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。

Yuga Labs版稅收入占當前以太坊鏈上NFT總版稅收入的近10%:8月2日消息，Nansen分析稱，由于OpenSea和Blur兩大平臺之間的激勵競爭，對NFT市場的版稅支付產生巨大影響，導致今年版稅收入大幅下降，而且基本難以回到2019年時的市場高點。

根據Nansen發布的以太坊鏈上NFT版稅收入數據，Yuga Labs的版稅收入占到當前以太坊鏈上NFT總版稅收入的9.35%，Azuki占比為3.34%，CloneX占比為2.82%。[2023/8/2 16:14:22]

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。

以太坊鏈上NFT銷售總額突破360億美元，但1月下降約13%:金色財經報道，據 Cryptoslam 最新數據，以太坊鏈上 NFT 銷售總額已突破 360 億美元，截至目前為 36,000,695,169 美元，鏈上交易總量達到 25,249,875 筆。數據顯示，2023 年 1 月以太坊鏈上 NFT 銷售額約為 4.76 億美元，較 12 月 5.46 億美元有所下降，降幅超過 12.8%。[2023/2/1 11:40:26]

企業以太坊聯盟 EEA 啟動 EthTrust 安全計劃:企業以太坊聯盟（EEA）宣布組織 EEA EthTrust 安全級別工作組。工作組將由以太坊信任聯盟（ETA）領導。目前智能合約僅需代碼中的一個小缺陷即可立即鎖定或損失數千萬美元，EthTrust 的任務是使組織和個人可輕松判斷智能合約是否已通過專業團隊的全面安全審核，增強以太坊生態的彼此信任。從而進一步提高市場對以太坊的信心，使其成為所有類型交易的全球結算層。[2020/11/20 21:31:41]

圖1當前以太坊叔塊率為7.8%來源：www.etherchain. org

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。

聲音 | 分析師：gas數據表明市場對以太坊全球算力的需求正處于歷史最高水平:據EWN分析文章指出，根據之前報道，USDT增發造成以太坊網絡堵塞，而礦工在以太坊網絡中獲得的交易費用也開始呈上升趨勢。不過看好以太坊的人實際上把高網絡利用率和交易費用數字視為利好標志。加密貨幣分析師和投資者Chris Burniske最近表示，gas數據表明“市場對以太坊全球算力的需求正處于歷史最高水平”。V神昨日發布推文表示，現在幾乎有50％的礦工正同意提高Gas上限，Gas已首次突破810萬。[2019/9/16]

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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