f3665e314edd7f3c2b92ce1fc58517d2ec8c94f094e2f8c15e5f4a1

Scrypt函数计算结果：

0000000194d84661ae6cc7cb6ab4d6e4bd4e34f91014f082fd4bbb4ae2fecf03

可以从第二组结果中看出，Scrypt函数计算结果前面包含了一组0值特征值，因此该矿机为LTC矿机。

本发明不需要修改Stratum协议，也就是不需要对市面上已有的矿机进行任何改进就可以直接使用。通过将矿机接入统一接入服务器，所有类型的矿机不再需要人为区分接入地址，可以使用统一的地址接入矿池。这样，矿池只需要提供一个地址、一台前端服务器即可。同时，矿机用户也不再需要复杂的配置过程，所有矿机都使用同一个地址接入即可，减少了人工配置过程中出错的可能性。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，其特征在于：所述方法的整体过程为：

a、将矿机连接到统一接入服务器；

b、统一接入服务器向矿机下发一个简单的计算任务；

c、统一接入服务器检查矿机的任务计算结果，通过结果验算判定矿机所使用的Hash算法；

d、确定矿机的算法类型后，统一接入服务器将矿机自动接入至对应矿池的Stratumserver中；

e、统一接入服务器退化为纯TCP管道，矿机进入真正的工作模式。

2.根据权利要求1所述的将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，其特征在于：所述矿机算法判定的具体过程为：

当矿机和统一接入服务器之间建立连接之后，通过连接成功回复消息以及stratum协议的mining.notify消息下发一个低难度的计算任务；

矿机通过mining.submit消息提交计算结果给统一接入服务器；

统一接入服务器对计算结果进行验算，根据验算结果确定矿机的算法类型。

3.根据权利要求2所述的将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，其特征在于：所述低难度的计算任务不论是BTC矿机还是LTC矿机，都可以完成，但它们会分别使用自己的算法完成这个计算任务。

4.根据权利要求3所述的将多种不同的矿机统一接入矿池的方法，其特征在于：所述矿机在将任务计算结果提交给统一接入服务器之后，统一接入服务器将所有任务数据利用SHA256、Scrypt两种Hash算法设计的方式进行计算，分别得到SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果；然后将矿机的任务计算结果分别与SHA256函数计算结果、Scrypt函数计算结果进行对比分析，根据结果匹配度判定矿机的算法类型。