挖矿与出块

出块对任何人开放：不用质押，不用注册，也不用谁许可。出块者就是一个 ksana-node：它收集操作、执行操作、求解工作量证明，并出钱把自己区块的数据写进比特币，以此挣得 KSA。主网还没有上线，所以现在挖矿要在公开 signet 上进行。运行节点一页有逐步的设置说明。

出块者需要什么

• 一个节点和 bitcoind：带 --producer <account> 运行的 ksana-node，这个账户接收你的奖励；节点连接同一网络上的 bitcoind（以 -txindex 启动），并连上对等节点。
• 一把出资密钥：--btc-funding-key-file，一把单独的密钥，它的 Taproot 地址里存着支付结算的比特币。在 signet 和主网上，节点还需要 --btc-funding-wallet：同一个 bitcoind 里的一个仅观察（watch-only）钱包，用来列出出资地址上的币，因为扫描 signet 的整个 UTXO 集要 30 到 50 秒。
• 一个 CPU 核心：ksana-node 只用一个线程挖矿。

出资密钥是可选的。没有它，节点照样出包含路径 B 操作的区块，由其他出块者把这些区块的数据写进比特币，并拿走携带者报酬。如果没有人这么做，积压上限会在 6 个比特币区块后让路径 B 停下（见工作原理）。

你出的每个区块都按同样的步骤来：选定锚定块，即你的比特币链顶之下 ANCHOR_DEPTH 个比特币区块处；合并 DAG 的其他顶端；放入这个区块必须强制收录的路径 C 条目，接着是一个解锁条目，再按费率放入路径 B 操作；执行；求解工作量证明；如果区块带有结算，签署结算；最后把区块广播给对等节点。区块深度达到 2 块后，结算才发往比特币。

Argon2id 工作量证明

工作量证明是对 Borsh 编码的区块头做 Argon2id（RFC 9106）运算，内存 2 MiB，一遍，一个通道。盐是 ksana-pow 后接链 ID，所以为一个网络算出的工作量在另一个网络上毫无用处；32 字节的输出按小端序读成一个数，不得超过区块的目标值。区块哈希，也就是区块的标识，仍是区块头的 sha256d。

在普通 CPU 的一个核心上，一次哈希约 1 毫秒；用 JavaScript 验证一个区块头约 13 毫秒，所以浏览器可以自己检查区块。同步繁忙的一年的区块头，约耗一个核心 1.7 小时。

为什么选 Argon2id：

• 不用 SHA-256。 比特币的 ASIC 算力可以租来压垮一条独立的 SHA-256 链，普通电脑也没法参与。
• 不用 RandomX。 验证一个区块头要 33 毫秒和 256 MB 内存（或者常驻 2 GB），浏览器也没有实际可行的办法运行它。
• 不用合并挖矿。 每个合并挖矿的区块头，都得连带一个比特币区块头、一笔 coinbase 交易和一条 Merkle 分支，共 700 到 900 字节，一起写进比特币。
• 不用权益证明。 Ksana 的安全来自比特币和算力，持有 KSA 不应决定谁来出块。

Argon2id 并非只有 CPU 能挖。在 2 MiB 下，它的速度受内存带宽限制，GPU 的内存带宽是普通 CPU 的 10 到 30 倍，估计它在单位成本算力上的优势也是这个量级：远小于 ASIC 在 SHA-256 上的优势，但不是零，也还没有实测。主网上线前，内存和遍数可能会按实测的 GPU 优势重新调整。

难度

难度每个区块调整一次，算法是 Bitcoin Cash 的 aserti3-2d，以创世块为锚点、按 DAA 分数计算：目标是每 5 秒一个单位的 DAA 分数，半衰期 7,200 秒。算力变化 10 倍，约需 10,000 个区块才能消化；空闲的链，难度会漂移约 20%。

创世配置可以从更高的难度起步：signet 创世的 bits 为 0x1f068db8，预期每块约 10,000 次哈希，是按它的两个种子节点各用一个核心定的。

区块的时间戳必须晚于它选定链上前 11 个区块的中位数，最多比接收节点的时钟超前 15 秒，且最多比它锚定的比特币区块的时间超前 4 小时。最后这条规则让私挖的链无法用编造的时间换取大幅的难度优惠；它也意味着，如果比特币超过约 4 小时没有出块，快轨就会暂停。

两速难度

出块者没有东西可收录时，既没有操作，也没有解锁条目，就出一个空块，而空块的难度更高。有条目的区块之后的第一个空块权重为 12；选定链上每多一个连续的空块，权重翻一倍，最高到 120：12、24、48、96，然后是 120。权重为 w 的区块必须满足小 w 倍的目标值，给 DAA 分数加 w，并占 w 个奖励槽。所以空闲的链大约每 1、2、4、8 分钟出一块，之后每 10 分钟一块。

一旦有操作进入条目池，出块者就丢下空块模板，按正常目标值挖一个权重为 1 的区块：第一笔操作只需等大约一个普通区块，也就是 5 秒。父块相同的空块和非空块有相同的 bits，所以其他一切都不变。

为什么空块的权重更大：

• 每个区块头都要写进比特币，索引器和最终性都需要它们全部。与固定的权重 12 相比，连续加倍让空闲的一天从约 1,440 个区块头（约 26 KB）减少到约 144 个（约 2.6 KB）。
• 禁止空块代价更高。 奖励会促使矿工出难度所允许的最便宜的有效区块，那样他们就会改用自转账填满区块，字节数约为空块的 70 倍。
• 上限与比特币对齐。 权重到 120 时，空闲的链仍大约每个比特币区块出一个区块头，所以最终性可以逐块推进。
• 奖励两头都公平。 权重为 w 的区块挣 w 个槽，所以空块和非空块单位时间的期望奖励相同，出空块和打断连续空块都不会多挣。

GHOSTDAG

几乎同时找到的区块都会保留：一个区块最多指定 10 个父块，由 GHOSTDAG 给 DAG 排序。K = 16 限定一个蓝块在它自己的过去和未来之外最多能有几个蓝块；超出的区块，也就是太久没被其他区块看见的，是红块。红块的条目照样执行，路径 B 手续费照样发放，但拿不到出块奖励。

一个区块的合并集最多容纳 128 个区块，包括它的选定父块，并且只收蓝分数比其选定父块低不超过 720（MERGE_DEPTH，按 5 秒一块约一小时）、选定链又经过它合并深度根的区块。这让每项检查都贴近链顶，因此从旧区块分叉出去的长侧链永远无法被合并。

选定父块和主链都按链工作量来定：一个区块的祖先中蓝块的工作量，加上它自己的工作量。把区块自己的工作量算进去，对空闲的链很重要。不这样的话，在一个诚实的重空块还在被挖的时候，矿工可以扣住一串廉价的权重 1 区块，然后一起公布，把诚实的那个区块变成红块。

结算成本

区块带有结算时，结算的比特币手续费由这个区块的出块者支付。一对提交与揭示交易约 265 vB，载荷每字节再加四分之一 vbyte，另加揭示交易 P2A 输出的 240 聪；在 regtest 上，一对普通的交易实测提交交易 154 vB、揭示交易 209 vB，载荷 390 字节。即使网络空闲，也大约每两个比特币区块就要发一对，因为发放奖励的解锁条目也是一个条目，它所在的区块就需要在比特币上有区块体。在空闲的 signet 上，全网每天 62 到 72 对，按 2 sat/vB 每对约 1,000 聪。

批量结算默认开启：前一笔结算还在等确认时，区块把自己的区块体留给下一笔结算，所以繁忙的链大约每个比特币区块发一笔结算。--no-settlement-batching 让每个带区块体的区块都自带结算：其中的操作能更快获得最终性，代价是付更多的比特币手续费。

结算只花已确认的输出，从不互相花费，所以每个比特币区块里你最多能出资的结算笔数，等于你出资地址上已确认输出的个数。--funding-pool-target（默认 64）会把最大的输出拆成每份至少 100,000 聪，保持这么多个输出；设为 0 则不拆分。

手续费策略

这些参数是你自己的策略，决定你的节点为它发出的每笔比特币交易付多少：结算、救援、补发、拆分和加速。

你的节点发出的一对交易，如果以低于当前费率的费率等了 2 个比特币区块，就会得到一笔子交易（CPFP）：它花掉揭示交易的 P2A 输出和一个出资输出，把这对交易一起拉到当前费率；如果费率再涨，会有一笔出价更高的子交易替换它。如果一笔结算怎么也确认不了，其他节点会用自己的资金救援它，按主链决定的次序轮流进行。

signet 的两个种子节点以 --settlement-feerate 2 --min-block-interval-ms 1000 --funding-pool-target 0 运行，并使用一个仅观察的出资钱包；它们完整的命令行见仓库里的 signet/ksana-signet.sh。

出块者的收益

你出的每个区块，解锁时付给你它奖励槽里出块者的那份；如果区块是你自己携带的，携带者的 5% 也归你。你还能拿到它的路径 B 手续费（别人携带时拿一半）；作为携带者，对于你的结算最先把数据写进比特币的其他区块，你还能拿到每槽的 5% 和路径 B 手续费的一半。一切都要等数据写进比特币后才发放；分配和解锁的细节见 KSA 与奖励。

完整的规则见规范 §6.6（GHOSTDAG、工作量与两速难度）、§6.7（难度）和 §7.7（出资钱包与费率）。