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Stratum协议于2012年底开发，专为扩展支持矿池挖矿而设计，取代了过时的getwork协议。其最初在Slush's pool's网站公布，随后BTCGuild提供了备忘单形式的文档。
在Stratum挖矿过程中，矿机使用subscribe方法连接矿池。连接后，矿机记录矿池返回的数据，包括用于设置难度值、发送任务、Extranonce1和Extranonce2等信息。Extranonce1和Extranonce2用于增加搜索空间，是挖矿的关键元素。
矿机接着使用authorize方法向矿池授权，注册账号并添加矿工，矿池允许每个账号添加任意数量的矿工，并分配钱包地址用于收益分配。某些矿池如F2Pool允许直接使用钱包地址挖矿，此时授权时不需注册账号。
矿池通过notify方法分配任务给矿机。任务包括任务号ID、前一个区块的HASH值、coinbase、merkle_branch、区块版本号、当前难度、当前时间戳、以及一个清除工作标志。有了这些信息和之前的Extranonce1和Extranonce2_size，矿机就能开始挖矿。
矿机开始挖矿，构造coinbase信息，将Extranonce2与coinbase合并。构建merkleroot，利用coinbase和merkle_branch进行哈希运算得到最终结果。之后填充区块头的剩余字段，进行挖矿。矿机使用submit方法向矿池提交工作量，矿池验证难度和全网难度。
矿池使用set_difficulty方法调整矿机的难度值，以适应矿工的效率。难度值通过特定公式计算得出，表示任务难度相对于比特币难度单位的倍数。如果矿机在规定时间内未提交结果，矿池将重新发送任务，连续三次未提交任务后认为矿机断开连接，需要重新连接。
矿池是什么？
在全网算力提升到了一定程度后，单台机器挖到块的概率变得非常的低。这种现象的发展，促使一些“bitcointalk”上的极客开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法，使用这种方式建立的网站便被称作“矿池”(MiningPool)。
矿池存在意义为提升比特币开采稳定性，使矿工收益趋于稳定。
矿池是如何运作？
矿池通过专用挖矿协议连接矿机，矿机通过机器内运行的挖矿软件连接到矿池指定的域名和端口。矿机在挖矿时保持和矿池服务器的连接，和其他矿机同步各自的工作，这样矿池中的不同的矿机（对应不同的矿工）拿到不同的挖矿任务，之后分享收益。矿池每天按矿工贡献支付收益到矿工的钱包地址，但因为支付有手续费，矿池都会设置最低起付金额，如果当日起付金额未达到矿池最低起付金额，矿池会将这部分金额累计，直到某天矿工待支付的收益大于矿池的最低起付金额。
图为币印矿池各币种最低起付金额。
矿池将区块难度任务（job）进行分割，发送给矿工不同难度的任务（job），每次计算完成之后，矿工便提交给矿池一个工作量（share）。当矿池验证这些share没有问题后，就会接收并统计数量。矿池在分配收益时，根据各个矿工提交的share，按占比，来分配这些新币。
矿池最大的优势在于矿池突破地理位置的限制，将分散在全球的矿工及矿场的算力进行联结，一起挖矿。矿池负责将交易打包，接入进来的矿机负责竞争记账权。理论上矿池的算力越大，越容易挖到块，但仅从概率角度说，各个矿池和矿工享有同等的出块概率。
矿池是一个全自动的开采平台，即矿机接入矿池——矿机提供算力——获得收益。
矿池的几种结算模式？
矿池将单位矿工算力进行整合，同时将挖矿的难度分成很多小任务发送给矿工，矿工根据任务进行计算，同时向矿池提交任务答案，也就是提交我们经常说的share（一个工作量）。结算收益时，就需要有一定的结算模式来分配挖矿收益。常用的模式包括PPS，PPLNS，PPS+，FPPS，SOLO等。其中部分结算模式中收益的分配会跟矿池的幸运值挂钩。
幸运值指的就是矿池的运气好坏，数值上等于实际出块数量/理论出块数量*100%。举个例子，如果看到A矿池幸运值200%，意味着过去24小时理论上可挖n个块，实际挖了2n个。
主要的分配模式：
PPS（Pay Per Share）
简单来说，PPS就是打工模式，矿工把算力卖给了矿池去获得固定收益，矿池自负盈亏，因为矿池承担了一定风险，所以PPS模式矿池费率相对要高一些。
Share即提到的矿工提交给矿池的任务答案，PPS收益模式下根据矿工提交的任务量来计算。
举个例子：矿工的算力为1T，整个矿池算力100T，全网总算力1000T，比特币网络平均每10分钟出一个块，出块奖励为12.5个BTC，矿池占全网总算力的十分之一，矿池收益期望值为1.25个BTC，矿工的算力占矿池算力的百分之一，无论矿池是否挖到区块，矿工的收益都按照理论收益1.25个BTC的百分之一获得。
PPLNS（Pay Per Last N Share）
简单来说，PPLNS成功挖到区块后，矿工根据自己贡献的share数量来分配收益。这样的结算方式和爆块（也就是上文提到的幸运值）就息息相关了，如果矿池一天挖出多个区块，矿工收益会很高；如果矿池一天下来都没有能够挖到区块，那么矿工一天收益是0。
短期来看，PPLNS模式和矿池的幸运值关系很大，和PPS相比，PPLNS更接近一种组队模式挖矿。需要注意的是，矿工加入到一个新的PPLNS矿池，这个时候会发现前面几个小时的收益比较低，那是因为其他矿工在这个矿池里已经贡献了很多个share了，新加入的矿工的贡献还很少，所以分红时新加入矿工的收益都是比较低的。这是因为PPLNS具有一定的滞后惯性和周期性，新加入的矿工的挖矿收益会有一定的延迟。
PPS+（Pay Per Share+ Pay Per Last N Share）
是PPS和PPLNS两种费率模式的结合，即对出块奖励按照PPS模式结算，而对矿工费/交易手续费按照PPLNS模式进行结算。也就是说，在这种模式下，矿工可在PPS收益模式的基础上，额外获得部分交易费的收益。
FPPS（Full Pay Per Share）
即完全PPS，对矿池理论出块奖励和过去一段时间理论矿工费/交易手续费均按照PPS进行结算。
要在全网算力提升到了一定程度后，过低的获取奖励的概率，促使一些“bitcointalk”上的极客开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法，使用这种方式建立网站。
在此机制中，不论个人矿工所能使用的运算力多寡，只要是透过加入矿池来参与挖矿活动，无论是否有成功挖掘出有效资料块，皆可经由对矿池的贡献来获得少量比特币奖励，亦即多人合作挖矿，获得的比特币奖励也由多人依照贡献度分享。
截止2019年1月，全球算力排名前五的比特币矿池有：BTC.com、Poolin、AntPool、slush pool、、F2Pool，目前全球约70%的算力在中国矿工手中。
扩展资料：
手续费：
比特币矿工会对大部分交易收取少量费用，其主要目的是防止有人大量发送无聊的小额交易，浪费网络资源。当前每笔交易的手续费大部分是฿ 0.0001/KB(0.0001btc/KB)，实际上0.9.0以后的版本将默认手续费降为฿ 0.00001/KB(0.00001 btc/KB)。
因为大部分交易占用的数据量都小于1千字节，所以一般情况下฿ 0.00001(0.00001 btc/KB)的手续费就足够了。同时，在将来比特币区块奖励较少时，手续费将成为矿工收入的主要来源，比特币的手续费会与该交易占用的字节数相关。
目前比特币系统中手续费的计算标准并非强制性的，因此使用者也可以在交易进行时不给予任何手续费；
但大多数矿工在组建资料块时通常会优先考虑带有较高手续费的交易，以便在挖矿成功时能获得较高的报酬，因此无附带任何手续费的交易，可能会需要等待较长的时间才能被处理并纳入区块链中。
此外，现在因为区块容量上限1MB以及近期比特币交易量大增的因素，手续费大幅上涨，而且等待交易被确认的时间也变长了许多。
参考资料来源：百度百科-矿池
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