以太坊的 Stale Block 问题

以太坊将区块产生时间缩短了，原本是想提升效率的，然而却没想到引发了更多的问题。由于网络延迟以及运气方面的因素，许多被挖到的区块都变成了 stale block 并被丢弃了。试想一下，矿工们辛苦地挖到的区块就那样消失了，这是多么令人憋屈！就如同费了很大的力气钓到了一条鱼，可结果鱼却跑掉了，这是多么让人失望。

在一些网络状况不好的区域，这种现象更为显著。许多矿工挖到的本以为可以成为正式区块的，然而最终却只能眼睁睁地看着它们变成没有用处的 stale block，这对矿工的积极性和收益产生了严重的影响。

Uncle Block 的出现

挖矿

有些矿工很聪明，他们想出了一个办法。他们先挖到原本应该是第 2001 个的区块，然后将其藏起来。等主链的第 2001 个区块被挖出来之后，他们再公布自己之前藏起来的区块，使这个区块成为 uncle block。这样做在一定程度上能够挽回损失，因为也存在获利的机会，就如同迟到总比不到要好一样。

目前有不少矿工开始尝试这样的策略。他们不再将全部算力集中在主链挖掘方面。例如，主链的算力可能会减少到仅占 75%，而其余的算力则都去挖掘 uncle block 了。他们这么做只是为了那一种假设的情况，即马上被下一个高度的区块收录，并且能够获利 7/8 的机会。

交易哈希值原理

交易的哈希值等同于它的 ID，如同每个人都有身份证号那般重要。它是将交易数据进行串行化处理后，通过哈希函数而生成的。这个过程较为复杂，然而却能够精准地对每一笔交易进行标识。试想一下，在浩瀚的交易海洋里，哈希值就像是那把能够迅速找到特定交易的钥匙。

举例而言，在一个规模较大的数字货币交易平台当中，每天会有众多的交易发生。凭借哈希值，能够迅速且准确地对每笔交易进行查询与验证，这在很大程度上提升了交易的安全性以及可追溯性。

交易漏洞和预防

挖矿

在交易过程中存在诸多可利用的漏洞。有人会先在开头置入无用数据，也有人会在其中拼接 key 等。这就如同小偷找到了门的薄弱之处并企图行窃，其行为十分恶劣。针对这些问题，预防机制应是不要将交易 ID 作为确认交易是否完成的依据。

要实施这个预防机制，需要绝大多数矿工表示同意。因为如果部分矿工觉得交易合法，而另一部分不认同，就会导致冲突产生。当下这个事情正在进行投票，大家都对其结果十分关注，毕竟这关系到整个交易系统的稳定。

上锁数据的特点

上锁的数据变成了一串长度有数十个 bytes 的数据，在未采用相关设置的节点眼中，这就是毫无意义的乱码。它被划分成了两部分，一部分是 1 byte 长的版本号，另一部分是 2 至更长的部分。就如同一个充满神秘的密码箱，不同的部分有着各自不同的作用。

而且一个交易的解锁情况有可能是为空的，大家可以通过玩比特币模拟器来进行测试和查看。未采用的节点看到这样的交易后，会认为能够直接把钱提走，但实际上要想提走交易中的钱并非那么容易，在大部分情况下，最终往往只是白费力气而已。

比特币交易费用优化

比特币的交易费用与交易数据大小相关联。若将某些内容从交易数据中去除，就能够直接使交易数据大小减小，进而让交易费用得以降低。这对于用户而言，是实实在在的益处，就如同购买东西时价格变低了一般令人开心。

矿工将所有 UTXO 记在内存中会导致成本增加。因为比特币网络的 UTXO 数量越多，矿工的成本就越高。同时，用户也有产生更多 UTXO 的动机。而有了现在的机制，减少 UTXO 对使用者和矿工都有益处，他们都能从中获利，这是一件很好的事情。

通过上述这些分析，我们对以太坊以及比特币的各类交易机制有了更深刻的认知。大家认为这些改进机制能够将目前存在的问题全部解决吗？倘若你认同文章的观点，记得给予点赞和分享！