区块链:区块空间竞争如何扭曲交易打包时间?_Robert F Kennedy Jr

撰文：Tripoli

编译：0x11，ForesightNews

本周早些时候，我在以太坊基金会举办的RedditAMA上提出了一个问题，其中一个回答引起了我的注意：

我期待看到合并后交易打包时间的改变！理论上合并后平均打包时间应该降低约二分之一，因为下一个区块的预期时间现在是6秒，而之前是13秒，更规律的打包时间也减小了峰值。根据我的个人经验，如今的交易打包速度非常快，甚至与EIP-1559之后、合并之前的那段时间相比也是如此。看看数据具体的数据会很有趣。-/u/vbuterin

比特币区块时间动态被研究得更多，数据可用性更高。因此，我将把以太坊的工作量证明转移到比特币上进行分析。这两个系统非常相似，主要区别在于难度调整将比特币的平均出块时间保持在10分钟，而以太坊的平均出块时间保持在13秒左右。

然而，区块时间平均值是一个巨大的简化。媒体经常将比特币矿工称为一群解决复杂数学问题的计算机，但事实并非如此。解决这个词隐含的意思是，这类主流类比表明采矿设备不断接近解决方案，但这不是加密挖矿的工作方式。最简单的散列类比是抛硬币并尝试连续77次正面朝上。不正确的散列不会提供有意义的进展，这是徒谬误的一个版本：所有散列都是独立的，当散列失败时就没有进展。

尝试的独立性和由此导致的缺乏进展被描述为失忆。不管上一个区块已经过去了多长时间，比特币矿工发现下一个区块的可能性总是一样的：下一个区块出现的平均时间总是在10分钟后。

如果你对比特币区块间隔方差的数据感兴趣，JamesonLopp几年前写了一篇很棒的文章。简单来说就是，忽略源自非常快速出现的区块的边缘案例，区块间隔遵循指数概率分布。

IRS将在德国、哥伦比亚、澳大利亚和新加坡部署人员，加大国际网络犯罪打击力度:金色财经报道，美国国税局（IRS）正在加大打击国际网络犯罪力度，美国国税局将通过该机构设立的一个试点来加强对“使用加密货币、DeFi、点对点支付和混合服务的税收和金融犯罪”的监督。该计划于6月正式启动，IRS准备将工作人员部署到德国、哥伦比亚、澳大利亚和新加坡，据悉，工作人员的部署时间为3个月，9月结束该工作。

在美国本土，美国国税局警告称，在涉及数字资产和避税措施方面，加密打击行动即将到来。预计美国国税局将根据第6045和6045A条更新税收法规，这两项法规都涵盖经纪人报告数字资产信息。[2023/5/23 15:19:52]

比特币出块时间方差：理论与现实；资料来源：JamesonLopp

为了讨论交易打包时间，我们需要在分析中添加另一层。天真的说法是，当比特币交易被提交时，它应该被包含在下一个区块中，该区块平均会在10分钟内完成；因此，打包时间应为10分钟。在实践中，区块空间的竞争本质扭曲了打包时间并挑战了可交换性的假设。

纽约计划成为区块链技术中心:本周一，纽约市经济发展公司（NYCEDC）宣布，将推出多项举措，让该市作为区块链技术中心。 其中最重要的是开放“区块链中心”的计划，该计划将加强公众对区块链技术的认识，并促进行业利益相关者之间的对话。NYCEDC还宣布了一项竞赛，预计将于2018年底启动，希望通过竞赛产生一些使用区块链技术改进市政服务的好想法。[2018/5/14]

下图显示了2022年9月2日待处理交易的攀升。图表中的每个断崖或下降都表示发现了一个新区块并处理了一批最有价值的交易。为了方便，网格竖线以10分钟为间隔，既比特币平均出块时间。

比特币内存池

该图显示了区块发现中的非典型但并非罕见的差距。从10:20到12:18，只发现了两个区块，而不是预期的十二个。

金色财经现场报道 中富资源执行董事张利：中国要夺回区块链主战场:金色财经现场报道，在世界区块链大会·三点钟峰会中，中富资源执行董事张利进行以《金钱永不眠》为题的演讲。他指出：美国的旧金山等地是技术集中地；日本隐然成为全球区块链中心；韩国数字资产交易全球民众参与度最高；俄罗斯是以太坊的发源地；澳大利亚在动态监管和谨慎监管中发展。中国的移动支付至少领先包括美国在内的世界各国十年。中国要夺回区块链的主战场。在国家政策的支持下，资本会作为最重要的催化剂之一。应该抱有以下态度发展区块链行业：法治信仰、中国立场、国际视野、平民情怀。一方面，我们要有资本支持，同时要有共同参与精神，最后还要让眼光更为成熟，对于孵化成熟的项目要学会退出，以帮助行业创业者快速成长。[2018/4/25]

虽然在10:20发送12sat/vB交易似乎是安全的，但它可能直到13:00才被处理，至少8个，可能多达11个区块。延迟的两个来源是区块时间方差和不对称时间信息，即较晚提交的交易具有额外信息的优势，并且能够支付更大的费用以跳过交易队列。

苏宁金融研究院研究员：价格成本正在成为区块链技术应用的第一大障碍:苏宁金融研究院特约研究员江瀚表示，区块链如今正面临着诸多挑战，其一便是对于计算能力的庞大需求。目前的区块链技术的应用需要大量的计算力作为支撑，传统的云计算方式由于高昂的服务器成本让区块链的应用面临着高成本的压力。在硬件设备价格没有出现明显下降的今天，价格成本正在成为区块链技术应用的第一大障碍。[2018/3/5]

从缓慢发现的区块中随机抽取样本并分析其中包含的交易，在交易提交时间和包含在下一个区块中的交易相对密度之间出现了一个清晰的模式。慢速区块包含的交易来自紧接在发现区块之前的时间仓，比来自紧接在前一个区块之后的时间仓多出大约50%。

与此形成鲜明对比的是，如果我们查看快速区块，则提交时间的分布要均匀得多。这表明在快速区块中的时间竞争没有意义。

大多数区块都可以很快发现，所以这有什么关系吗？

如果我们计算预期出块时间，长尾区块的贡献其实出奇的大。如果计算平均出块时间但忽略20+或30+分钟这样的异常值，则预期的出块时间将下降到6-8分钟。

关于打包时间，区块空间的时间竞争基本上忽略了这些长尾块。例如，我们假设超过20分钟的交易被新的更高费用的交易取代，那么进入第一个区块的交易的平均打包时间理论上应该下降到只有6分钟。

实际上，并没有下降到6分钟。我们在慢速区块分布中看到交易没有被完全替换，但我预计第一个区块打包时间可能在8-9分钟范围内，而不是天真的10分钟近似值。

进一步计算被替换的交易将需要比本文提供的更全面的数据分析，结果可能是多峰谐波分布。

回到权益证明以太坊，假设非竞争性区块空间，不变的12秒区块间隔表明平均打包时间为6秒。

然而，以太坊区块空间竞争异常激烈。

即使区块间隔不变，我们似乎也看到了强烈的时间竞争，甚至超过了比特币长尾区块空间的竞争。所有这些都在几秒钟内发生，每12秒重复一次。

那么，打包时间是否更短？我想这将取决于如何定义打包时间。如果以太坊上的第一个区块是在区块间隔的最后几秒内提交的交易占主导，那么我不清楚方差的下降是否会产生有意义的差异。另一方面，如果我们谈论的是单笔交易，其优先费用足以确保交易包含在内，那么预期的打包时间应该从13秒减少到6秒。

注解：

指数概率分布的方差与区块时间的平方成比例，因此比特币区块时间的方差是以太坊PoW区块的(600/13)^2=2130倍。也许这可以解释为何对以太坊区块时间的分析相对缺乏。

该指标假设以太坊不处于硬分叉的时间窗口，在硬分叉时间窗口，出块时间开始呈指数增长，以迫使矿工采用这种变化。

截至撰写本文时，30天的平均哈希率为2.5075亿TH/s，因此在一个10分钟的区块中有250.75×E6×E12×(60×10)=1.5E23次哈希尝试。为了找到一个硬币翻转等效物，我们采用一个以2为底的对数，它等效于76.9次连续的硬币翻转。

该样本中的慢速区块是在2022年12月22日至2023年1月12日之间发现的伪随机序列，包含40个块，区块间隔时间在42到75分钟之间。

该样本中的快速区块是在2022年12月22日至2023年1月12日之间发现的一个由86个区块组成的伪随机序列，区块间隔时间在2.5分钟到6分钟之间。

如果我们由于验证者的错误而忽略空块，则不变。

不幸的是，合并前数据似乎不可靠，尽管这可能只是由于区块空间的超级竞争性质加上区块时间差异而造成的，我没有足够的信心发布它。

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