什么是比特幣空區(qū)塊？為什么會有空區(qū)塊？是威脅還是必然？
什么是比特幣空區(qū)塊？比特幣空區(qū)塊是怎么產(chǎn)生的？為什么會產(chǎn)生比特幣空區(qū)塊呢？比特幣空區(qū)塊有什么作用？比特幣空區(qū)塊是威脅嗎？
比特幣網(wǎng)路中的「空區(qū)塊」是一種僅包含礦工獎(jiǎng)勵(lì)（coinbase）的特殊區(qū)塊，該區(qū)塊并未納入任何用戶交易。這種現(xiàn)象雖然看似浪費(fèi)資源，但背后是礦工在挖礦效率與收入穩(wěn)定性之間的機(jī)會成本之選擇。
下面，腳本之家小編將給大家?guī)黻P(guān)于空區(qū)塊的形成機(jī)制、對比特幣網(wǎng)路的影響，以及如何透過技術(shù)與協(xié)議的改進(jìn)，減少空區(qū)塊對網(wǎng)路效率與用戶體驗(yàn)的影響。有需要的朋友一起看看吧！
引言
有時(shí)，你可能會注意到，一個(gè)新生成的比特幣區(qū)塊中只有一筆交易——那就是coinbase 交易（這里說的不是那家交易所），目前這筆交易會為礦工帶來3.125 比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)。
（礦工收益會隨著「比特幣減半」有所減少）
但為什么這樣的區(qū)塊會出現(xiàn)？這是不是某種對比特幣網(wǎng)路的攻擊？
事實(shí)上，一個(gè)完全空的區(qū)塊出現(xiàn)在比特幣網(wǎng)路已經(jīng)不是第一次（像是在區(qū)塊高度 776,339 和 857116 都曾發(fā)生過）！這個(gè)區(qū)塊雖然被成功上傳到比特幣區(qū)塊鏈，但它并未包含任何用戶交易。
「空區(qū)塊」到底是什么？它是比特幣網(wǎng)路的故障，還是某種必然現(xiàn)象？在本文中，我們將深入探討空區(qū)塊的形成原因、其對網(wǎng)路的影響，以及潛在的應(yīng)對策略。
圖、空區(qū)塊示例（高度 857116）
（資料來源：https://mempool.space/zh/block/000000000000000000020a41a1d234191d5f86a051cfc105000a5163f6a58b82）注：常用的比特幣瀏覽器：mempool.com、blockchain.com、blockchair.com、blockcypher.com
礦工挖礦流程
- 新區(qū)塊的傳播與驗(yàn)證：
- 當(dāng)有礦工成功發(fā)現(xiàn)新區(qū)塊時(shí)，該區(qū)塊會被廣播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并分發(fā)到所有礦池
- 其他礦工需對新區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，像是檢查工作量證明（Proof of Work）是否正確以及區(qū)塊中的交易是否有效
- 更新記憶池（mempool）：
- 礦工會從記憶池中剔除已被確認(rèn)的交易，留下未被確認(rèn)的交易
- 建立候選區(qū)塊：
- 礦工根據(jù)記憶池中的未確認(rèn)交易，建立一個(gè)候選區(qū)塊，并引用前一區(qū)塊的哈希值，添加剩余的交易
- 候選區(qū)塊中必須包含一筆 coinbase 交易，作為礦工挖掘成功后的獎(jiǎng)勵(lì)來源
- 構(gòu)建區(qū)塊頭：
- 礦工為候選區(qū)塊構(gòu)建區(qū)塊頭（header），內(nèi)容包含前一區(qū)塊的哈希值、時(shí)間戳、目標(biāo)難度和隨機(jī)數(shù)（nonce）
- 計(jì)算哈希值：
- 礦工消耗大量運(yùn)算資源，以不斷更新區(qū)塊頭中的隨機(jī)數(shù)（nonce），計(jì)算區(qū)塊頭的哈希值，目的是找到一個(gè)小于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)值的哈希
- 廣播新區(qū)塊：
- 一旦找到符合要求的哈希值，礦工立即將新區(qū)塊廣播至網(wǎng)絡(luò)，供其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證
- 獲得獎(jiǎng)勵(lì)：
- 如果新區(qū)塊被網(wǎng)絡(luò)接受，礦工將獲得區(qū)塊補(bǔ)貼（coinbase 獎(jiǎng)勵(lì)）和該區(qū)塊中交易的手續(xù)費(fèi)收入。
在某些情況下，為了降低網(wǎng)絡(luò)延遲的影響，礦工可能會快速生成僅包含 coinbase 交易的空白候選區(qū)塊，這種空區(qū)塊能有效鎖定獎(jiǎng)勵(lì)，但無法處理其他交易。 （下段會詳細(xì)說明何為空區(qū)塊）
礦池是如何與礦工協(xié)作的
比特幣（Bitcoin）網(wǎng)絡(luò)的挖礦是一種通過暴力計(jì)算符合條件的哈希值來實(shí)現(xiàn)工作量證明（Proof of Work，PoW）的過程，其難度如今已經(jīng)變得很高。就拿上述的 825999 區(qū)塊舉例，該區(qū)塊產(chǎn)出當(dāng)時(shí)的全網(wǎng)難度約為 73.20 T。這是什么概念呢？如果一個(gè)礦工擁有一個(gè) 1Ghash/s 效率的計(jì)算設(shè)備（這比常規(guī)的家用顯卡效率快得多），那么他需要約 3638791736 天（99693 個(gè)世紀(jì)！）才能成功挖掘到一個(gè)區(qū)塊。這幾乎是不可能獨(dú)立完成的。
因此我們有了礦池。礦池按照特定的分配方式（如，按工作量以及最近收益的移動(dòng)平均值）為參與計(jì)算的礦工按照所貢獻(xiàn)的算力分配挖礦所獲得的收益（與此同時(shí)，礦池自己也會獲得分成）。為了計(jì)算一個(gè)區(qū)塊的目標(biāo)哈希值，礦工必須首先從礦池獲得區(qū)塊中包含的交易信息等內(nèi)容后，再通過調(diào)整區(qū)塊中的隨機(jī)數(shù)（nonce）等值，嘗試計(jì)算出符合目標(biāo)要求的哈希值。區(qū)塊中包含的交易數(shù)量可能很多（從區(qū)塊鏈瀏覽器來看的話，一個(gè)區(qū)塊中可以容納 4,000 筆交易，有時(shí)候還要更多），因此典型上來講，礦池可能需要幾秒中的時(shí)間才能將這些編排的交易內(nèi)容（礦工待解的“謎題”）整理并發(fā)送給礦工（其中還有網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間以及網(wǎng)絡(luò)延遲）。
什么是空區(qū)塊
加密貨幣挖礦其實(shí)是一個(gè)計(jì)算打包的過程，礦工們首先需要進(jìn)行算力競爭，誰先解出區(qū)塊難題誰就先獲得了記賬權(quán)，獲得記賬權(quán)的礦工需要把用戶廣播出來的交易信息打包到這個(gè)區(qū)塊中，隨后放到區(qū)塊鏈上傳遞下去。
而如果礦工獲得記賬權(quán)后，并不在區(qū)塊中打包交易信息，我們就將其稱作為空塊?？諌K上不包含交易信息，只是礦工利用它來獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。這種情況下，由于不包含交易，所以也無法獲得相應(yīng)的交易礦工費(fèi)/Gas費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)，因此礦工只能獲得最基礎(chǔ)的爆塊獎(jiǎng)勵(lì)。
孤塊是什么
在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，由于區(qū)塊在網(wǎng)絡(luò)中傳輸和廣播是需要一定的時(shí)間，如果兩個(gè)礦工幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了同樣高度的塊，那么就會出現(xiàn)競爭關(guān)系。最終稍微晚一點(diǎn)誕生的區(qū)塊雖然也是正常運(yùn)算產(chǎn)生的，但由于“最長鏈”原則，這個(gè)稍晚一些的區(qū)塊將無法成為主鏈的一部分，在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，我們把這些挖得稍晚的區(qū)塊叫“孤塊”，是需要完全拋棄掉的，挖到孤塊的礦工也無法得到相應(yīng)的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。
孤塊率越高將意味著挖到的無效區(qū)塊越多，收入也會隨之降低。因此如何降低孤塊率成為礦池和礦工們會去思考的問題，例如ViaBTC微比特礦池通過自行研發(fā)的比特幣客戶端，對比特幣網(wǎng)絡(luò)廣播和傳輸過程進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化，使得礦工能夠更快地發(fā)現(xiàn)和廣播比特幣新的區(qū)塊，降低了礦工挖礦的孤塊率，保障礦工收益。
叔塊是什么
在以太坊中，也有“孤塊”這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。但是由于以太坊的出塊時(shí)間比較短，為了防止礦池算力過大控制挖礦過程，同時(shí)避免算力的浪費(fèi)，如果主鏈中的區(qū)塊愿意接受這些稍晚產(chǎn)生的“孤塊”，那么它就可以成為叔塊，被包容進(jìn)接受它的主鏈區(qū)塊中，而這部分挖出叔塊的礦工也能獲得相應(yīng)的叔塊獎(jiǎng)勵(lì)。
叔塊機(jī)制的目的是為了更好地保護(hù)以太坊網(wǎng)絡(luò)的安全。相較于比特幣，以太坊的出塊時(shí)間要短很多，這樣很有可能會出現(xiàn)臨時(shí)分叉，在這種情況下，孤塊的大量存在會容易導(dǎo)致以太坊的主鏈可能不是“最重”的那條鏈，最終影響到主鏈的安全性，因此加入將“孤塊”變成“叔塊”的機(jī)制其實(shí)是一種更安全的行為。
這些挖出了包容叔塊的區(qū)塊的礦工能夠獲得相應(yīng)的叔塊引用獎(jiǎng)勵(lì)，大約為1/32的基礎(chǔ)挖礦獎(jiǎng)勵(lì)。當(dāng)然叔塊的產(chǎn)生也會有一些限制，叔塊必須是區(qū)塊的前2層-7層的區(qū)塊的直接子塊，并且隨著間隔越大，叔塊獎(jiǎng)勵(lì)會越少，比如是前2層區(qū)塊的子塊也就是間隔1層可以獲得7/8的挖礦基礎(chǔ)獎(jiǎng)勵(lì)，間隔兩層可以獲得6/8，以此類推。
總體來看，對于礦工而言，空塊的誕生會導(dǎo)致礦工費(fèi)/Gas費(fèi)的減少，孤塊率過高也就是無效計(jì)算過多將直接導(dǎo)致收入減少，叔塊引用將獲得一定的額外的叔塊引用獎(jiǎng)勵(lì)。所以礦工在接入算力時(shí)，最好應(yīng)該考慮一些孤塊率更低的礦池，從而更好地保障自己的挖礦收入。
空區(qū)塊的形成
空區(qū)塊的概念
在比特幣區(qū)塊鏈中，每個(gè)區(qū)塊通常包含多筆交易，這些交易不僅為網(wǎng)路增加價(jià)值，還支持比特幣作為支付處理系統(tǒng)的功能。然而，空區(qū)塊（也被稱為「單交易區(qū)塊」）只包含礦工的 coinbase 獎(jiǎng)勵(lì)，并未納入其他交易，因此也放棄了額外的交易手續(xù)費(fèi)收入。
為了鼓勵(lì)礦工盡快開采區(qū)塊，礦池會在新區(qū)塊被定位后立即向礦工提供一個(gè)空白的區(qū)塊模板（以減少挖掘下一個(gè)區(qū)塊所需的時(shí)間，從而最大限度地提高硬體的哈希效率。），讓他們可以迅速開始下一輪挖礦（即使此時(shí)尚未收到新的交易數(shù)據(jù)）。在礦池給完區(qū)塊模板和寫入交易的過渡期間（通常只有一到兩秒），礦工可能會「運(yùn)氣極好」，利用這個(gè)空模板成功挖出一個(gè)新區(qū)塊，從而形成空區(qū)塊。
值得注意的是，空區(qū)塊并不會對比特幣網(wǎng)路造成威脅。即使區(qū)塊中沒有用戶交易，coinbase 獎(jiǎng)勵(lì)仍會被生成，這不僅激勵(lì)礦工參與挖礦，還確保比特幣的供應(yīng)逐步接近其 2,100 萬枚的上限。
空區(qū)塊內(nèi)的資訊
空區(qū)塊雖然沒有包含用戶交易，但仍然記錄了一些資訊：
- 區(qū)塊頭：
- 區(qū)塊的基本資訊，例如版本號、前一區(qū)塊的哈希值、時(shí)間戳
- Coinbase 交易：
- 唯一包含的交易，即礦工的獎(jiǎng)勵(lì)交易
- 該交易為礦工分配挖掘區(qū)塊的獎(jiǎng)勵(lì)
- 默克爾樹根（Merkle Root）：
- 即使區(qū)塊中沒有其他交易，coinbase 交易仍會生成一個(gè)默克爾樹根，用于證明交易數(shù)據(jù)的完整性
- 區(qū)塊大小與重量：
- 雖然空區(qū)塊的數(shù)據(jù)量較小，但仍有大小記錄
- 礦工地址（若有標(biāo)記）：
- 某些礦工會在 coinbase 交易中嵌入自己的識別信息，例如礦池名稱或地址
- 區(qū)塊高度：
- 區(qū)塊鏈中該區(qū)塊的位置（例如第 871732 區(qū)塊）
- Nonce 值：
- 礦工找到的隨機(jī)數(shù)，用于解開工作量證明的數(shù)學(xué)難題（Proof of Work 的解答）
圖、空區(qū)塊示例（高度 871732）
（資料來源：https://btc.tokenview.io/cn/block/871732?_gl=1%2aww3zil%2a_ga%2aMzc0NDE4MTQxLjE3MzQwNzIyMTQ.%2a_ga_0RCPHZPZ TE%2aMTczNDA3MjIxMy4xLjEuMTczNDA3MjI2My4wLjAuMA..&_ga=2.29097727.291129773.1734072214-374418141.1734072214）
為什么礦工創(chuàng)建空區(qū)塊?
當(dāng)?shù)V工在上一個(gè)區(qū)塊生成后沒多久，礦池會在新區(qū)塊被定位后立即向礦工提供一個(gè)空白的區(qū)塊模板（通常時(shí)間落在幾秒內(nèi)）時(shí)。此時(shí)，礦工面臨兩種選擇：要么立即生成一個(gè)空區(qū)塊以獲得有保證的區(qū)塊補(bǔ)貼（例如3.125 比特幣），要么花時(shí)間排序交易以增加手續(xù)費(fèi)收入，但冒著在完成之前被其他礦工搶先挖出該區(qū)塊的風(fēng)險(xiǎn)。
這是礦工對「機(jī)會成本」的考量，若礦工花過多時(shí)間處理交易，而其他礦工率先完成該區(qū)塊，則不僅無法獲得交易手續(xù)費(fèi)，連基本的區(qū)塊補(bǔ)貼也會損失。相較之下，若生成空區(qū)塊，雖然放棄了額外的手續(xù)費(fèi)收入，但可以穩(wěn)定地鎖定補(bǔ)貼。
上述段落中，我們有說明空區(qū)塊并不會對比特幣網(wǎng)路造成威脅。網(wǎng)路上有人認(rèn)為空區(qū)塊就像「垃圾郵件」一般會對網(wǎng)路造成干擾，但這種看法并不完全正確?？諈^(qū)塊確實(shí)不會處理任何待處理交易，但它們也不會造成混亂。相反的，這些區(qū)塊也要通過 Proof of Work 機(jī)制，并為下個(gè)區(qū)塊增加工作量證明的強(qiáng)度，為之前的所有區(qū)塊提供了更高的安全性，同時(shí)維持了網(wǎng)路的完整性。
注：雖然空區(qū)塊并不會對網(wǎng)路造成威脅，但倘若有高頻率的空塊可能表示網(wǎng)路沒有充分發(fā)揮其潛力
空區(qū)塊的影響
正面碰撞
提高網(wǎng)路安全性：
- 空區(qū)塊雖然不含用戶交易，但仍完成了工作量證明（Proof of Work），使下個(gè)區(qū)塊的計(jì)算難度增加
- 且每個(gè)空區(qū)塊的生成都會進(jìn)一步鞏固了之前所有區(qū)塊的安全性，提升了抵御雙重支付攻擊的能力
穩(wěn)定礦工收入：
- 縱使沒有交易數(shù)據(jù)，礦工仍能獲得穩(wěn)定的區(qū)塊補(bǔ)貼，這提升了礦工持續(xù)為此網(wǎng)路輸出的動(dòng)機(jī)
加速挖礦效率：
- 礦池在新區(qū)塊被定位后立即向礦工提供一個(gè)空白的區(qū)塊模板，可以減少挖掘下一個(gè)區(qū)塊所需的時(shí)間
維持區(qū)塊鏈的連續(xù)性：
- 即使沒有交易數(shù)據(jù)，空區(qū)塊也能確保區(qū)塊鏈的「連續(xù)性」，防止網(wǎng)路中斷
負(fù)面影響
降低交易處理效率：
- 空區(qū)塊內(nèi)沒有交易數(shù)據(jù)，無法處理待確認(rèn)的交易，導(dǎo)致記憶池（mempool）中的交易累積
- 倘若遇到交易量高峰時(shí)，空區(qū)塊會進(jìn)一步加劇網(wǎng)路擁堵，影響整體交易體驗(yàn)。
降低區(qū)塊鏈吞吐量：
- 每秒交易數(shù)量（TPS）因空區(qū)塊而下降，降低了比特幣作為支付系統(tǒng)的可能性
用戶體驗(yàn)與信任問題：
- 承上所述，空區(qū)塊可能導(dǎo)致交易等待時(shí)間增加，給用戶帶來不便
- 用戶對比特幣網(wǎng)路的期望與礦工優(yōu)化利潤的行為之間可能產(chǎn)生矛盾情結(jié)，進(jìn)一步損害用戶對網(wǎng)路的信任（礦工可以「選擇」采取這種方式來增加收入，但這種行為可能忽視了網(wǎng)路整體效能的需求，進(jìn)一步強(qiáng)化了對利潤驅(qū)動(dòng)的批評）
能源消耗與資源效率問題：
- 空區(qū)塊使用的能源幾乎與包含完整交易的區(qū)塊相同，這會引發(fā)對能源利用效率的質(zhì)疑
空區(qū)塊的經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈
絕大多數(shù)比特幣礦工遵循最長鏈（Longest chain）原則工作：當(dāng)?shù)V工得知網(wǎng)絡(luò)上有一個(gè)新的有效區(qū)塊被發(fā)現(xiàn)時(shí)，礦工會希望基于這個(gè)最新產(chǎn)生的區(qū)塊繼續(xù)計(jì)算下一個(gè)區(qū)塊的哈希。但前面我們提到，完整的下一個(gè)區(qū)塊的信息可能需要幾秒鐘時(shí)間才能傳輸?shù)降V工本地以供計(jì)算。在此期間，為了不浪費(fèi)礦工寶貴的時(shí)間（以及算力），礦池通常會（預(yù)先）發(fā)送給礦工一個(gè)區(qū)塊的模版信息，該信息是只包含一個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)交易（coinbase transaction）的最小區(qū)塊數(shù)據(jù)，以供礦工立刻開始計(jì)算。而完整的待計(jì)算區(qū)塊的數(shù)據(jù)將在之后很快的時(shí)間發(fā)送給礦工。有的時(shí)候，幸運(yùn)的礦工會在這（短暫的）幾秒鐘時(shí)間內(nèi)，就基于這個(gè)最小的區(qū)塊模版，計(jì)算出下一個(gè)有效的區(qū)塊的結(jié)果。這個(gè)時(shí)候會發(fā)生什么？大多數(shù)礦工會選擇將這個(gè)“空區(qū)塊”廣播到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，以獲得該區(qū)塊中的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。
在上面的場景中，當(dāng)?shù)V工計(jì)算出一個(gè)有效的“空區(qū)塊”后，礦工雖然無法獲得由于包含其他交易所帶來的手續(xù)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)，但是礦工廣播交易至少會獲得確定性的由新區(qū)塊帶來的獎(jiǎng)勵(lì)。同樣地，礦工還面臨著其他礦工也計(jì)算出有效區(qū)塊的壓力，對手礦工可能會先于自己將另外一個(gè)有效的區(qū)塊廣播到網(wǎng)絡(luò)中。因此，面對一個(gè)確定性的（但是可能較少）的獎(jiǎng)勵(lì)，以及另一個(gè)有極大不確定性的較多的獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)，我想絕大多數(shù)礦工都會選擇廣播自己計(jì)算出的第一個(gè)區(qū)塊的。
值得注意的是，這樣的區(qū)塊由于不會包含其他任何的交易信息，并且還在區(qū)塊鏈中占用了一個(gè)區(qū)塊的位置，會被一些社區(qū)成員認(rèn)為是一種垃圾信息以及對比特幣網(wǎng)絡(luò)的攻擊。針對這一點(diǎn)，有一篇發(fā)布于 LinkedIn 上的文章很好地討論了這一點(diǎn)。文章中認(rèn)為，盡管“空區(qū)塊”不處理任何內(nèi)存池中的等待交易，但它們并沒有為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)天價(jià)更多混亂，反而增強(qiáng)了所有先前區(qū)塊的安全性，并重申了礦工們維護(hù)網(wǎng)絡(luò)完整性的承諾。“空區(qū)塊”實(shí)際上是對比特幣巧妙激勵(lì)結(jié)構(gòu)的證明。在這個(gè)系統(tǒng)中，每個(gè)決定，即使是區(qū)塊中沒有交易，也都有助于網(wǎng)絡(luò)的整體強(qiáng)度和韌性。空區(qū)塊并不常見，通常不是攻擊，也不是垃圾郵件，它們是礦工的戰(zhàn)略決策，凸顯了比特幣架構(gòu)中內(nèi)嵌的韌性和遠(yuǎn)見。
減少空區(qū)塊的策略
減少空區(qū)塊的策略可從「技術(shù)面」、「協(xié)議面」談起：
技術(shù)層面的解決方案
- 采用 Compact Block協(xié)議，以減少區(qū)塊傳播時(shí)的數(shù)據(jù)量，使礦工能更快接收到完整的交易數(shù)據(jù)（詳情可參閱：A. Kim、J. Kim、M. Essaid、S. Park 和 H. Ju，“比特幣網(wǎng)絡(luò)中緊湊塊傳播延遲的分析”， 2021年第22屆亞太網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營與管理研討會（APNOMS），臺灣臺南，2021 年，第 17 頁。 313-318，doi：10.23919/APNOMS52696.2021.9562656。）
- 采用Erlay協(xié)議，以提升交易的傳播效率，縮短交易從記憶池廣播到礦工接收的時(shí)間
- 開發(fā)更高效的默克爾樹計(jì)算算法，縮短處理交易的時(shí)間，或讓礦工在挖掘新區(qū)塊時(shí)能快速生成含交易的默克爾樹，而不是僅使用空模板。
協(xié)議層面的改進(jìn)
- 規(guī)定每個(gè)區(qū)塊至少需要包含一定數(shù)量或手續(xù)費(fèi)總額的交易，否則礦工無法獲得完整區(qū)塊補(bǔ)貼
- 提高手續(xù)費(fèi)在總獎(jiǎng)勵(lì)中的占比，激勵(lì)礦工處理更多交易而非挖掘空區(qū)塊
這是壞事嗎？
比特幣網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)重點(diǎn)在于處理交易。因此，空塊經(jīng)常被批判為‘不良行為’，因?yàn)闉榫W(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造的價(jià)值非常小，并且加速通貨緊縮和從‘誠實(shí)’礦工那里竊取勞動(dòng)果實(shí)。
然而，這也可以被當(dāng)作是為了平衡比特幣網(wǎng)絡(luò)的中心化趨勢：贏得一個(gè)區(qū)塊的礦池可以立即開始下一個(gè)區(qū)塊的挖掘工作，因?yàn)樗麄円呀?jīng)知道哪些交易被包含在區(qū)塊中。而其他礦工首先要下載的交易，然后生成一個(gè)不包含這些交易的新區(qū)塊。只挖掘塊頭（block header）可以被認(rèn)為限制了中心化的好處。
從技術(shù)上講，這很容易阻止，例如通過包含一種連接在塊頭中的所有以前的交易的coinbase哈希。近期空塊數(shù)量下降表明這一問題可以通過改進(jìn)協(xié)議來解決，因?yàn)檫@些改進(jìn)降低了空塊吸引力。另外，區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)的逐漸減少和對交易費(fèi)的依賴增加都可能會讓挖掘空塊的利潤越來越小。
空塊數(shù)量下降
在過去幾個(gè)月里，空塊的份額已經(jīng)下降了，雖然所有礦池的計(jì)時(shí)并不全相同。其背后的理論原因是：挖礦軟件獲得提升，尤其是Bitcoin Core 0.12, 減少了由一個(gè)礦池開采的區(qū)塊的驗(yàn)證與新非空塊挖礦之間的時(shí)間。
這些改善包括：
1.允許預(yù)先計(jì)算礦工驗(yàn)證區(qū)塊中所有交易所需要做的一些工作，而不是在創(chuàng)建區(qū)塊的時(shí)候再做。
2.Relay Network配置改善：一種交易的技術(shù)簡化優(yōu)先，幫助礦工決定區(qū)塊包含哪些交易。
3.Bitcoin Core GetBlockTemplate改善——個(gè)體礦工可以通過這種改善請求區(qū)塊的組成來優(yōu)化挖礦。
結(jié)論
空區(qū)塊的產(chǎn)生主要由礦工為了追求效率和穩(wěn)定收益而產(chǎn)生。在區(qū)塊定位后，礦池會立即向礦工提供空白的區(qū)塊模板，即使交易數(shù)據(jù)尚未完全傳播至礦工手中?？諈^(qū)塊的生成并非網(wǎng)路故障或惡意行為，而是礦工在考量機(jī)會成本后做出的選擇。
然而，空區(qū)塊對比特幣網(wǎng)路也帶來了一定的挑戰(zhàn)，包括降低交易處理效率、減少每秒交易數(shù)量（TPS）和增加能源消耗等問題。這可能導(dǎo)致用戶等待時(shí)間加長。為了減少空區(qū)塊的負(fù)面影響，技術(shù)層面可以采用如 Compact Block 和 Erlay 協(xié)議來提升交易傳播效率，而協(xié)議層面則可通過設(shè)定最低交易要求或調(diào)整手續(xù)費(fèi)比例來激勵(lì)礦工優(yōu)先處理交易?？諈^(qū)塊的存在并非網(wǎng)路設(shè)計(jì)的缺陷，而動(dòng)態(tài)平衡的一部分，通過持續(xù)優(yōu)化，比特幣網(wǎng)路的效率和穩(wěn)定性仍有進(jìn)一步提升的空間。
以上就是腳本之家小編給大家分享的是什么是比特幣空區(qū)塊？為什么會有空區(qū)塊？是威脅還是必然的詳細(xì)解讀了，希望此篇文章能夠幫助大家了解比特幣空區(qū)塊吧！
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