以太坊為什么要設置區塊的叔塊獎勵？_ETH

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。

以太坊網絡銷毀量超344萬枚ETH:金色財經報道，據Ultrasound數據顯示，以太坊網絡銷毀量超344萬枚ETH，本文撰寫時銷毀量為3447113.18枚ETH。其中，OpenSea銷毀230050.66枚ETH，ETHtransfers銷毀292386.81枚ETH，UniswapV2銷毀188775.31枚。注：自以太坊倫敦升級引入EIP-1559后，以太坊網絡會根據交易需求和區塊大小動態調整每筆交易的BaseFee，而這部分的費用將直接燃燒銷毀。[2023/7/9 22:26:15]

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。

以太坊經典（ETC）全網算力突破40TH/s，創歷史新高:金色財經報道，據2Miners數據顯示，以太坊經典（ETC）全網算力已突破40TH/s，截至目前達到42.01TH/s，創歷史新高。[2022/8/22 12:39:26]

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。

漢堡連鎖餐廳White Castle注冊以太坊名稱服務:金色財經報道，著名的漢堡連鎖餐廳White Castle已注冊以太坊名稱服務（ENS），購買了whitecastleofficial.eth地址。這意味著人們現在可以簡單地將加密貨幣發送到“whitecastleofficial.eth”地址。White Castle還在同一天將其頭像更改為“Seahams”NFT。Etherscan上的信息表明，與White Castle ENS名稱和NFT相關聯的地址實際上自12月8日開始了其加密操作，使用Coinbase來促進其大部分交易。[2021/12/11 7:32:14]

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？

哥倫比亞大學教授：以太坊EIP-1559提案并不能自行降低以太坊交易費:12月2日消息，哥倫比亞大學計算機科學系教授Tim Roughgarden對以太坊改進提案EIP-1559進行經濟學分析后表示，沒有EIP-1559或其他的交易費用機制會大大降低以太坊平均交易費用，持續的高額交易費用是可擴展性問題，而不是機制設計問題。他表示，在需求保持相對穩定的期間，無論采用何種機制，都不能期望實際交易費用會大大低于市場結算價格。如果市場結算價格已非常高，那降低價格的唯一方法就是增加供給或減少需求，而這些行動通常不在機制設計的范圍之內。此前8月25日消息，權力下放基金會邀請哥倫比亞大學教授對以太坊EIP-1559提案進行研究。（Cryptoccrency News）[2020/12/2 22:54:15]

 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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