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来自 @地摊小王子 的提问:

打包交易有手续费收入,为什么会有矿工打包空块呢?有人说打包空块的矿工是制造BTC网络拥堵的坏矿工,这种说法对吗?

知矿大学小编 @OWEN 的回答:

BTC的空块是指,区块中仅打包了创币交易的区块。在《如果区块链会说话》一文介绍过,截止到目前,大约有9万空块,约占目前区块数量的14%。这其中很多空块是在BTC早期产生的,那时候用BTC的用户极少,链上几乎没有交易产生,所以矿工也只能打包空块了。

后来BTC链上交易多了起来,内存池一直有等待矿工打包的交易,这种情况下,为什么矿工还会打包空块? @地摊小王子 提问是针对这种情况的,以下的回答也是针对这种情况的。

 01 
阴谋论

首先,打包空块的矿工是制造BTC网络拥堵的坏矿工,这是彻彻底底的阴谋论

假设真的有攻击者通过打包空块的方式来造成BTC网络拥堵,这种攻击非常低效,而且需要投入大量的成本。

目前BTC全网算力超过100E,全网矿工每天(24小时)大约挖出144个块,每个块打包交易的上限在4000笔左右。假设恶意矿工想控制10%的算力来进行“空块攻击”,他们需要控制超过10E的算力,这么大的算力规模,不管是通过租用算力,还是买矿机来实现,都是一笔非常巨大的成本支出。

参考crypto51的即时(6月17日)数据来计算发起攻击的成本,crypto51给出了对BTC进行51%算力攻击每小时需要的成本,我们假设的是10%的算力,也就是这个攻击成本的五分之一,每小时大约需要花费¥53万,攻击成本非常高。当然这种攻击,还是可以得到区块奖励回报的。

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▲https://www.crypto51.app/?ref=block123

再来说“空块攻击”对BTC网络破坏效果。

空块攻击难以对BTC造成实质性的伤害,最终结果是损人利己、自讨没趣

假设BTC网络已经很拥堵了,用10%算力进行“空块攻击”,相当于区块大小被恶意矿工人为“缩小“了10%,实际效果是平均每个区块能打包交易数量的上限”下降“了10%。BTC网络如果实在太拥堵,又会反过来降低人们链上交易的需求,网络就变得不再拥堵了,这样一来,“空块攻击”的效果就难以起到持续性效果。

综上,“空块攻击”需要付出高昂的成本代价,在攻击效果上也很难持续,打包空块是矿工发起“空块攻击”的这种言论是不明真相者的阴谋论

矿工打包空块的真相是什么呢?

 02 
真相

矿工挖矿是一场比拼速度的竞赛。不仅要看谁先找到了符合系统要求的解,还要把找到的解,尽快广播出去。快,对于矿工来说是一件贯穿始终的事情

一个区块包含两部分,区块头和区块体。BTC客户端在对区块广播时,是将区块头和区块体分开传播的。区块头包含了版本号、父区块头哈希值、时间戳、默克尔树根哈希值、难度目标、随机数等6部分,它的大小只有80字节。交易信息被打包在区块体里。一个满载的区块大小为1M,它是区块头大小的12500倍。

越多的信息量,传播延时越长。区块头和区块体的大小差异,造成其他矿工会先接收到新区块头数据,一段时间(一般在10秒之内)之后,再收到区块体的数据。

收到区块头数据还没收到区块体数据的这段时间,对于矿工来说,也是有成本的,矿机依旧在运行。

工为了充分利用这段时间进行挖矿,就不能往区块里填充交易,也就说矿工只能尝试挖空块这是因为矿工没有收到父区块打包的交易数据,不知道父区块打包了哪些交易,如果矿工往区块里填充交易,可能会把已经被父区块打包的交易再次打包,这会造成区块数据不合法,之前为此付出努力都变成了无用功。为了避免这种情况发生,在这段时间,矿工明智的做法是不打包交易挖空块。如果这段时间刚好挖到新区块,那么挖出的块就是空块。

粗略统计了一下,在待确认交易内存池持续不空的情况下(从第二次减半之后至今),21万多个区块中,大约有0.75%的空块。另外这部分空块的出块时间,与其父区块的时间间隔基本都在几十秒之内,这样很好印证了我们前面给出的信息延迟的解释

 03 
总结

矿工打包空块是出于经济利益的考量,这样做是矿工最明智的选择。工为了充分利用这段时间进行挖矿,且避免与父区块中打包的交易发生冲突,就不能往区块里填充交易,也就是说矿工只能尝试挖空块打包空块是恶意矿工为了对BTC发起“空块攻击”,这是典型的阴谋论。

本文由:知矿大学 发布于:2020-06-17 17:36:09 0 位用户参与了讨论
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