以太坊:以太坊為什么要設置區塊的叔塊獎勵？

在《以太幣的發行和出塊獎勵 》一文中，我們介紹了，在以太坊系統中，如果在同一區塊高度，多名礦工都挖出了新的區塊，這些區塊中，其中一個將成為最長鏈上的區塊，而其他區塊，如果被后續區塊引用，將被稱為叔塊（Uncle Block），叔塊也能得到相應的獎勵。這和比特幣不同，在比特幣系統中，因臨時性分叉而不在最長合法鏈上的區塊，都稱為孤塊，孤塊沒有區塊獎勵。

以太坊為什么要設置叔塊獎勵呢？叔塊獎勵的具體規則是怎樣的呢？

 01 以太坊為何要設置叔塊獎勵？

被稱為區塊鏈2.0的以太坊，不僅是一個具有智能合約的底層公鏈平臺，它的出塊時間也比比特幣更短，平均10多秒發布一個區塊。

以太坊礦池Ethermine將停止以太坊PoW礦池服務:9月14日消息，據Ethermine母公司Bitfly公告顯示，以太坊全網算力第一大礦池Ethermine將于9月15日停止以太坊PoW礦池服務，屆時將切換至僅接受取款的模式，用戶可以自行提取挖礦收益。此外，Bitfly表示Ethermine將不會支持基于PoW的以太坊分叉鏈，同時將在9月內免收取ETC、RVN、ERGO和BEAM的礦池手續費。[2022/9/14 13:29:28]

更短的出塊時間意味著，臨時性分叉的幾率將大幅提升。這是因為當礦工A挖出一個新區塊后，需要向全網廣播，廣播的過程需要時間，由于以太坊出塊時間短，其他節點可能還沒有收到礦工A發布的區塊，就已經挖出了同一高度的區塊，這就造成了臨時分叉。在以太坊網絡中，臨時性分叉發生的幾率在8%左右。

Polygon以2.5億美元收購以太坊擴展解決方案Hermez:8月13日消息，以太坊擴展項目Polygon（前身為MaticNetwork）以2.5億美元收購了HermezNetwork，后者是一個基于ZK-Rollups的以太坊擴展解決方案。據悉，這兩個項目還合并了他們的原生代幣——MATIC和HEZ——這是加密領域的第一筆此類交易。Polygon稱Hermez的產品將合并到Polygon中，新項目將命名為“PolygonHermez”，作為交易的一部分，Hermez旗下26名員工也將加入Polygon的80人團隊。

Polygon聯合創始人MihailoBjelic說道：“據我們所知，這是加密史上第一次全面合并區塊鏈網絡，其中一個網絡將完全吸收另一個網絡，包括其代幣。”HermezNetwork業務開發負責人AntoniMartin表示，作為Polygon的一部分，Hermez將專注于開發zkEVM技術，以在ZK-Rollup內提供原生智能合約可擴展性。（TheBlock）[2021/8/13 1:53:42]

太壹科技CMO孟春東：波卡生態開始爆發，短期很難達到以太坊水平:據官方渠道消息，針對今年大熱的“DeFi”、“波卡”話題，近日太壹科技CMO孟春東分享其觀點：

現在很多中心化交易所的流量，都被DeFi挖礦所吸引。但很多投資者至今尚未明白DeFi流動性挖礦究竟是什么。波卡生態開始爆發，DeFi短期很難達到以太坊水平。

很多用戶討論錢包卡，交易費貴，這是以太坊DeFi造成的。但另一方面說明，以太坊受到市場認可。

波卡現在還沒有生態起來，以后可能會有，未來波卡跨鏈實現后，才能參與。以太坊和波卡沒必要放在一起對比，他們各自有各自的優勢，從目前認知來看兩者并不相同。[2020/10/2]

圖1當前以太坊叔塊率為7.8%來源：www.etherchain. org

動態 | 以太坊未確認交易80063筆:據Etherscan.io數據顯示，當前以太坊未確認交易數量為80063筆，較此前未確認筆數有所上升，網絡擁堵較為嚴重。[2018/10/20]

參考上表數據，在以太坊系統中，每100個區塊，大約有8個叔塊產生，如果按照平均出塊時間為15秒計算，一個小時內將接近20次的臨時性分叉。而比特幣系統，因為平均10分鐘才出一個區塊，有足夠的時間將新區塊廣播給全網其他節點，這種臨時性的分叉幾率就相當小。根據歷史數據，大概平均3000多個區塊，才會出現一次臨時性分叉，相當于20多天出現一次這種臨時性分叉，屬于比較“罕見”的情況。

以太坊系統出現臨時性分叉是一種普遍現象，如果采取和比特幣一樣處理方式，只有最長鏈上的區塊才有出塊獎勵，對于那些挖到區塊而最終不在最長鏈上的礦工來說，就很不公平，而且這種“不公平”將是一個普遍情況。這會影響礦工們挖礦的積極性，甚至可能削弱以太坊網絡的系統安全，也是對算力的一種浪費。因此，以太坊系統對不在最長鏈上的叔塊，設置了叔塊獎勵。那以太坊的叔塊獎勵規則具體是怎樣的？

 02 叔塊獎勵規則

以太坊叔塊獎勵規則大體如下：

1、叔塊必須是區塊的前1層至前6層“祖先”的直接子塊；2、每個區塊最多引用兩個叔塊；3、被引用過的叔塊不能被重復引用；4、被引用的叔塊獲得獎勵的數量，和該叔塊與引用區塊之間的間隔層數相關，間隔層數越少，獎勵越多。5、引用叔塊的區塊可額外獲得出塊獎勵，每引用一個區塊，可以獲得出塊獎勵的1/32，6、交易費（也稱礦工費）不會分配給叔塊。

我們通過一個例子來介紹上面的規則。

圖二

假設當前區塊高度為107（上圖中綠色區塊），它能有效引用的叔塊，只能是區塊高度為101～106的區塊，換句說叔塊的有效引用區間，最多只能在7代以內。上圖中黃色區塊，區塊高度為100，就不在107這個區塊的有效引用范圍。圖中紅色的區塊，因為不是最長鏈上區塊的直接子塊，這種區塊不能成為叔區塊。

如果在101和106的區塊高度，有多個沒被引用的叔塊，高度為107的區塊做多只能引用兩個，而且一個叔塊被它引用后，就不能再被其他區塊重復引用。

被引用的叔塊獲得獎勵數量，取決與該叔塊和引用區塊的“遠近”關系。關系越近，叔塊得到獎勵越多。而引用叔塊的區塊，每引用一個區塊，都能得到系統出塊獎勵的1/32，最多只能引用兩個區塊。當前以太坊新區塊獲得系統獎勵為2枚以太幣（2ether），如果叔塊在間隔一層就被引用，該叔塊將獲得出塊獎勵的7/8，也就是1.75ether，如果叔塊隔了6層才被引用，它獲得獎勵只有0.5ether，具體如下表。

圖三，間隔層數與叔塊獎勵的關系

 03 總結

以太坊系統的平均出塊時間只有10多秒，這導致臨時性分叉變得很普遍，出于公平性及系統安全穩定的考慮，以太坊系統設置了叔塊獎勵。以太坊叔塊獎勵數量也顯得很”人性化“，關于越近，叔塊得到的獎勵也越多。

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