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以太坊奖励机制之叔块篇(上)

以太坊奖励机制之叔块篇(上)

数秦研究院 发布在 法律政策 海盗号 261481

POW共识机制最早被比特币所采用,以太坊也延用了节点挖矿的出块方式,矿工们通过算力竞争来获得区块奖励。但以以太坊平均15秒的出块时间来看,这样的方式极易导致区块链的临时分叉,那些不在主链上的区块就会被确认为孤块而被丢弃,造成了大量的算力浪费。对于区块的高作废率以及算力集中化的问题,以太坊采用了GHOST协议,即对产生或是发现孤块的矿工也进行奖励,这也就是所谓的叔块奖励。

1. GHOST协议说明

在以太坊GHOST协议中,对于叔块奖励的判定也作了具体说明:

  • 叔块必须是区块的前2层至前7层的祖先的直接子块;
  • 一个区块最多引用两个叔块;
  • 被引用过的叔块不能被重复引用;
  • 叔块依据叔块奖励公式(在后文中说明)获得相应的奖励;
  • 打包叔块的区块可额外获得区块奖励的1/32,但最多只能引用两个叔块;
  • 交易费用不会分配给叔块。
 

如上图所示,Block1*作为叔块,可能被Block2Block7中的任意区块所引用,但不允许被重复引用。又根据如下叔块奖励公式:

可以得到如下表所示的奖励值(以Base Reward=5计算):

包含叔块Block 1*区块 叔块获得的奖励值(ETH 区块额外获得的奖励ETH
Block 2 4.375 0.15625
Block 3 3.75 0.15625
Block 4 3.125 0.15625
Block 5 2.5 0.15625
Block 6 1.875 0.15625
Block 7 1.25 0.15625
2. 叔块率分析

区块在对自己的计算结果进行广播时,往往因为网络时延问题竞争失败而被视为叔块,这主要又取决于区块中被打包的交易量。想要打包更多的交易,必须提高区块的Gas限制值,那么叔块率也会随之增加。以以太坊的两次奖励下调2017.10.16 & 2019.2.28作为分界点来分析,如下表所示,

时间 平均叔块率 最高叔块率 最低叔块率
2015.7.31-2017.10.15 7.79% 34.72% 3.72%
2017.10.16-2019.2.27 17.04% 39.45% 4.23%
2019.2.28-2019.3.20 7.28% 8.36% 6.57
其中,经过第一次奖励下调,在第二阶段中叔块率均值有明显的上升,最高值已经达到近40%,而这期间恰好也是以太坊交易的鼎盛时期。第一阶段与第三阶段的叔块率均值则基本稳定在7%。叔块率对以太币的产量有直接的影响,越高的叔块率也就意味着越多的以太币被挖出,那么又是什么因素对叔块率产生了影响,我们将在下篇进行分析。

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