比特幣合併挖礦的原理是什麼？

01-25

請問namecoin和dogecoin如何實現的合併挖礦，原理是什麼？雖然有兩篇英文How does merged mining work?Merged mining specification但是看不太懂，請教能看懂的講解下技術上如何實現？

利用Auxiliary Proof-of-Work (AuxPOW)實現Merge Mining。

以Namecoin的merge mining為例：

bitcoin作為父鏈（Parent blockchain), namecoin作為輔鏈（Auxiliary blockchain)。父鏈不需要知道輔鏈的存在；而輔鏈需要有協議來支持復用父鏈的POW結果（AuxPoW)。

目標：需要實現只計算 H = Hash256(bitcoin header)。當H符合Bitcoin的難度要求時，那麼就挖出BTC，而符合Namecoin的難度要求時，那麼就挖出NMC。

原理：Bitcoin的block中，由於coinbase這一交易的腳本中可寫入任意自定義數據，那麼通過寫入規定格式的數據，Namecoin的鏈可以解析並認可父鏈計算出的Hash值。

實現方法：

1. 父鏈端的工作量較小，只需在bitcoin block的coinbase的scriptSig中插入如下格式的數據（44位元組）：

uint32_t magic; // 0xfa, 0xbe, 0x6d, 0x6d


uint256 nmc_block_hash; // 當前namecoin的block hash
int32_t merkle_size; // aux work merkle tree的大小，只有一個輔鏈時設置為1。

int32_t merkle_nonce; // 只有一個輔鏈時設置為0

2. 輔鏈需要做很多額外的工作，在namecoin的block header後依次附加：

（1）父鏈的coinbase的交易數據；

（2）附加Hash256(btc_block_header)；

（3）包含有coinbase tx的父鏈的Merkle tree分支；（不需要全部的交易數據，只需構建merkle tree所需的必要位置的HASH值即可，最後需要附上一個標記來註明左右次序）

（4）當有多個輔鏈時的其他分支；

（5）父鏈的block header;

（6）Namecoin的交易數據。

什麼是合併挖礦merged mining？

合併挖礦需要另一種幣支持所謂的Auxiliary PoW, 這樣的幣的區塊鏈里實際是有兩種區塊的,一種是正常的PoW,另一種是AuxPow, 當你收到一個AuxPow的區塊時,校驗方式也是不同的.

以Namecoin為例, AuxPow的區塊包括:

1. Namecoin的區塊頭

2. 修改過的Bitcoin的coinbase transaction

3. 來自Bitcoin的區塊頭的Hash

4. Merkle branch

5. 來自Bitcoin的區塊頭

6. Namecoin的transaction

2到5都是AuxPow區塊特有的. 普通的PoW區塊只需要計算1的Hash, 而這裡我們首先看3是否滿足當前的難度, 然後驗證這個AuxPow確實是合併挖礦得到的. 接下來我們首先先檢查2中插入coinbase的scriptSig中的字元串是否正確, 然後由2和4我們計算出合併挖礦時Bitcoin區塊的Merkle root, 和5中對應的欄位比較就可以知道2這個transaction確實在這個Bitcoin區塊中.

合併挖礦在Bitcoin這邊來看只是多了些coinbase略奇葩的區塊, 可以找一些合併挖礦的礦池挖到的區塊查看其中的coinbase transaction

如 Bitcoin Transaction f64b6ca180e5897aa99f297090e5b25fb32f8fc305c0d870c60037db2be95b48

其中包含merged mining的標識"mm" (0x6d 0x6d)