HOLD:礦業科普｜礦工為何打包空塊？_hold幣百度上一點資料沒有

「知礦大學問答」是以問答的形式，邀請行業資深從業者，解答用戶挖礦相關的提問。

來自@地攤小王子?的提問：

打包交易有手續費收入，為什么會有礦工打包空塊呢？有人說打包空塊的礦工是制造比特幣網絡擁堵的壞礦工，這種說法對嗎？

知礦大學小編@OWEN的回答：

比特幣的空塊是指，區塊中僅打包了創幣交易的區塊。在《如果區塊鏈會說話》一文介紹過，截止到目前，大約有9萬空塊，約占目前區塊數量的14%。這其中很多空塊是在比特幣早期產生的，那時候用比特幣的用戶極少，鏈上幾乎沒有交易產生，所以礦工也只能打包空塊了。

后來比特幣鏈上交易多了起來，內存池一直有等待礦工打包的交易，這種情況下，為什么礦工還會打包空塊？?@地攤小王子提問是針對這種情況的，以下的回答也是針對這種情況的。

加密礦業公司Stronghold 2021年第四季度凈虧損1750萬美元，首因為礦機的逾期交付:3月30日消息，加密礦業公司 Stronghold 公布 2021 年第四季度凈虧損 1750 萬美元，而 2020 年同期的凈收入為 20 萬美元；Stronghold 2021 年全年的凈虧損為 2730 萬美元，而凈虧損為去年同期為 100000 美元。Stronghold 高管表示，損失可歸因于礦機的交付延遲，導致哈希率受到連帶的負面影響。Stronghold 從加拿大半導體公司 MinerVa 訂購的總共 15000 臺礦機，最初的交貨期限為 2021 年 12 月 31 日，但目前僅收到 3300 臺，其余礦機預計在 4 月 30 之前交付。市場數據顯示，自 10 月 20 日開始交易以來，Stronghold Digital的股價已下跌約 66%。（blockworks）[2022/3/30 14:26:34]

?01陰謀論

比特小鹿COO：全球挖礦電力超50%位于中國 礦業目前尚未飽和:3月15日消息，比特小鹿COO葉杰杰表示，目前中國仍是比特幣挖礦產業的中心，去年全球9.6GW挖礦電力中50%以上位于中國，第二位美國占大約14%。葉杰杰指出，比特幣礦業雖然能耗巨大，但現今的電力系統在能源合理利用上仍然有很大的提升空間。而比特幣礦業只有兩個要求，電和網。基本不受時間和地點的限制，恰恰可以合理利用那些本已經被浪費的電力，為一些落后地區提供一定的工作崗位和稅收。礦業目前談不上飽和，隨著比特幣市值的提高，所能容納的礦業規模也在顯著提升。但目前新的企業或投資人會比較難進入，主要由于市場上礦機缺貨嚴重，一機難求。（21世紀經濟）[2021/3/15 18:44:31]

首先，打包空塊的礦工是制造比特幣網絡擁堵的壞礦工，這是徹徹底底的陰謀論。

上市礦業公司Hut 8任命新任首席執行官:金色財經報道，上市礦業公司Hut 8周一宣布Jamie Leverton為新任首席執行官，她將于12月1日接替臨時首席執行官Jimmy Vaiopoulos。Leverton此前在eStruxture數據中心擔任首席商務官。[2020/11/3 11:29:05]

假設真的有攻擊者通過打包空塊的方式來造成比特幣網絡擁堵，這種攻擊非常低效，而且需要投入大量的成本。

目前比特幣全網算力超過100E，全網礦工每天大約挖出144個塊，每個塊打包交易的上限在4000筆左右。假設惡意礦工想控制10%的算力來進行“空塊攻擊”，他們需要控制超過10E的算力，這么大的算力規模，不管是通過租用算力，還是買礦機來實現，都是一筆非常巨大的成本支出。

冰島海盜黨立法者建議對比特幣礦業公司征收新稅:在美聯社的采訪中，冰島海盜黨的Smari McCarthy提出建議對比特幣礦業公司征收新稅。由于冰島有著豐富的地熱能源和北極空氣，冰島長期以來都是全球比特幣礦工的中心。McCarthy表示：“在正常情況下，在冰島創造價值的公司都應向政府繳納一定的稅款，但這些比特幣挖礦公司卻沒有這樣做，我們應該思考他們是否應該這樣做。”目前，海盜黨在冰島議會的63個議會中擁有6個席位，這意味著僅靠海盜黨一方不太可能成功對比特幣挖礦征收任何種類的稅。[2018/2/13]

參考crypto51的即時數據來計算發起攻擊的成本，crypto51給出了對比特幣進行51%算力攻擊每小時需要的成本，我們假設的是10%的算力，也就是這個攻擊成本的五分之一，每小時大約需要花費￥53萬，攻擊成本非常高。當然這種攻擊，還是可以得到區塊獎勵回報的。

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

再來說“空塊攻擊”對比特幣網絡破壞效果。

空塊攻擊難以對比特幣造成實質性的傷害，最終結果是損人利己、自討沒趣。

假設比特幣網絡已經很擁堵了，用10%算力進行“空塊攻擊”，相當于區塊大小被惡意礦工人為“縮小“了10%，實際效果是平均每個區塊能打包交易數量的上限”下降“了10%。比特幣網絡如果實在太擁堵，又會反過來降低人們鏈上交易的需求，網絡就變得不再擁堵了，這樣一來，“空塊攻擊”的效果就難以起到持續性效果。

綜上，“空塊攻擊”需要付出高昂的成本代價，在攻擊效果上也很難持續，打包空塊是礦工發起“空塊攻擊”的這種言論是不明真相者的陰謀論。

礦工打包空塊的真相是什么呢？

02真相

礦工挖礦是一場比拼速度的競賽。不僅要看誰先找到了符合系統要求的解，還要把找到的解，盡快廣播出去。快，對于礦工來說是一件貫穿始終的事情。

一個區塊包含兩部分，區塊頭和區塊體。比特幣客戶端在對區塊廣播時，是將區塊頭和區塊體分開傳播的。區塊頭包含了版本號、父區塊頭哈希值、時間戳、默克爾樹根哈希值、難度目標、隨機數等6部分，它的大小只有80字節。交易信息被打包在區塊體里。一個滿載的區塊大小為1M，它是區塊頭大小的12500倍。

越多的信息量，傳播延時越長。區塊頭和區塊體的大小差異，造成其他礦工會先接收到新區塊頭數據，一段時間之后，再收到區塊體的數據。

收到區塊頭數據還沒收到區塊體數據的這段時間，對于礦工來說，也是有成本的，礦機依舊在運行。

礦工為了充分利用這段時間進行挖礦，就不能往區塊里填充交易，也就說礦工只能嘗試挖空塊。這是因為礦工沒有收到父區塊打包的交易數據，不知道父區塊打包了哪些交易，如果礦工往區塊里填充交易，可能會把已經被父區塊打包的交易再次打包，這會造成區塊數據不合法，之前為此付出努力都變成了無用功。為了避免這種情況發生，在這段時間，礦工明智的做法是不打包交易挖空塊。如果這段時間剛好挖到新區塊，那么挖出的塊就是空塊。

粗略統計了一下，在待確認交易內存池持續不空的情況下，21萬多個區塊中，大約有0.75%的空塊。另外這部分空塊的出塊時間，與其父區塊的時間間隔都在幾十秒之內，這樣很好印證了我們前面給出的信息延遲的解釋。

03總結

礦工打包空塊是出于經濟利益的考量，這樣做是礦工最明智的選擇。礦工為了充分利用這段時間進行挖礦，且避免與父區塊中打包的交易發生沖突，就不能往區塊里填充交易，也就是說礦工只能嘗試挖空塊。打包空塊是惡意礦工為了對比特幣發起“空塊攻擊”，這是典型的陰謀論。

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