不验证交易挖矿就挖“空块”是一种罪过吗？

如果挖矿纯粹是为了盈利，为什么矿工会无视交易手续费？

以太坊区块链上开采的“空块”数量急剧增加，自去年 9 月以来增加了 637%。

AntPool控制的比特币矿池近期也出现了“空块”。 蚂蚁矿池10月5日挖了12个空区块，还是比较有规律的。

这些清空区块的矿池要么被指控故意清空区块以增加收入，要么被指控为攻击比特币网络的手段（尤其是 AntPool）。 尽管这个数字与比特大陆 2018 年第一季度 11 亿美元的利润相比微不足道。

这样做的目的其实很简单——如果让矿工在“什么都不做”和“至少有很低的利润”之间做出选择，答案一目了然。

什么是空块

空块是指矿工在没有实际处理块上的任何交易的情况下获得挖矿奖励。 在这种情况下，形成了一个“空块”。 越来越多的人参与到这种自私的挖矿方式中，许多矿工试图在不向网络广播空块的情况下找到下一个块，从而让他们抢先一步。

那么为什么“间谍矿工”要挖空块呢？ 事实上，这种做法源于矿工参与的日常算力竞争。理想情况下，矿工只有在区块广播后才能开始挖矿。 值得一提的是，区块链中的每个区块都包含不同量级的数据，无论其局限性如何，矿工都没有必要将需要验证的数据准确保存到区块链上。

验证发生在矿工对所有块数据进行编码时比特币验证双花，之后块被关闭并在区块链上广播。 这种编码对于下一个块是必不可少的。 但是在广播这个动作之前，一些矿池已经开始私下挖矿了。 虽然在不预读区块数据的情况下不可能创建哈希，但矿工可以在交易发生之前从现有的哈希开始。 希腊创建新区块。

由于新创建的区块中没有交易，这些区块不可能有效——因为如果交易数据中没有“不规则性”，矿工通过矿池获得算力。 为了抢先一步，一些矿工找到一个新区块并试图找到它的后继者，但不在矿池中广播它。

由于以太坊开发者基数庞大（接近25万），很难像比特币那样及时对核心代码进行调整。

空块生成状态

矿工“挖空区块”的指控并不新鲜，从 2015 年到 2016 年一直存在于比特币上——但问题的严重程度，尤其是在以太坊网络上，是第一次被提及。

CoinFi 最近对以太坊的一项研究表明，9 月中旬开采的空区块数量从通常的不到 0.5% 跃升至近 3%。

经过分析，Alex Swanevik发现了两个沉迷于“非法挖矿”的矿池，一个是全球第二大以太坊矿池F2Pool（Fish Pool），另一个是Etherdig。

根据Etherscan.io区块浏览器的数据，查看F2Pool是否还在挖空块。 没有 EtherDig 高，但仍在挖掘。 这是今天在海拔 6471202 处开采的一个空区块的浏览器屏幕截图。 还有更多：

F2Pool 在以太坊挖矿中的份额为 13.4%。

EtherDig 规模较小，但涉及的金额仍然很大。

根据 Etherscan.io 区块浏览器，EtherDig 已经开采了 1,695 个空区块，其中没有一个包含自 75 天前以来经过验证的交易。

换句话说，EtherDig 不进行任何交易验证工作，但能够从中获利。

对于矿工，为什么不收取交易费？

比特大陆及其在比特币区块链上的 Antpool（以及 BTC.com）之前也面临过类似的指控，挖空块的爱好者注意到了这一点。

空块的好处

创建空块是有原因的。 其中最重要的是尽快找到并挖掘下一个区块。

比如比特大陆的吴忌寒去年就解释了为什么在引入隔离见证之后，蚂蚁矿池因为矿工的问题产生了6个空块。

吴忌寒2017年8月26日发微博

“BCC/BTC联合挖矿导致矿池出现大量错误，空块是安全措施落后的标志。 现在问题解决了。”

在吴忌寒发推之前，比特币网络上未确认的交易数量增加到 9 万笔，待处理交易的内存池增加到 100MB。

比特大陆的批评者表示，这两件事是相互关联的——这家中国矿商和 ASIC 制造商“入侵”了比特币，转而支持比特币现金。

矿工可以通过在需要收集任何交易之前从最后一个区块获取哈希来启动一个区块，这可能是由于中断阻止了跨节点的传播。

重要的是，出于各种原因，矿工可能会在不下载和验证链中的前一个区块的情况下启动一个新区块。 选择不包括交易验证意味着不会有双重支出问题，使交易块无效。

根据 CoinFi 首席数据科学家 Alex Svanevik 的说法，空块的挖掘速度要快得多。 一个正常区块的平均挖矿时间为 13.2 秒，而过去 3 个月空块的平均挖矿时间为 14.6 秒。

因此，从本质上讲，矿工有时会采取“更快”的方法，这意味着有时会在产生下一个区块之前出现空区块。

如果区块链的高度（包括出块速度）可以作为检验一条链是否健康的标志（包括矿工的盈利能力和网络资源的使用情况），可以说是一个空块，虽然没有交易验证，但也有助于增加之前所有交易的安全性。

空块的危害

以上是空块存在的一些合理原因，但这并不能解释为什么有些矿池选择只生产空块，比如EtherDig。

在以太坊矿池中挖掘空区块可能会被指控挤占系统。 他们让其他人做区块验证的苦差事，然后他们在上面构建空区块，并获得报酬。

F2Pool 和 EtherDig 的批评者表示，如果未来几周有更多矿工效仿，这种行为可能会影响网络性能。

然而，到目前为止，还没有迹象表明包含未确认交易的内存池跟上了空块的增长。 此外，没有确凿证据表明空块会损害以太坊网络性能。 每天大约挖出6000个区块，如下图所示：

Svanevik 观察到：“在接下来的几周内，我们一定会继续观察后续的发展，包括空块会对以太坊生态系统产生什么影响。”

Svanevik在调查中表示，F2Pool和Etherdig这两个矿池只挖区块链而不验证任何交易，对以太坊构成了前所未有的威胁。 数据显示，目前空块的生成速度提升了15%，这意味着“间谍矿工”的总收入也提升了15%。

他认为，如果越来越多的矿工在挖空块，那么交易时间可能会大幅增加，并导致 gas 成本急剧增加。 此外，如果这种情况持续下去，还会导致更多实际处理交易的矿工选择退出，转而挖其他加密代币，甚至可能影响以太坊的安全。

调查发布后，鱼池回应巴比特：

最近流传的矿池产生的“空块”会对以太坊构成威胁的说法是非常错误的。 笔者之所以得出这样的结论，是因为对以太坊的挖矿过程没有完全了解。

事实上比特币验证双花，当矿池中区块高度发生变化时，由于网络通信延迟等原因，如果选择先计算交易再下发任务，此时矿机会浪费1-2秒的算力时间。 所以，为了不损失矿工的利益，矿池会在第一时间下发一个没有交易的任务，1-2秒后再下发一个有交易的任务。 如果在没有交易的情况下，矿机在任务下发后1-2秒内计算出一个满足难度的份额，那么这个区块就是一个空区块。

大家在etherscan上可以看到，前三大主流矿池都有这个机制。 另外，矿池本身也不愿意产生空块，毕竟交易手续费也是一笔不小的收入。

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