btcpool之JobMaker

一、简介

　　JobMaker从kafka消息队列接收rawgbt消息，然后解码该消息中的gbt数据，生成Job，发送到kafka消息队列。

二、StratumJob结构

　　StratumJob结构是JobMaker的核心数据结构，其字段如下：

三、coinbase交易

　　The first transaction in a block, called the coinbase transaction, must have exactly one input, called a coinbase. The coinbase input currently has the following format.

　　忽略隔离见证，coinbase交易只有一个输出，其结构如下：

　　其中value为gbt数据中coinbasevalue。

四、生成Job

　　JobMaker从kafka接收到rawgbt消息（包含时间、gbthash及gbt数据三部分）后，先判断该消息是否过期（超过1分钟），若该消息已经过期，则忽略该消息。然后解码该消息的gbt数据部分。若该gbt对应的块高度小于最近一次的Job的块高度，则不进行处理。若该gbt对应的块高度等于最近一次的Job的块高度且最近一次的Job不是空块Job，则也不进行处理。否则用该gbt数据来生成StratumJob，生成流程如下：

1、计算生成gbthash（其实rawgbt消息中已包含gbthash，但没保存）；

2、生成64位jobId（高32位为当前时间戳，接下来24位取gbthash中的3字节，低8位为JobMaker服务器id）；

3、从gbt数据中获取previousblockhash、height、version、bits、curtime、mintime、coinbasevalue、default_witness_commitment等数据；

4、用bits生成networkTarget（其实gbt数据中包含了target）；

5、将prevHash转换成小端字节序；

6、解码gbt数据中的transactions，并生成merkle branch哈希数组（用于快速生成block header的merkle root）；

7、生成coinbase input：

　　a）由于coinbase input没有用到UTXO，所以hash为32字节0，index为0xffffffff（即-1）；

　　b）将块高度（长度+实际高度，由于当前块的高度用3字节就能表示，所以当前长度为3）、当前时间戳（长度4+时间戳小端字节序）、coinbase info（一般是矿池信息，可在配置文件中配置）、12字节0xEE占位符（给extraNonce占位）写到CScript，然后由该CScript生成coinbase input中的script bytes、height及coinbase script；

　　c）sequence为0xffffffff；

8、用gbt数据中的coinbasevalue及挖矿钱包地址（可在配置文件中配置）生成coinbase output ；

9、将coinbase交易序列化，然后按12字节0xEE占位符分割成coinbase1（占位符之前）和coinbase2（占位符之后）两部分；

然后将生成的Job序列化成json数据并发送到kafka消息队列的StratumJob主题。

五、其他

1、整个coinbase交易分成coinbase1、extraNonce及coinbase2三部分。其中extraNonce由4字节的extraNonce1和8字节的extraNonce2组成，extraNonce1一般为矿机在StratumServer上的session id，extraNonce2由矿机计算并提交给矿池。

2、coinbase交易与其他交易生成block header的merkle root，但为了快速生成merkle root，用其他交易生成merkle branch哈希数组（矿池会将该数组下发给矿机），然后由coinbase交易与merkle branch数组生成merkle root。另外将coinbase交易拆分成变动（extraNonce）和不变动（coinbase1及coinbase2）部分，可以快速生成coinbase交易。